Барий в медицине


Бария сульфат: инструкция по применению

- Препарат следует принимать под наблюдением врача. - Не применять у пациентов во время и до 4 недель после лучевой терапии на прямой кишке или простате. - После применения Бария сульфата для профилактики запоров рекомендуется употребление повышенного количества жидкости. - Следует проявлять осторожность при применении Бария сульфата у детей, пожилых и ослабленных пациентов - Для проведения двойного контрастирования у взрослых и детей старшего возраста (у детей младшего возраста проводить двойное контрастирование нецелесообразно) непосредственно перед исследованием пациенту дают, в зависимости от возраста, 1,5-3,5 г пищевой соды (в растворе или порошке), которую быстро запивают раствором 1 -3 г лимонной кислоты. Общий объем дистиллированной воды не должен превышать 7-15 мл. Может использоваться для изучения моторики кишечника у детей. После перорального приема суспензия проходит тонкий кишечник у детей за 1-2 ч, что дает возможность в течение короткого времени изучить структуру и двигательную функцию тонкого кишечника и, тем самым, отказаться от специальных приемов его исследования. Длительность прохождения суспензии по толстой кишке 4 ч, что значительно сокращает время досмотра кишечника и уменьшает лучевую нагрузку в 2 раза.

Барий: биологическая роль в организме человека

Экология жизни: Здоровье. Барий относится к токсичным микроэлементам и не входит в число жизненно важных микроэлементов. В организме человека оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы.   

Барий

Барий относится к токсичным микроэлементам и не входит в число эссенциальных (жизненно важных) или условно–эссенциальных микроэлементов. В организме человека оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы.   

Суточная потребность организма человека в барии не установлена, среднесуточное поступление находится в пределах 0,3–1 мг.

Содержание бария в организме взрослого человека составляет около 20 мг.

Всасывание растворимых солей бария в ЖКТ составляет около 10%, иногда этот показатель доходит до 30%. В дыхательных путях резорбция достигает 60–80%. Содержание бария в плазме крови меняется вместе с изменениями концентрации кальция.

В незначительных количествах барий находится во всех органах и тканях, однако больше всего его в головном мозге, мышцах, селезенке и хрусталике глаза (он находится во всех оболочках и средах глаза). Около 90% всего бария, содержащегося в организме, концентрируется в костях и зубах.

Органы, в которых много кальция, содержат и много бария. При удалении околощитовидной железы в сыворотке крови снижается уровень кальция и бария.

Биологическая роль в организме человека

Даже в ничтожных концентрациях барий оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы (в малых концентрациях расслабляет их, вызывает сокращение – в больших).

Это связано, в первую очередь, со стимуляцией большими дозами бария выхода ацетилхолина и таким образом усилением мышечных сокращений, перистальтики кишечника, артериальной гипертензии, фибрилляции мышц, и нарушениям кардиальной проводимости.

Всасывание бария из желудочно-кишечного тракта зависит от растворимости его соединения, которая за исключением бария сульфата, увеличивается с уменьшением pH. При попадании соединений бария в легкие в виде пыли или аэрозоля он хорошо проникает через базальную мембрану. Плохо растворимые соединения могут накапливаться в легких.

Соединения бария снижают проницаемость калиевых каналов. Уровень внеклеточного калия уменьшается, в то время как внутриклеточного калия увеличивается. Под действием бария отмечается деполяризация клеточных мембран, затем выраженная гипокалиемия, понижаются мембранные потенциалы, не развивается реполяризация мембран. Барий стимулирует секрецию инсулина, приводя к гипогликемии. Повышается уровень адреналина в крови. Увеличивается проницаемость капилляров, что может сопровождаться кровоизлияниями и отеками.

Установлено, что при ишемической болезни сердца, хронической коронарной недостаточности, заболеваниях органов пищеварения содержание бария в тканях снижается.

Синергисты и антагонисты бария

Барий по своим свойствам близок к кальцию, который в основном находится в составе костной ткани, поэтому ионы бария могут замещать кальций в костях. При этом наблюдаются случаи как синергизма, так и антагонизма.

Признаки недостаточности бария

Достоверные данные о клинических проявлениях, вызванных дефицитом бария, отсутствуют.

Барий относят к токсичным микроэлементам, однако этот элемент не считается мутагенным или канцерогенным. Токсичны все соединения бария (за исключением сульфата бария, который используется в рентгенологии).

Соединения бария используются в различных отраслях народного хозяйства. Различают растворимые (бария хлорид, бария карбонат, бария нитрат, бария гидрооксид) и нерастворимые (бария сульфат) соединения.

Растворимые соединения бария высокотоксичны, используются как родентициды; бария сульфат нетоксичен и используется в рентгенологии.

LD50 бария хлорида для крыс при внутривенном введении – 7,9 мг/кг; для мышей при внутрибрюшинном введении – 54 мг/кг, смертельная доза для крупных животных – 15-30 г, для свиней и овец – 5-15 г, для человека – 0,8-3,5 г (11,4 мг/кг) при пероральном приеме. LD50 бария карбоната 57 мг/кг.

Барий оказывает нейротоксическое, кардиотоксическое и гемотоксическое действие. 

Симптомы отравления барием у различных видов животных в основном сходны:

  • Гипертензия;
  • Преждевременные сокращения желудочков сердца;
  • Вентрикулярная тахикардия;
  • Фибрилляции желудочков и асистолия;
  • Отмечается истечения из глаз, мидриаз, саливация, тошнота, рвота;
  • Болезненность брюшной стенки, диарея, нарушение акта глотания;
  • Мышечные фибрилляции, учащенное дыхание, отек легких, тонические, клонические судороги и паралич;
  • Гипокалиемия и гипофосфатемия, метаболический ацидоз и гипогликемия.

