神奇的金属——钡

中文名称：钡，英文名称：Barium，元素符号Ba，元素周期表中原子序数56，是IIA族碱土金属元素，密度为3.51克/立方厘米，熔点为727 °C (1000 K，1341 °F)，沸点为1870 °C (2143 K，3398 °F)。钡是一种具有银白色光泽的碱土金属，焰色为黄绿色，柔软，有延展性。钡的化学性质十分活泼，能与大多数非金属反应，从来没有在自然界中发现钡单质。钡盐除硫酸钡外都有毒。此外，金属钡的还原性很强，可还原大多数金属的氧化物、卤化物和硫化物，得到相应的金属。钡在地壳中的含量为0.05%，在自然界中最常见的矿物是重晶石(硫酸钡)和毒重石(碳酸钡)。钡被广泛应用到电子、陶瓷、医学、石油等领域。

钡的发现简史

碱土金属的硫化物具有磷光现象，即它们受到光的照射后在黑暗中会继续发光一段时间，钡的化合物正是因这一特性才开始被人们注意。

1602年，意大利波罗拉城（Bologna现称博洛尼亚）一位制鞋工人卡西奥劳罗(V. Casciorolus)将一种含硫酸钡的重晶石与可燃物质一起焙烧后发现它在黑暗中发光，这一现象引起了欧洲化学家的兴趣。1774年，瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)发现重晶石中含有一种新元素，但是他无法分离出该元素，只是分离出了该元素的氧化物。1776年，Johan Gottlieb Gahn在类似的研究中也分离出了这种氧化物。氧化钡最开始被Guyton de Morveau称之为barote，后来被Antoine Lavoisier改名为baryta（重土）。1808年，英国化学家戴维(Humphry Davy)用汞作阴极，铂作阳极，电解重晶石(BaSO4)制得钡汞齐，经蒸馏去汞后，得到一种纯度不高的金属，并定名为barium（钡）。

工业应用也有上百年历史：

早在19世纪中叶，人们就开始使用重晶石（含钡硫酸盐，是制取钡和钡化合物的重要矿物）作为油漆的填料，本世纪以来重晶石又成为制造各种含钡化工产品的主要原料。由于重晶石比重大，化学性质稳定，不溶于水和酸，因此早在上世纪20年代就被用作石油和天然气钻井泥浆的加重剂。硫酸钡用于生产白色颜料，可以用于橡胶的填充剂与着色剂。

钡资源分布

钡在地壳中的含量为0.05%，位列14位。在自然界中的主要矿物为重晶石(硫酸钡-BaSO4)和毒重石(碳酸钡-BaCO3)。其中重晶石是钡的最常见矿物，它的成分为硫酸钡，产于低温热液矿脉中，如石英-重晶石脉，萤石-重晶石脉等。毒重石是除重晶石外，自然界另一种主要含钡矿物，它的主要成分是碳酸钡。

全球重晶石储量为3.5亿吨，中国为重晶石资源最为丰富的国家，其他重晶石资源丰富的国家有哈萨克斯坦、土耳其、印度、泰国、美国和墨西哥。世界上著名的重晶石产地包括：英国的威斯特曼兰、昆不利亚，罗马尼亚的菲尔斯邦尼，德国的萨克森，中国贵州天柱、甘肃黑风沟、湖南贡溪、湖北柳林、广西象州、陕西水坪等。

中国为的重晶石生产商，约占全球总产量的44.3%。印度、摩洛哥和美国分别位列二、三、四位。

我国钡资源分布情况

我国钡矿资源丰富，据预测资源总储量要超过10亿吨，而且钡矿品位较高，钡矿储量和产量目前均居世界首位。自然界中最常见的含钡矿物为重晶石，全球重晶石储量为3.5亿吨，我国重晶石储量为1亿吨，约占全球总储量的29%，居世界首位。

我国重晶石资源丰富，全国24个省(区)均有分布，储量和产量均居世界首位。我国探明储量的矿区有195处，总查明资源储量矿石3.9亿吨。从重晶石的省(区)分布来看，贵州省重晶石矿最多，保有储量占全国的34％；湖南、广西、甘肃、陕西等省(区)次之。以上五省储量占全国的80％。矿床类型以沉积型为主，占总储量的60％。此外，还有层控(内生)型、火山－沉积型、热液型和风化(残坡积)型。成矿时代以古生代为主，震旦纪及中－新生代也有重晶石矿形成。

钡的用途及用于领域

钡在地壳中的含量为0.05%，在自然界中最常见的矿物是重晶石(硫酸钡)和毒重石(碳酸钡)。钡被广泛应用到电子、陶瓷、医学、石油等领域。

电子工业

钡的重要用途之一是用作吸气剂，用于除去真空管和显像管中的痕量气体。它以蒸散型消气膜状态使用，其作用是在装置内与周围气体生成化学化合物，防止许多电子管中的氧化物阴极同有害气体起反应，性能变差。

钡铝镍吸气剂就是典型蒸散型吸气剂，广泛用于各类功率发射管、振荡管、摄像管、显像管、太阳能集热管等器件中。一些显像管中使用的是渗氮的钡铝吸气剂，它在蒸散放热反应中放出大量的氮气，在大量钡蒸散时由于与氮分子的碰撞，使吸气剂钡膜不致附着在屏面或荫罩上面而是集聚在管颈周围，不但吸气性能好，还提高了屏的亮度。

陶瓷行业

碳酸钡可以用作陶器釉料。当釉中含有碳酸钡时，它会形成粉红色、紫红色。钛酸钡是钛酸盐系列电子陶瓷的基础母体原料，被称为电子陶瓷业的支柱。钛酸钡具有高介电常数、低介电损耗，优良的铁电、压电、耐压和绝缘性等性能，被广泛应用到陶瓷敏感元件，尤其是正温度系数热敏电阻(PTC)、多层陶瓷电容器(MLCCS)、热电元件、压电陶瓷、声纳、红外辐射探测元件、晶体陶瓷电容器、电光显示板、记忆材料、聚合物基复合材料以及涂层等中。

烟火工业

钡盐（如硝酸钡）燃烧时，呈明亮的绿黄色，常用于制造烟火和信号弹。我们看到的白色烟花有时候也会使用氧化钡制作。

石油开采

重晶石粉又名天然硫酸钡，主要用于石油和天然气钻井泥浆的加重剂。往泥浆中加入重晶石粉可以增加泥浆的比重，使泥浆重量与地下油、气压力平衡，从而防止井喷事故。

害虫控制

碳酸钡是一种白色粉末，难溶于水，易溶于酸，有毒，常用作毒鼠药。碳酸钡能与胃液中的盐酸反应，释放出有毒的钡离子，引起中毒反应，因而在日常生活中我们应该避免误食。

医学行业

硫酸钡是无嗅无味的白色粉末，既不溶于水，也不溶于酸或碱，因而它不会产生有毒的钡离子，常被当做X线检查辅助用药用于胃肠道造影检查，俗称“钡餐造影”。放射学检查使用硫酸钡剂主要是利用其在胃肠道内可吸收X射线而使其显影作用，本身无药理作用， 吃后会自动排出体外。

其他应用

锌钡白俗称立德粉，是一种常用的白色颜料。

钡用作球墨铸铁的球化剂，用于制造球墨铸铁。

钡用于生产钡镍合金、钡钙铅等合金，例如用作轴承的铅合金中钡的含量为0.5%-4%。

钡是精制炼铜时的优良去氧剂。