重晶石中的金属-钡及其应用

在医院里，当医生准备给患胃肠病的病人拍摄X射线（俗称“爱克斯光”）照片时，常给病人吃一种无味的白色粉糊，过半小时后才进行X射线拍摄。这白色的粉糊，在医学上叫作“钡剂”“钡餐”。其实，这“钡剂”就是硫酸钡用水调成糊状制成的。硫酸钡是白色的固体粉末，钡原子能强烈地阻止X射线，因此，当病人吃了钡剂后，能清晰地拍得胃、肠的X射线照片。否则，拍出来的底片上，除了有几根骨头的影子外，别无一物，无法进行诊断。

硫酸钡在大自然中很多，著名的矿物——重晶石的主要成分，便是硫酸钡。重晶石有块状或纤维状，很重，比重达4.3%～4.6%，因此被称为重晶石。也有的重晶石是土状的，俗称“重土”。钡的希腊文原意便是重晶石。我国有丰富的重晶石资源。钡的化合物绝大多数是有毒的。硫酸钡因为极难溶解于水，因此，被用作“钡剂”也就不会对人体有什么损害。

有时，当人们误食钡盐，发生呕吐、泻肚、内溢血或钡中毒等现象时，也常以内服硫酸镁解毒剂，因为硫酸镁能与可溶性钡盐生成不溶于水的硫酸钡，解除了钡毒。

人们从硫酸钡中制取金属钡。钡是瑞典化学家舍勒在1774年发现的。1808年，英国化学家戴维第一次制得金属钡。金属钡是银白色的，相当软，硬度和铅差不多。

钡的化学性质很活泼，它在空气中会很快失去光泽，氧化成氧化钡，如果碎成粉末，在空气中甚至可以起火。氧化钡是白色固体，遇水能激烈地发生化学反应，生成氢氧化钡，同时放出大量的热。氧化钡，是最强烈的碱性吸水剂。(www.xing528.com)

金属钡的用途不大。钡最重要的化合物就是硫酸钡。硫酸钡除了做“钡剂”外，最主要的用途是作为白色颜料，著名的“钡白”就是它。钡白在空气中放久了，依然是白皑皑的，不会因与硫化氢作用而变黑。在造纸时，人们便往里加入钡白，以使纸张更白一些。不少有光纸、道林纸、印相纸、邮票纸以及印钞票的高级纸中，都加了钡白。在钻油井时，有时在泥浆中加入一些硫酸钡，以增加泥浆的比重。

在制造焰火时，常加入一些硝酸钡、氯化钡或其他钡盐，这样，会使焰火呈现绿色；加入钙盐，则呈砖红色；加入锶盐，呈鲜红色。信号弹的火药中，也常用到这些盐类。

在分析化学上，常用氯化钡来检验与测定硫酸、硫酸盐，因为氯化钡能与硫酸根作用生成几乎不溶于水的白色硫酸钡沉淀。另一种钡盐——碳酸钡，也是不溶于水的白色粉末。在钢铁工业上，常用60%的碳酸钡与40%木炭混合，作为钢的表面硬化剂（即渗碳剂）。这是因为碳酸钡在渗碳时受热分解，生成二氧化碳，而二氧化碳又与赤热的木炭作用生成一氧化碳。这一氧化碳又受热分解，变成二氧化碳与原子状态的碳。这原子状态的碳很活泼，渗进钢铁表面。钢表面的含量提高，便变得坚硬。这叫“渗碳处理”。而碳酸钡分解出二氧化碳后，变成氧化钡。这氧化钡与空气中二氧化碳作用，又重新变成碳酸钡。因此，在渗碳后，只需重新再加些木炭，又可继续使用。

钡在地壳中的含量为万分之五。常见的钡矿除重晶石（硫酸钡）外，还有毒重石（碳酸钡）。