Основные проявления избытка бария

Мышечные спазмы, расстройства координации движений и мозговой деятельности; обильное слюноотделение, тошнота, рвота, колики, диарея, головокружение, шум в ушах, бледность кожных покровов, обильный холодный пот; слабость пульса, брадикардия, экстрасистолия.

Барий необходим: при ишемической болезни сердца, хронической коронарной недостаточности, заболеваниях органов пищеварения.

Кроме того, барий производит уплотняющее действие на ткани, и это действие используют для лечения гипертрофированных желез. Гомеопаты рекомендуют принимать углекислый барий пожилым людям, страдающим ожирением, когда присутствуют симптомы склероза мозговых сосудов, а также при некоторых сердечно–сосудистых заболеваниях (гипертоническая болезнь, аортит, аневризмы), заболеваниях дыхательных путей (аденоиды, хронические тонзиллиты, бронхиты, рецидивирующие ангины) и пищеварительного тракта (гастриты, метеоризм, поносы, запоры).

Пищевые источники бария: некоторые морские обитатели способны накапливать барий из окружающей воды, причем в концентрациях, в 7–100 (а для некоторых морских растений – до 1000) раз, превышающих его содержание в морской воде.  

Некоторые растения (орех бразильский, соевые бобы и томаты) также способны накапливать барий из почвы. Однако, в районах, где концентрация бария в воде высока, питьевая вода также может внести вклад в суммарное потребление бария. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание - мы вместе изменяем мир! © econet

Бария сульфат

Бария сульфат – рентгеноконтрастное средство.

Форма выпуска и состав

Лекарственная форма – порошок для приготовления суспензии для приема внутрь: белая рыхлая тонкая масса без вкуса и запаха (по 50 г или 100 г в двухслойных пакетах, в картонной пачке 1 пакет; по 100 г в полимерном стаканчике, в картонной пачке 1 стаканчик; для стационара – в картонном ящике по 60, 90 или 120 полимерных стаканчиков или пакетов из бумаги упаковочной с полимерным покрытием).

Активное вещество: бария сульфат.

Показания к применению

Применение Бария сульфата показано для рентгенологических исследований глотки, пищевода, желудка и кишечника, включая метод двойного контрастирования.

Противопоказания

  • подозрение или подтвержденное нарушение целостности слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (ЖКТ);
  • кровотечения из органов ЖКТ;
  • эзофаготрахеальные свищи;
  • нарушение акта глотания;
  • стеноз пищевода;
  • кишечная непроходимость;
  • синдром мальабсорбции;
  • пищевая аллергия;
  • запоры;
  • состояние после хирургической операции на органах ЖКТ;
  • атрезия;
  • индивидуальная непереносимость препарата.

Не рекомендуется применять в период беременности.

Способ применения и дозировка

Бария сульфат предназначен для перорального или ректального применения.

Препарат используют в виде суспензии, приготовленной непосредственно перед рентгенологическим исследованием.

Для приема внутрь суспензию готовят путем постепенного добавления к 100 г порошка 100 мл кипяченой или дистиллированной воды и тщательного (в том числе с применением миксера) размешивания в течение 4-5 минут. Для ректального введения к 300 г порошка добавляют 1500 мл воды и в клизме вводят в прямую кишку.

Рекомендованное дозирование для проведения рентгенологического исследования:

  • глотка, пищевод, желудок, кишечник: внутрь – 50–100 мл (в зависимости от метода исследования) на 1 прием;
  • толстая кишка: ректально – 1000–1500 мл на одно исследование.

Побочные действия

На фоне применения препарата возможно развитие аллергической реакции, запоров, в редких случаях – «бариевого» аппендицита.

Особые указания

Бария сульфат имеет низкую токсичность, из желудочно-кишечного тракта не всасывается и не попадает в системный кровоток. Полное выведение с фекалиями происходит в течение ближайших 1-2 суток.

Допускается применение препарата в период грудного вскармливания.

Лекарственное взаимодействие

Не отмечено взаимодействие Бария сульфата с другими лекарственными препаратами.

Сроки и условия хранения

Хранить в сухом месте при любой температуре. Беречь от детей.

Срок годности – 5 лет.

Информация о препарате является обобщенной, предоставляется в ознакомительных целях и не заменяет официальную инструкцию. Самолечение опасно для здоровья!

Поделиться:

Знаете ли вы, что:

Самая высокая температура тела была зафиксирована у Уилли Джонса (США), который поступил в больницу с температурой 46,5°C.

Во время работы наш мозг затрачивает количество энергии, равное лампочке мощностью в 10 Ватт. Так что образ лампочки над головой в момент возникновения интересной мысли не так уж далек от истины.

Если улыбаться всего два раза в день – можно понизить кровяное давление и снизить риск возникновения инфарктов и инсультов.

Первый вибратор изобрели в 19 веке. Работал он на паровом двигателе и предназначался для лечения женской истерии.

Упав с осла, вы с большей вероятностью свернете себе шею, чем упав с лошади. Только не пытайтесь опровергнуть это утверждение.

Вес человеческого мозга составляет около 2% от всей массы тела, однако потребляет он около 20% кислорода, поступающего в кровь. Этот факт делает человеческий мозг чрезвычайно восприимчивым к повреждениям, вызванным нехваткой кислорода.

Для того чтобы сказать даже самые короткие и простые слова, мы задействуем 72 мышцы.

Если бы ваша печень перестала работать, смерть наступила бы в течение суток.

При регулярном посещении солярия шанс заболеть раком кожи увеличивается на 60%.

Работа, которая человеку не по душе, гораздо вреднее для его психики, чем отсутствие работы вообще.

