الباريوم في البولونيت

أريوم، العنصر 56 من الجدول الدوري.

هيدروكسيد الباريوم، كلوريد الباريوم، كبريتات الباريوم... هي كواشف شائعة جدًا في الكتب المدرسية بالمدارس الثانوية. في عام 1602، اكتشف الكيميائيون الغربيون حجر بولونيا (المعروف أيضًا باسم "حجر الشمس") الذي يمكن أن ينبعث منه الضوء. يحتوي هذا النوع من الخام على بلورات صغيرة مضيئة، والتي سوف تنبعث منها الضوء بشكل مستمر بعد تعرضها لأشعة الشمس. هذه الخصائص فتنت السحرة والكيميائيين. في عام 1612، نشر العالم خوليو سيزار لاجارا كتاب "De Phenomenis in Orbe Lunae"، الذي سجل سبب تألق حجر بولونيا باعتباره مشتقًا من مكونه الرئيسي، الباريت (BaSO4). ومع ذلك، في عام 2012، كشفت التقارير أن السبب الحقيقي لتألق حجر بولونيا جاء من كبريتيد الباريوم المشوب بأيونات النحاس أحادية وثنائية التكافؤ. في عام 1774، اكتشف الكيميائي السويدي شيلر أكسيد الباريوم وأشار إليه باسم "باريتا" (الأرض الثقيلة)، ولكن لم يتم الحصول على معدن الباريوم مطلقًا. لم يحصل الكيميائي البريطاني ديفيد إلا في عام 1808 على معدن منخفض النقاء من الباريت من خلال التحليل الكهربائي، وهو الباريوم. تم تسميته لاحقًا على اسم الكلمة اليونانية barys (الثقيل) والرمز العنصري Ba. الاسم الصيني "با" يأتي من قاموس كانغشي، ويعني خام الحديد والنحاس غير المنصهر.

معدن الباريومنشط للغاية ويتفاعل بسهولة مع الهواء والماء. ويمكن استخدامه لإزالة الغازات النزرة في الأنابيب المفرغة وأنابيب الصور، وكذلك لصنع السبائك والألعاب النارية والمفاعلات النووية. في عام 1938، اكتشف العلماء الباريوم عندما درسوا المنتجات بعد قصف اليورانيوم بالنيوترونات البطيئة، وتكهنوا بأن الباريوم يجب أن يكون أحد منتجات الانشطار النووي لليورانيوم. على الرغم من الاكتشافات العديدة حول الباريوم المعدني، لا يزال الناس يستخدمون مركبات الباريوم بشكل متكرر.

أقدم مركب تم استخدامه كان الباريت – كبريتات الباريوم. يمكننا العثور عليها في العديد من المواد المختلفة، مثل الأصباغ البيضاء في ورق الصور، والطلاء، والبلاستيك، وطلاءات السيارات، والخرسانة، والأسمنت المقاوم للإشعاع، والعلاج الطبي، وما إلى ذلك. وخاصة في المجال الطبي، تعتبر كبريتات الباريوم "وجبة الباريوم" التي نستخدمها. تناول الطعام أثناء تنظير المعدة. "وجبة الباريوم" - مسحوق أبيض عديم الرائحة والطعم، وغير قابل للذوبان في الماء والزيت، ولا يمتصه الغشاء المخاطي في الجهاز الهضمي، ولا يتأثر بحمض المعدة وسوائل الجسم الأخرى. نظرًا للمعامل الذري الكبير للباريوم، فإنه يمكن أن يولد تأثيرًا كهروضوئيًا بالأشعة السينية، ويشع الأشعة السينية المميزة، ويشكل ضبابًا على الفيلم بعد مروره عبر الأنسجة البشرية. يمكن استخدامه لتحسين تباين العرض، بحيث يمكن للأعضاء أو الأنسجة مع أو بدون عامل التباين عرض تباين أبيض وأسود مختلف على الفيلم، وذلك لتحقيق تأثير الفحص، وإظهار التغيرات المرضية في الأعضاء البشرية بشكل حقيقي. الباريوم ليس عنصرا أساسيا للإنسان، ويتم استخدام كبريتات الباريوم غير القابلة للذوبان في وجبة الباريوم، لذلك لن يكون لها تأثير كبير على جسم الإنسان.

لكن هناك معدن باريوم شائع آخر، وهو كربونات الباريوم، مختلف. فقط من اسمها يمكن معرفة ضررها. والفرق الرئيسي بينها وبين كبريتات الباريوم هو أنها قابلة للذوبان في الماء والحمض، وتنتج المزيد من أيونات الباريوم، مما يؤدي إلى نقص بوتاسيوم الدم. التسمم الحاد بملح الباريوم نادر نسبيا، وغالبا ما يحدث بسبب الابتلاع العرضي لأملاح الباريوم القابلة للذوبان. تتشابه الأعراض مع التهاب المعدة والأمعاء الحاد، لذا ينصح بالذهاب إلى المستشفى لغسل المعدة أو تناول كبريتات الصوديوم أو ثيوكبريتات الصوديوم لإزالة السموم. بعض النباتات لها وظيفة امتصاص وتراكم الباريوم، مثل الطحالب الخضراء التي تحتاج إلى الباريوم لتنمو بشكل جيد؛ يحتوي الجوز البرازيلي أيضًا على 1% من الباريوم، لذا من المهم تناوله باعتدال. ومع ذلك، لا يزال ويذريت يلعب دورًا مهمًا في الإنتاج الكيميائي. وهو أحد مكونات الصقيل. عند دمجه مع أكاسيد أخرى، يمكن أن يظهر أيضًا لونًا فريدًا، والذي يستخدم كمادة مساعدة في طلاء السيراميك والزجاج البصري.

عادة ما يتم إجراء تجربة التفاعل الكيميائي الماص للحرارة باستخدام هيدروكسيد الباريوم: بعد خلط هيدروكسيد الباريوم الصلب مع ملح الأمونيوم، يمكن أن يحدث تفاعل ماص للحرارة قوي. إذا أسقطت بضع قطرات من الماء في قاع الحاوية، يمكن رؤية الجليد المتكون من الماء، وحتى القطع الزجاجية يمكن تجميدها والتصاقها في قاع الحاوية. يحتوي هيدروكسيد الباريوم على قلوية قوية ويستخدم كمحفز لتصنيع الراتنجات الفينولية. يمكنه فصل وترسيب أيونات الكبريتات وتصنيع أملاح الباريوم. ومن حيث التحليل، فإن تحديد محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء والتحليل الكمي للكلوروفيل يتطلب استخدام هيدروكسيد الباريوم. في إنتاج أملاح الباريوم، اخترع الناس تطبيقًا مثيرًا للاهتمام للغاية: تم الانتهاء من ترميم الجداريات بعد فيضان فلورنسا عام 1966 عن طريق تفاعلها مع الجبس (كبريتات الكالسيوم) لإنتاج كبريتات الباريوم.

تظهر المركبات الأخرى المحتوية على الباريوم أيضًا خصائص رائعة، مثل خصائص الانكسار الضوئي لتيتانات الباريوم؛ أصبحت الموصلية الفائقة لدرجات الحرارة العالية لـ YBa2Cu3O7، بالإضافة إلى اللون الأخضر الذي لا غنى عنه لأملاح الباريوم في الألعاب النارية، من أبرز عناصر الباريوم.