Большая Советская Энциклопедия (БА)

Ба'рий (лат. Baryum), Ba, химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 56, атомная масса 137,34; серебристо-белый металл. Состоит из смеси 7 стабильных изотопов, среди которых преобладает ¹³⁸ Ba (71,66%). При ядерном делении урана и плутония образуется радиоактивный изотоп ¹⁴⁰ Ba, используемый как радиоактивный индикатор. Б. был открыт шведским химиком К. Шееле (1774) в виде окиси BaO, названной «тяжёлой землёй», или баритом (от греч. barys — тяжёлый). Металлический. Б. (в виде амальгамы) получил английский химик Х. Дэви (1808) электролизом влажной гидроокиси Ba (OH)₂ с ртутным катодом. Содержание Б. в земной коре 0,05% по массе, в свободном состоянии в природе не встречается. Из минералов Б. промышленное значение имеют барит (тяжёлый шпат) BaSO₄ и реже встречающийся витерит ВаСОз.

  Физические и химические свойства Б. Кристаллическая. решётка Б. кубическая объёмноцентрированная с периодом а = 5,019А; плотность 3,76 г/см³ , t_пл 710°С, t_kип 1637—1640°С. Б. — мягкий металл (твёрже свинца, но мягче цинка), его твёрдость по минералогической шкале 2. Б. относится к щёлочноземельным металлам и по химическим свойствам сходен с кальцием и стронцием , превосходя их по активности. Б. реагирует с большинством др. элементов, образуя соединения, в которых он, как правило, 2-валентен (на внешней электронной оболочке атома Б. 2 электрона, её конфигурация 6s² ). На воздухе Б. быстро окисляется, образуя на поверхности плёнку из окиси (а также перекиси и нитрида Ва_з N_з ). При нагревании легко воспламеняется и горит жёлто-зелёным пламенем. Энергично разлагает воду, образуя бария гидроокись : Ва+2Н₂ O=Ва (ОН)₂ +Н₂ . Из-за химической активности Б. хранят под слоем керосина. Окись ВаО — бесцветные кристаллы; на воздухе легко переходит в карбонат BaCO₃ , с водой энергично взаимодействует, образуя Ba (OH)₂ . Нагреванием BaO на воздухе при 500°С получают перекись BaO₂ , разлагающуюся при 700°С на BaO и O₂ . Нагреванием перекиси с кислородом под высоким давлением получена высшая перекись BaO₄ — вещество желтого цвета. разлагающееся при 50-60°С. С галогенами и серой Б. соединяется, образуя галогениды (например BaCl₂ ) и сульфид BaS, с водородом — гидрид BH₂ , бурно разлагающийся водой и кислотами. Из обычно применяемых солей Б. хорошо растворимы бария хлорид BaCl₂ и др. галогениды, нитрат Ba (NO_з )₂ , сульфид BaS, хлорат Ba (Cl0_з )₂ , трудно растворимы — бария сульфат BaSO₄ , карбонат ВаСО_з и хромат BaCO₄ .

  Получение и применение Б. Основным сырьем для получения Б. и его соединений служит барит, который восстанавливают углем в пламенных печах: BaS0₄ +4C=BaS+4CO. Образующийся растворимый BaS перерабатывается на др. соли Б. Основной промышленный метод получения металлического Б. — термическое восстановление его окиси порошком алюминия: 4BaO+2Al=ЗВа+ВаО^. Al₂ O_з .

  Смесь нагревают при 1100—1200°С в вакууме (100 мн/м² , 10^-3 мм рт. ст. ). Б. улетучивается, осаждаясь на холодных частях аппаратуры. Процесс ведут в электровакуумных аппаратах периодического действия, позволяющих последовательно проводить восстановление, дистилляцию, конденсацию и отливку металла, получая за один технологический цикл слиток Б. Двойной перегонкой в вакууме при 900°С металл очищают до содержания в нём примесей менее 1-10^-4 %.

  Практическое применение металлического Б. невелико. Оно ограничено также и тем, что манипуляции с чистым Б. затруднительны. Обычно Б. или помещают в защитную оболочку из др. металла, или сплавляют с каким-либо металлом, придающим Б. стойкость. Иногда металлический Б. получают непосредственно в приборах, помещая в них таблетки из смеси окиси Б. и алюминия и проводя затем термическое восстановление в вакууме. Б., а также его сплавы с магнием и алюминием применяют в технике высокого вакуума в качестве поглотителя остаточных газов (геттера). В небольших количествах Б. применяют в металлургии меди и свинца для их раскисления, очистки от серы и газов. В некоторые антифрикционные материалы добавляют незначительное количество Б. Так, добавка Б. к свинцу заметно увеличивает твёрдость сплава, применяемого для типографских шрифтов. Сплавы Б. с никелем применяют при изготовлении электродов запальных свечей двигателей и в радиолампах.