Каждый человек имеет не только уникальные отпечатки пальцев, но и языка.

Препарат от кашля «Терпинкод» является одним из лидеров продаж, совсем не из-за своих лечебных свойств.

Общеизвестный препарат «Виагра» изначально разрабатывался для лечения артериальной гипертонии.

Человеческие кости крепче бетона в четыре раза.

Люди, которые привыкли регулярно завтракать, гораздо реже страдают ожирением.

Инструкция по применению таблеток и свечей Полиоксидоний: цена, отзывы

Полиоксидоний относится к иммуномодулирующим препаратам. Он воздействует на определенные звенья иммунитета, благодаря чему способствует повышению устойчивости о...

БАРИЙ

Содержание статьи

БАРИЙ – химический элемент 2-й группы периодической системы, атомный номер 56, относительная атомная масса 137,33. Расположен в шестом периоде между цезием и лантаном. Природный барий состоит из семи стабильных изотопов с массовыми числами 130(0,101%), 132(0,097%), 134(2,42%), 135(6,59%), 136(7,81%), 137(11,32%) и 138 (71,66%). Барий в большинстве химических соединений проявляет максимальную степень окисления +2, но может иметь и нулевую. В природе барий встречается только в двухвалентном состоянии.

История открытия.

В 1602 Касциароло (болонский сапожник и алхимик) подобрал в окрестных горах камень, который настолько тяжелый, что Касциароло заподозрил в нем золото. Пытаясь выделить золото из камня, алхимик прокалил его с углем. Хотя выделить золото при этом не удалось, опыт принес явно обнадеживающие результаты: охлажденный продукт прокаливания светился в темноте красноватым цветом. Известие о столь необычной находке произвело настоящую сенсацию в алхимической среде и необычный минерал, получивший целый ряд названий – солнечный камень (Lapis solaris), болонский камень (Lapis Boloniensis), болонский фосфор (Phosphorum Boloniensis) стал участником разнообразных экспериментов. Но время шло, а золото и не думало выделяться, поэтому интерес к новому минералу постепенно пропал, и долгое время его считали видоизмененной формой гипса или извести. Лишь через полтора столетия, в 1774 известные шведские химики Карл Шееле и Юхан Ган пристально изучили «болонский камень» и установили, что в нем содержится некая «тяжелая земля». Позднее, в 1779, Гитон де Морво назвал эту «землю» барот (barote) от греческого слова «barue» – тяжелый, а в дальнейшем изменил название на барит (baryte). Под этим названием бариевая земля фигурировала в учебниках химии конца 18 – начала 19 вв. Так, например, в учебнике А.Л.Лавуазье (1789) барит входит в список солеобразующих землистых простых тел, причем приводится и другое название барита – «тяжелая земля» (terre pesante, лат. terra ponderosa). Содержащийся в минерале неизвестный пока металл стали называть барием (лат. – Barium). В русской литературе 19 в. также употреблялись названия барит и барий. Следующим известным минералом бария стал природный карбонат бария, открытый в 1782 Витерингом и названный впоследствии в его честь витеритом. Металлический барий был впервые получен англичанином Гэмфри Дэви в 1808 путем электролиза влажного гидроксида бария с ртутным катодом и последующим испарением ртути из амальгамы бария. Следует отметить, что в том же 1808 несколько раньше Дэви амальгаму бария получил шведский химик Йенс Берцелиус. Несмотря на свое название, барий оказался сравнительно легким металлом с плотностью 3,78 г/см3, поэтому в 1816 английский химик Кларк выступил с предложением отклонить название «барий» на том основании, что если бариевая земля (оксид бария) действительно тяжелее других земель (оксидов), то металл, наоборот, легче других металлов. Кларк хотел назвать этот элемент плутонием в честь древнеримского бога, властителя подземного царства Плутона, однако это предложение не встретило поддержки у других ученых и легкий металл продолжал именоваться «тяжелым».

Барий в природе.

В земной коре содержится 0,065% бария, он встречается в виде сульфата, карбоната, силикатов и алюмосиликатов. Основные минералы бария – уже упоминавшиеся выше барит (сульфат бария), называемый также тяжелым или персидским шпатом, и витерит (карбонат бария). Мировые минерально-сырьевые ресурсы барита оценивались в 1999 в 2 млрд. тонн, значительная часть их сосредоточена в Китае (около 1 млрд. тонн) и в Казахстане (0,5 млрд. тонн). Большие запасы барита есть и в США, Индии, Турции, Марокко и Мексике. Российские ресурсы барита оцениваются в 10 миллионов тонн, его добыча ведется на трех основных месторождениях, расположенных в Хакасии, Кемеровской и Челябинской областях. Общая годовая добыча барита в мире составляет около 7 миллионов тонн, Россия производит 5 тыс. тонн и импортирует 25 тыс. тонн барита в год.

Получение.

Основным сырьем для получения бария и его соединений служат барит и, реже, витерит. Восстанавливая эти минералы каменным углем, коксом или природным газом, получают соответственно сульфид и оксид бария:

BaSO4 + 4C = BaS + 4CO

BaSO4 + 2Ch5 = BaS + 2C + 4h3O

BaCO3 + C = BaO + 2CO

Металлический барий получают, восстанавливая его оксидом алюминия.

3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3

Впервые этот процеcc осуществил русский физико-химик Н.Н.Бекетов. Вот как он описывал свои опыты: «Я взял безводную окись бария и, прибавив к ней некоторое количество хлористого бария, как плавня, положил эту смесь вместе с кусками глиния (алюминия) в угленой тигель и накаливал его несколько часов. По охлаждении тигля я нашел в нем металлический сплав уже совсем другого вида и физических свойств, нежели глиний. Этот сплав имеет крупнокристаллическое строение, очень хрупок, свежий излом имеет слабый желтоватый отблеск; анализ показал, что он состоит на 100 ч из 33,3 бария и 66,7 глиния или, иначе, на одну часть бария содержал две части глиния...». Сейчас процесс восстановления алюминием проводят в вакууме при температурах от 1100 до 1250° C, при этом образующийся барий испаряется и конденсируется на более холодных частях реактора.

