Baryum Hakkında Bilgi


 Alm. Barium, Fr. Barium, İng. Barium. Toprak alkali metaller sınıfından bir element. Periyodik sistemin 2A grubunda yer alır. Kimyasal sembolü (Ba)’dır. Atom numarası 56, atom ağırlığı 137,34’tür. Kütle numaraları 130, 132, 134, 136, 137 ve 138 olan izotopları kararlıdır. Baryum 138, en çok bulunan izotopudur. Elektron düzeni (Xe) 6S2 şeklindedir. 6S2 elekronları valans (değerlik) elektronlarıdır. Kimyasal reaksiyonlarda bu iki elektronunu vererek + 2 değerlikli Ba2+ iyonunu meydana getirir. Bu, baryumun bilinen tek değerliğidir.

Özellikleri: Metalik baryum, kurşun yumuşaklığında olup, gümüş gibi parlaktır. Özgül ağırlığı (20° C’de) 3,59 g/cm3tür. Erime noktası 850°C ve kaynama noktası 1640°C’dir. Diğer metallere nisbeten uçucudur ve destile edilebilir. Isı ve elektriği iyi iletir. Tel ve levha haline getirilebilir. Sıcakta parlak bir alevle yanar. Alev rengi sarı-yeşildir. Baryum tuzlarının alev renginden faydalanılarak, 0,001 mg baryumun tesbit edilebilme imkanı vardır.

Baryum çok aktif bir element olduğundan, bileşiklerinin teşekkülündeki serbest enerji (dışarı verilen ısı) çok yüksektir. Bileşikleri teşekkül ettiğinde büyük miktarda ısı çıkışı olur. Baryum; su, oksijen, azot, hidrojen, amonyak, halojen ve kükürt ile reaksiyon verir. Keza mağnezyum, kurşun, platin, silisyum, kalay, çinko, alüminyum ve civa ile malgama oluşturur. Netice itibariyle baryumun, hava veya diğer oksitleyici gazların mevcut olduğu ortamda tutulması, şiddetli reaksiyonu sebebiyle, tehlikelidir. Bu sebeple toz baryum, kuru hava, argon ve helyum gibi inert gaz atmosferinde depo edilir. Yüksek aktifliği sebebiyle baryum toksik addedilir.

Bulunuşu: Yaklaşık olarak yer kabuğunun yüzde 0,05’ini meydana getirir. Aktifliği sebebiyle elementel halde bulunmaz. En çok viterit (BaCO3) ve barit veya ağır spat (BaSO4) minerallerinde bulunur. Bu iki önemli mineralden başka tabiatta fosfatlı ve silikatlı bileşiklerine rastlanırsa da, bunlar o kadar önemli değildir.

Baryum burada buhar haline geçer. Soğutma fırınında, argon atmosferinde soğutularak sıvılaştırılır.

Bundan başka Mg ve Si gibi elementler ile de indirgenebilir:

BaO + Mg ® MgO + Ba

3BaO + Si ® BaSiO3 + 2Ba

Baryumun elektrolitik yoldan da elde edilebilmesi için, derişik BaCI2 çözeltisi kullanılır. Civa katot ile elektroliz edildiğinde ayrışan baryum civa ile amalgama verir. Bu amalgamanın vakumda ısıtılması sonucunda civa buharlaşır, geriye baryum kalır. Baryumun en önemli kullanılışı, radyo vakum tüplerinde geriye kalan eser miktardaki gazları bertaraf etmededir. Baryum buharı, oksijen, azot ve karbondioksitle reaksiyon vererek onları bertaraf eder. Geriye kalan fazla “Ba” buharı ise tüpün iç çeperinde sıvılaştırılır. Böylece radyo vakum sağlanmış olur.

Baryum bileşiklerinin ticari önemi metalik baryumunkinden daha fazladır. Sülfat, karbonat, klorür, nitrat, oksid, hidroksid ve sülfür bileşikleri önemlidir. Suda çözünmeyen BaSO4’ün kömürle muamelesi sonucu burada çözünebilen BaS elde edilir:

BaS04+4C ® 4C0+BaS

Baryum sülfür siyah kül olarak adlandırılır ve birçok baryum bileşiği bundan elde edilir. Mesela bu siyah kül ile Na2SO4’ten saf BaSO4 elde edilir. BaSO4’e ZnS ilavesiyle litofon denilen bir pigment elde edilir ki, bunun iyi bir kaplama yeteneği vardır. Ayrıca litofon hidrojen sülfür ile kararmaz ve zehirli de değildir. Yine siyah kül sodyum karbonat ile muamele edilirse, baryum karbonat teşekkül eder ki, bunun ısıtılması ile BaO ve su ilavesiyle de Ba(OH)2 elde edilebilir. Çözünebilen baryum tuzları zehirlidir. Baryum klorürün 0,8-1,0g arasındaki bir dozu öldürücüdür.

Baryum sülfat, cam imalatında oksit karışımının erime noktasını düşürmeye yarayan bir katkı maddesi olarak, boyada bir dolgu maddesi olarak, fotoğraf kağıdında, deride ve kumaşta atıl bir beyaz taban malzemesi olarak, petrol kuyularının kir ve bazı artıklarının uzaklaştırıcısı olarak kullanılır. Diğer önemli bir kullanım alanı da röntgen ışınlarını geçirmediği için, mide ve bağırsak gibi iç organların filmi çekileceği zaman ilaç olarak hastalara içirilir.

Baryum karbonat, seramikte erimeyi kolaylaştıran bir madde ve ince, optik camların imalatında katkı malzemesi ve çelikleri sertleştirme işleminde karbon taşıyıcısı olarak kullanılır. Baryum klorür, mağnezyum metalinin imalatında bir erime noktası düşürücüsü, baryum renklerinin teşekkülünde hammadde olarak kullanılır.

Baryum oksit, makina yağı deterjanlarının imalatında ve nem çekici bir madde olarak da kullanılır.

Elde edilişi ve kullanılışı: Baryum metali baryum oksidin 1000°C ve düşük basınçta alüminyum ile indirgenmesi (King prosesi) yoluyla üretilir:

6Ba O +2AI ¾¾® Ba3A12O6+3Ba
¬¾¾