БАРИЙ (ВА)

[barium] — элемент II группы Периодической системы, атомный номер 56, атомная масса 137,34; серебристо-белый металл. Состоит из смеси 7 стабильных изотопов, среди которых преобладает ¹³⁸Ва (71,66 %). Металлический Ва (в виде амальгамы) получил английский химик X. Дэви в 1808 г. электролизом влажного Ва(ОН)₂ с ртутным катодом. Содержание Ва в земной коре 0,05 мас. %, в свободном состоянии в природе не встречается. Из минералов Ва промышленное значение имеют барит (тяжелый шпат) BaSO₄ и реже встречают, витерит ВаСO₃.
Кристаллическая решетка Ва-ОЦК с периодом а = 501,9 пм; плотность 3,76 г/см³; t_пл = 710 °С; t _кип = 1637٪1640 °С. Ва-мягкий металл (мягче цинка), его твердость по минералогической шкале 2. Ва относится к щелочноземельным металлам и по химическим свойствам сходен с Ca и Sr, превосходя их по активности. Ва реагирует с большинством других элементов, образуя соединения, в которых он, как правило, двухвалентен. На воздухе Ва быстро окисляется, образуя на поверхности пленку из оксида (а также пероксида и нитрида Ba₃N₃). При нагревании легко воспламеняется. Энергично разлагает воду, образуя гидроксид: Ва + 2H₂О = Ва(ОН)₂ + H₂.Из-за химической активности Ва хранят под слоем керосина.
Основным сырьем для получения Ва и его соединений служит барит, который восстанавливают углем в пламенных печах: BaSO₄ + 4С = BaS + 4CO. Образующийся растворимый BaS перерабатывается на другие соли Ва.
Основной промышленный метод получения металлического Ва-термическое восстановление его оксида порошком Al: 4ВаО + 2Al = 3Ва + ВаО • Al₂O₃. Смесь нагревают при 1100 — 1200 °С в вакууме (10^-5 мм рт. ст.). Ва 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 Fe), придающим Ва стойкость. В небольших количествах Ва применяют в металлургии для раскисления и модифицирования стали, раскисления и очистки от серы и газов меди, свинца и др. Ва добавляют также в незначительных количествах в некоторые антифрикционные материалы, например, свинец (для повышения твердости), применяемый для типографских шрифтов. Сплавы Ва с никелем используют в электродах запальных свечей двигателей и в радиолампах. Наиболее широко в разных отраслях применяют ВаO₂, BaS, BaCrO, BaMnO₄ и другие соединения Ва.