Кроме того, барий можно получить электролизом расплавленной смеси хлоридов бария и кальция.

Простое вещество.

Барий – серебристо-белый ковкий металл, при резком ударе раскалывается. Температура плавления 727° С, температура кипения 1637° С, плотность 3,780 г/см3. При обычном давлении существует в двух аллотропных модификациях: до 375° C устойчив a-Ba с кубической объемно-центрированной решеткой, выше 375° С устойчив b-Ba. При повышенном давлении образуется гексагональная модификация. Металлический барий обладает высокой химической активностью, он интенсивно окисляется на воздухе, образуя пленку, содержащую BaO, BaO2 и Ba3N2, при незначительном нагревании или при ударе воспламеняется.

2Ba + O2 = 2BaO; Ba + O2 = BaO2; 3Ba + N2 = Ba3N2,

поэтому барий хранят под слоем керосина или парафина. Барий энергично реагирует с водой и растворами кислот, образуя гидроксид бария или соответствующие соли:

Ba + 2h3O = Ba(OH)2 + h3

Ba + 2HCl = BaCl2 + h3

С галогенами барий образует галогениды, с водородом и азотом при нагревании – соответственно гидрид и нитрид.

Ba + Cl2 = BaCl2; Ba + h3 = Bah3

Металлический барий растворяется в жидком аммиаке с образованием темно-синего раствора, из которого можно выделить аммиакат Ba(Nh4)6 – кристаллы с золотистым блеском, легко разлагающиеся с выделением аммиака. В этом соединении барий имеет нулевую степень окисления.

Применение в промышленности и науке.

Применение металлического бария весьма ограничено из-за его высокой химической активности, соединения бария используются гораздо шире. Сплав бария с алюминием – сплав альба, содержащий 56% Ba – основа геттеров (поглотителей остаточных газов в вакуумной технике). Для получения собственно геттера барий испаряют из сплава, нагревая его в вакуумированной колбе прибора, в результате на холодных частях колбы образуется «бариевое зеркало». В небольших количествах барий используется в металлургии для очистки расплавленных меди и свинца от примесей серы, кислорода и азота. Барий добавляют в типографские и антифрикционные сплавы, сплав бария с никелем используется для изготовления деталей радиоламп и электродов свечей зажигания в карбюраторных двигателях. Кроме того, есть нестандартные применения бария. Одно из них – создание искусственных комет: выпущенные с борта космического аппарата пары бария легко ионизируются солнечными лучами и превращаются в яркое плазменное облако. Первая искусственная комета была создана в 1959 во время полета советской автоматической межпланетной станции «Луна-1». В начале 1970-х германские и американские физики, проводя исследования электромагнитного поля Земли, выбросили над территорией Колумбии 15 килограмм мельчайшего порошка бария. Образовавшееся плазменное облако вытянулось вдоль линий магнитного поля, позволив уточнить их положение. В 1979 струи бариевых частиц использовали для изучения полярного сияния.

Соединения бария.

Наибольший практический интерес представляют соединения двухвалентного бария.

Оксид бария (BaO): промежуточный продукт в производстве бария – тугоплавкий (температура плавления около 2020° C) белый порошок, реагирует с водой, образуя гидроксид бария, поглощает углекислый газ из воздуха, переходя в карбонат:

BaO + h3O = Ba(OH)2; BaO + CO2 = BaCO3

Прокаливаемый на воздухе при температуре 500–600° C, оксид бария реагирует с кислородом, образуя пероксид, который при дальнейшем нагревании до 700° C вновь переходит в оксид, отщепляя кислород:

2BaO + O2 = 2BaO2; 2BaO2 = 2BaO + O2

Так получали кислород вплоть до конца 19 в., пока не был разработан метод выделения кислорода перегонкой жидкого воздуха.

В лаборатории оксид бария можно получить прокаливанием нитрата бария:

2Ba(NO3)2 = 2BaO + 4NO2 + O2

Сейчас оксид бария используется как водоотнимающее средство, для получения пероксида бария и изготовления керамических магнитов из феррата бария (для этого смесь порошков оксидов бария и железа спекают под прессом в сильном магнитном поле), но основное применение оксида бария – изготовление термоэмиссионных катодов. В 1903 молодой немецкий ученый Венельт проверял закон испускания электронов твердыми телами, открытый незадолго до этого английским физиком Ричардсоном. Первый из опытов с платиновой проволокой полностью подтвердил закон, но контрольный эксперимент не удался: поток электронов резко превышал ожидаемый. Поскольку свойства металла не могли измениться, Венельт предположил, что на поверхности платины есть какая-то примесь. Перепробовав возможные загрязнители поверхности, он убедился в том, что дополнительные электроны испускал оксид бария, входивший в состав смазки вакуумного насоса, используемого в эксперименте. Однако научный мир не сразу признал это открытие, так как его наблюдение не удавалось воспроизвести. Лишь почти через четверть века англичанин Колер показал, что для проявления высокой термоэлектронной эмиссии оксид бария нужно прогревать при очень низких давлениях кислорода. Объяснить это явление смогли только в 1935. Немецкий ученый Поль предположил, что электроны испускаются небольшой примесью бария в оксиде: при низких давлениях часть кислорода улетучивается из оксида, а оставшийся барий легко ионизируется с образованием свободных электронов, которые покидают кристалл при нагревании:

2BaO = 2Ba + O2; Ba = Ba2+ + 2е

Правильность этой гипотезы была окончательно установлена в конце 1950-х советскими химиками А.Бунделем и П.Ковтуном, которые измерили концентрацию примеси бария в оксиде и сопоставили ее с потоком термоэмиссии электронов. Сейчас оксид бария является активной действующей частью большинства термоэмиссионных катодов. Так например, пучок электронов, формирующий изображение на экране телевизора или компьютерного монитора, испускается оксидом бария.

Гидроксид бария, октагидрат (Ba(OH)2·8h3O). Белый порошок, хорошо растворимый в горячей воде (больше 50% при 80° C), хуже в холодной (3,7% при 20° C). Температура плавления октагидрата 78° C, при нагревании до 130° C он переходит в безводный Ba(OH)2. Гидроксид бария получают растворяя оксид в горячей воде или нагревая сульфид бария в потоке перегретого пара. Гидроксид бария легко реагирует с углекислым газом, поэтому его водный раствор, называемый «баритовой водой» используют в аналитической химии в качестве реактива на CO2. Кроме того, «баритовая вода» служит реактивом на сульфат- и карбонат-ионы. Гидроксид бария применяется для удаления сульфат-ионов из растительных и животных масел и промышленных растворов, для получения гидроксидов рубидия и цезия, в качестве компонента смазок.

Карбонат бария (BaCO3). В природе – минерал витерит. Белый порошок, нерастворимый в воде, растворимый в сильных кислотах (кроме серной). При нагревании до 1000° С разлагается с выделением CO2:

BaCO3 = BaO + CO2

Карбонат бария добавляют в стекло для увеличения его коэффициента преломления, вводят в состав эмалей и глазурей.

Сульфат бария (BaSO4). В природе – барит (тяжелый или персидский шпат) – основной минерал бария – белый порошок (температура плавления около 1680° C), практически нерастворимый в воде (2,2 мг/л при 18° C), медленно растворяется в концентрированной серной кислоте.

С сульфатом бария издавна связано производство красок. Правда, вначале его использование носило криминальный характер: в измельченном виде барит подмешивали к свинцовым белилам, что значительно удешевляло конечный продукт и, одновременно, ухудшало качество краски. Тем не менее, такие модифицированные белила продавались по той же цене, что и обычные, принося значительную прибыль владельцам красильных заводов. Еще в 1859 в департамент мануфактур и внутренней торговли поступили сведения о жульнических махинациях ярославских заводчиков, добавлявших к свинцовым белилам тяжелый шпат, что «вводит потребителей в обман на счет истинного качества товара, причем поступила и просьба о воспрещении означенным заводчикам употребления шпата при выделке свинцовых белил». Но эти жалобы ни к чему не привели. Достаточно сказать, что в 1882 в Ярославле был основан шпатовый завод, который, в 1885 выпустил 50 тысяч пудов измельченного тяжелого шпата. В начале 1890-х Д.И.Менделеев писал: «...В подмесь к белилам на многих заводах примешивается барит, так как и привозимые из-за границы белила, для уменьшения цены, содержат эту подмесь».

Сульфат бария входит в состав литопона – неядовитой белой краски с высокой кроющей способностью, широко востребованной на рынке. Для изготовления литопона смешивают водные растворы сульфида бария и сульфата цинка, при этом происходит обменная реакция и в осадок выпадает смесь мелкокристаллических сульфата бария и сульфида цинка – литопон, а в растворе остается чистая вода.

BaS + ZnSO4 = BaSO4Ї + ZnSЇ

В производстве дорогих сортов бумаги сульфат бария играет роль наполнителя и утяжелителя, делая бумагу белее и плотнее, его используют и в качестве наполнителя резин и керамики.

Более 95% добываемого в мире барита используется для приготовления рабочих растворов для бурения глубоких скважин.

Сульфат бария сильно поглощает рентгеновские и гамма-лучи. Это свойство широко используется в медицине для диагностики желудочно-кишечных заболеваний. Для этого пациенту дают проглотить суспензию сульфата бария в воде или его смесь с манной кашей – «бариевую кашу» и затем просвечивают рентгеновскими лучами. Те участки пищеварительного тракта, по которым проходит «бариевая каша», на снимке выглядят темными пятнами. Так врач может получить представление о форме желудка и кишок, определить место возникновения заболевания. Сульфат бария используется также для изготовления баритобетона, используемого при строительстве атомных электростанций и атомных заводов для защиты от проникающей радиации.

Сульфид бария (BaS). Промежуточный продукт в производстве бария и его соединений. Торговый продукт представляет собой серый рыхлый порошок, плохо растворимый в воде. Сульфид бария применяется для получения литопона, в кожевенной промышленности для удаления волосяного покрова со шкур, для получения чистого сероводорода. BaS – компонент многих люминофоров – веществ, светящихся после поглощения световой энергии. Именно его получил Касциароло, прокаливая барит с углем. Сам по себе сульфид бария не светится: необходимы добавки веществ-активаторов – солей висмута, свинца и других металлов.

Титанат бария (BaTiO3). Одно из самых промышленно важных соединений бария – белое тугоплавкое (температура плавления 1616° C) кристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Получают титанат бария сплавлением диоксида титана с карбонатом бария при температуре около 1300° C:

BaCO3 + TiO2 = BaTiO3 + CO2

Титанат бария – один из лучших сегнетоэлектриков (см. также СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ), очень ценных электротехнических материалов. В 1944 советский физик Б.М.Вул обнаружил незаурядные сегнетоэлектрические способности (очень высокую диэлектрическую проницаемость) у титаната бария, который сохранял их в широком температурном диапазоне – почти от абсолютного нуля до +125° C. Это обстоятельство, а также большая механическая прочность и влагостойкость титаната бария способствовали тому, что он стал одним из самых важных сегнетоэлектриков, используемых, например, для изготовления электрических конденсаторов. Титанат бария, как и все сегнетоэлектрики, обладает и пьезоэлектрическими свойствами: изменяет свои электрические характеристики под действием давления. При действии переменного электрического поля в его кристаллах возникают колебания, в связи с чем их используют в пьезоэлементах, радиосхемах и автоматических системах. Титанат бария применяли при попытках обнаружить гравитационные волны.

Другие соединения бария.

Нитрат и хлорат (Ba(ClO3)2) бария – составная часть фейерверков, добавки этих соединений придают пламени ярко-зеленую окраску. Пероксид бария входит в состав запальных смесей для алюминотермии. Тетрацианоплатинат(II) бария (Ba[Pt(CN)4]) светится под воздействием рентгеновских и гамма-лучей. В 1895 немецкий физик Вильгельм Рентген, наблюдая свечение этого вещества предположил существование нового излучения, названного впоследствии рентгеновским. Сейчас тетрацианоплатинатом(II) бария покрывают светящиеся экраны приборов. Тиосульфат бария (BaS2O3) придает бесцветному лаку жемчужный оттенок, а, смешав его с клеем, можно добиться полной имитации перламутра.

Токсикология соединений бария.

Все растворимые соли бария ядовиты. Сульфат бария, применяемый при рентгеноскопии, практически нетоксичен. Смертельная доза хлорида бария составляет 0,8–0,9 г, карбоната бария – 2–4 г. При приеме внутрь ядовитых соединений бария возникают жжение во рту, боли в области желудка, слюнотечение, тошнота, рвота, головокружение, мышечная слабость, одышка, замедление пульса и падение артериального давления. Основной метод лечения отравлений барием – промывание желудка и употребление слабительных средств.

Основными источниками поступления бария в организм человека являются пища (особенно морепродукты) и питьевая вода. По рекомендации Всемирной организацией здравоохранения содержание бария в питьевой воде не должно превышать 0,7 мг/л, в России действуют гораздо более жесткие нормы – 0,1 мг/л.

Юрий Крутяков

Барий и его соединения незаменимы в промышленности и медицине

Барий — серебристый мягкий и хрупкий металл, простой элемент таблицы Менделеева. Металл очень активный, поэтому в чистом виде не встречается, только в составе минералов. Промышленной добыче подлежат барит и витерит. Относится к группе щелочноземельных, химически активных металлов. Легко взаимодействует с неконцентрированными кислотами, галогенами, водородом, аммиаком, фосфором. Горюч на воздухе при небольшом нагревании. Чистое вещество можно хранить, только изолировав от воздуха, например, под слоем керосина или парафина.

Растворимые соединения бария (хлорид, перхлорат, нитрид, нитрат, хлорат) очень ядовиты, вызывают тяжелые отравления и смерть, если не оказана своевременная помощь. В качестве антидота используют сульфаты магния или натрия в растворах (для промывания желудка, питье, внутривенно), которые переводят токсичные соли в безопасные нерастворимые.

Это интересно

Советская станция «Луна-1» в 1959-м году распылила пары бария, которые были ионизированы солнцем и превратились в плазменное облако, имитирующее комету. Зарубежные ученые распыляли мелкодисперсный порошок бария для изучения магнитного поля земли и уникального явления — полярного сияния.

Применение

— Сплав бария с алюминием используется для поглощения газов в вакуумных электронных приборах. Никелевый сплав используется в радиолампах, в свечах зажигания карбюраторов. При выплавке свинца и меди добавка Ba помогает связать примеси. Добавление бария в типографские свинцовые сплавы увеличивает их твердость. Ввод реактива в металлические теплоносители позволяет уменьшить их коррозионное воздействие на трубопроводы.— Гидроокись бария используется для определения в растворе углекислого газа, ионов сульфатов и карбонатов. В промышленности используется для очистки сахара, пищевых жиров и технических масел от сульфат-ионов, получения гидроокиси цезия и рубидия. Реактив востребован как присадка к маслам, при вулканизации резины, как катализатор в синтезе формальдегида.

— Барий сернокислый (сульфат бария) входит в состав белой краски, как наполнитель резин, керамики, лаков и красок; применяется при изготовлении дорогой плотной бумаги, буровых растворов, свинцово-кислотных аккумуляторов. Соединение хорошо поглощает рентгеновские и гамма-лучи, применяется в медицине как контрастный раствор при рентгеноскопии ЖКТ. В атомной энергетике входит в состав баритобетона для строительства атомных объектов, так как стены из баритобетона способны поглощать радиацию.  

— Титанат бария — сегнетоэлектрик, применяемый в производстве пьезоизлучателей, пьезомикрофонов, керамических конденсаторов.— Оксид бария необходим для емких аккумуляторов, катодов в лучевых мониторах, телевизорах. В атомной энергетике входит в состав стекла, которым покрывают урановые стержни.— Карбонат применяется при выплавке стекол, в составе эмалей и глазурей, как яд для грызунов. — Сульфид используется при дублении шкур, в производстве сероводорода, как составная часть люминофоров, белой краски.

— Пероксид, хлорат, нитрат применяются в пиротехнике. Хлорат и нитрат дают так называемый «зеленый огонь» фейерверков. Пероксид входит в состав сверхпроводящей керамики, запальных свечей в алюмотермии, дезинфицирующих веществ. Используется в химической индустрии для получения пероксида водорода, в текстильной промышленности для отбеливания натуральных тканей. Азотнокислый барий — составная часть красок, эмалей, глазурей.

— Хлористый барий применяют для получения сверхчистых алюминия и магния; пигментов и красителей; керамики; для закалки стали; для травли грызунов; в кожевенной индустрии. С помощью хромата бария химическим методом получают O2 и h3; на его основе изготавливают желтые красители и пигменты.— Фторид бария входит в состав электролита фторионных аккумуляторов; из его монокристаллов изготавливают оптические призмы и линзы.— Тетрацианоплатинат применяется для покрытия светящихся экранов при работе с радиоактивным излучением (реактив флюоресцирует под воздействием радиации).— Тиосульфат — пигмент жемчужного цвета, подходит для имитации перламутра.— Перхлорат бария — популярный осушитель.

— Соединения бария используются при получении радия из урановой руды.

Барий - это... Что такое Барий?

Ба́рий — элемент главной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 56. Обозначается символом Ba (лат. Barium). Простое вещество барий (CAS-номер: 7440-39-3) — мягкий, ковкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью.

История

Барий был открыт в виде оксида BaO в 1774 г. Карлом Шееле и Юханом Ганом[2]. В 1808 году английский химик Гемфри Дэви электролизом влажного гидроксида бария с ртутным катодом получил амальгаму бария; после испарения ртути при нагревании он выделил металлический барий.

Происхождение названия

Своё название получил от др.-греч. βαρύς — «тяжёлый», так как его оксид (BaO) был охарактеризован, как имеющий необычно высокую для таких веществ плотность.

Нахождение в природе

Содержание бария в земной коре составляет 0,05 % по массе; в морской воде среднее содержание бария составляет 0,02 мг/литр. Барий активен, он входит в подгруппу щелочноземельных металлов и в минералах связан достаточно прочно. Основные минералы: барит (BaSO4) и витерит (BaCO3).

Редкие минералы бария: цельзиан или бариевый полевой шпат (алюмосиликат бария), гиалофан (смешанный алюмосиликат бария и калия), нитробарит (нитрат бария) и пр.

Типы месторождений

По минеральным ассоциациям баритовые руды делятся на мономинеральные и комплексные. Комплексные подразделяются на барито-сульфидные (содержат сульфиды свинца, цинка, иногда меди и железного колчедана, реже Sn, Ni, Au, Ag), барито-кальцитовые (содержат до 75 % кальцита), железо-баритовые (содержат магнетит, гематит, а в верхних зонах гетит и гидрогетит) и барито-флюоритовые (кроме барита и флюорита, обычно содержат кварц и кальцит, а в виде небольших примесей иногда присутствуют сульфиды цинка, свинца, меди и ртути).

С практической точки зрения наибольший интерес представляют гидротермальные жильные мономинеральные, барито-сульфидные и барито-флюоритовые месторождения. Промышленное значение имеют также некоторые метасоматические пластовые месторождения и элювиальные россыпи. Осадочные месторождения, представляющие собой типичные химические осадки водных бассейнов, встречаются редко и существенной роли не играют.

Как правило, баритовые руды содержат другие полезные компоненты (флюорит, галенит, сфалерит, медь, золото в промышленных концентрациях), поэтому они используются комплексно.

Изотопы

Природный барий состоит из смеси семи стабильных изотопов: 130Ba, 132Ba, 134Ba, 135Ba, 136Ba, 137Ba, 138Ba. Последний является самым распространенным (71,66 %). Известны и радиоактивные изотопы бария, наиболее важным из которых является 140Ba. Он образуется при распаде урана, тория и плутония.

Получение

Основное сырье для получения бария — баритовый концентрат (80-95 % BaSO4), который в свою очередь получают флотацией барита. Сульфат бария в дальнейшем восстанавливают коксом или природным газом:

Далее сульфид при нагревании гидролизуют до гидроксида бария Ba(OH)2 или под действием CO2 превращают в нерастворимый карбонат бария BaCO3, который затем переводят в оксид бария BaO (прокаливание при 800 °C для Ba(OH)2 и свыше 1000 °C для BaCO3):

Металлический барий получают из оксида восстановлением алюминием в вакууме при 1200—1250 °C:

Очищают барий перегонкой в вакууме или зонной плавкой.

Физические свойства

Барий — серебристо-белый ковкий металл. При резком ударе раскалывается. Существуют две аллотропные модификации бария: до 375 °C устойчив α-Ba с кубической объемно-центрированной решеткой (параметр а = 0,501 нм), выше устойчив β-Ba.

Твердость по минералогической шкале 1,25.[3]

Хранят металлический барий в керосине или под слоем парафина.

Химические свойства

Барий — щёлочноземельный металл. На воздухе барий быстро окисляется, образуя смесь оксид бария BaO и нитрид бария Ba3N2, а при незначительном нагревании воспламеняется. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид бария Ba(ОН)2:

Активно взаимодействует с разбавленными кислотами. Многие соли бария нерастворимы или малорастворимы в воде: сульфат бария BaSO4, сульфит бария BaSO3, карбонат бария BaCO3, фосфат бария Ba3(PO4)2. Сульфид бария BaS, в отличие от сульфида кальция CaS, хорошо растворим в воде.

Легко вступает в реакцию с галогенами, образуя галогениды.

При нагревании с водородом образует гидрид бария Bah3, который в свою очередь с гидридом лития LiH дает комплекс Li[Bah4].

Реагирует при нагревании с аммиаком:

Нитрид бария Ba3N2 при нагревании взаимодействует с CO, образуя цианид:

С жидким аммиаком дает темно-синий раствор, из которого можно выделить аммиакат [Ba(Nh4)6], имеющий золотистый блеск и легко разлагающийся с отщеплением Nh4. В присутствии платинового катализатора аммиакат разлагается с образованием амида бария:

Карбид бария BaC2 может быть получен при нагревании в дуговой печи BaO с углем.

С фосфором образует фосфид Ba3P2.

Барий восстанавливает оксиды, галогениды и сульфиды многих металлов до соответствующего металла.

Качественный и количественный анализ

Качественно в растворах барий обнаруживается по выпадению осадка сульфата бария BaSO4, отличимого от соответствующих сульфатов кальция и сульфатов стронция крайне низкой растворимостью в неорганических кислотах.

Родизонат натрия выделяет из нейтральных солей бария характерный красно-бурый осадок родизоната бария. Реакция является очень чувствительной, специфичной, позволяя определить 1 часть ионов бария на 210000 массовых частей раствора[4].

Соединения бария окрашивают пламя в желто-зеленый цвет (длина волн 455 и 493 нм).

Количественно барий определяют гравиметрическим методом в виде BaSO4 или BaCrO4.

Применение

Вакуумные электронные приборы

Металлический барий, часто в сплаве с алюминием используется в качестве газопоглотителя (геттера) в высоковакуумных электронных приборах.

Оксид бария, в составе твёрдого раствора оксидов других щёлочноземельных металлов — кальция и стронция (CaO, SrO), используется в качестве активного слоя катодов косвенного накала.

Антикоррозионный материал

Барий добавляется совместно с цирконием в жидкометаллические теплоносители (сплавы натрия, калия, рубидия, лития, цезия) для уменьшения агрессивности последних к трубопроводам, и в металлургии.

Сегнето- и пьезоэлектрик

Титанат бария используется в качестве диэлектрика при изготовлении керамических конденсаторов, а также в качестве материала для пьезоэлектрических микрофонов и пьезокерамических излучателей.

Оптика

Фторид бария применяется в виде монокристаллов в оптике (линзы, призмы).

Пиротехника

Пероксид бария используется для пиротехники и как окислитель. Нитрат бария и хлорат бария используется в пиротехнике для окрашивания пламени (зеленый огонь).

Атомно-водородная энергетика

Хромат бария применяется при получении водорода и кислорода термохимическим способом (цикл Ок-Ридж, США).

Высокотемпературная сверхпроводимость

Пероксид бария совместно с оксидами меди и редкоземельных металлов применяется для синтеза сверхпроводящей керамики, работающей при температуре жидкого азота и выше.

Ядерная энергетика

Оксид бария применяется для варки специального сорта стекла — применяемого для покрытия урановых стержней. Один из широкораспространенных типов таких стекол имеет следующий состав — (оксид фосфора — 61 %, ВаО — 32 %, оксид алюминия — 1,5 %, оксид натрия — 5,5 %). В стекловарении для атомной промышленности применяется также и фосфат бария.

Химические источники тока

Фторид бария используется в твердотельных фторионных аккумуляторных батареях в качестве компонента фторидного электролита.

Оксид бария используется в мощных медноокисных аккумуляторах в качестве компонента активной массы (окись бария-окись меди).

Сульфат бария применяется в качестве расширителя активной массы отрицательного электрода при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов.

Применение соединений бария в медицине

Сульфат бария, нерастворимый и нетоксичный, применяется в качестве рентгеноконтрастного вещества при медицинском обследовании желудочно-кишечного тракта.

Цены

Цены на металлический барий в слитках чистотой 99,9 % колеблются около 30 долларов за 1 кг.

Биологическая роль и токсичность

Биологическая роль бария изучена недостаточно. В число жизненно важных микроэлементов он не входит.

Все растворимые в воде соединения бария высокотоксичны. Вследствие хорошей растворимости в воде из солей бария опасен хлорид, а также нитрат, нитрит, хлорат и перхлорат. Хорошо растворимые в воде соли бария быстро резорбируются в кишечнике. Смерть может наступить уже через несколько часов от паралича сердца.

Симптомы острого отравления солями бария: слюнотечение, жжение во рту и пищеводе. Боли в желудке, колики, тошнота, рвота, понос, повышенное кровяное давление, твердый неправильный пульс, судороги, позже возможны и параличи, синюха лица и конечностей (конечности холодные), обильный холодный пот, мышечная слабость, в особенности конечностей, доходящая до того, что отравленный не может кивнуть головой. Расстройство походки, а также речи вследствие паралича мышц глотки и языка. Одышка, головокружение, шум в ушах, расстройство зрения.

В случае тяжелого отравления смерть наступает внезапно или в течение одних суток. Тяжелые отравления наступают при приеме внутрь 0,2 — 0,5 г солей бария, смертельная доза 0,8 — 0,9 г.

Для оказании первой помощи необходимо промыть желудок 1%-ным раствором сульфата натрия или магния. Клизмы из 10%-ных растворов тех же солей. Приём внутрь раствора тех же солей (20,0 ч. соли на 150,0 ч. воды) по столовой ложке каждые 5 мин. Рвотные средства для удаления из желудка образовавшегося нерастворимого сульфата бария. Внутривенно 10-20 мл 3%-ного раствора сульфата натрия. Подкожно — камфора, кофеин, лобелин — по показаниям. Тепло на ноги. Внутрь слизистые супы и молоко.

См. также

Примечания

  1. ↑ Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 241. — 623 с. — 100 000 экз.
  2. ↑ Барий. // Популярная библиотека химических элементов. — М.: Издательство «Наука», 1977.
  3. ↑ Поваренных А. С. Твердость минералов. — АН УССР, 1963. — С. 197-208. — 304 с.
  4. ↑ Н.С. Фрумина, Н.Н. Горюнова, С.Н. Еременко. Аналитическая химия бария. — Москва: Наука, 1977.

  • Барий на Webelements
  • Барий в Популярной библиотеке химических элементов


Смотрите также