Kimikaren mundu magikoan,barioaBeti erakarri izan du zientzialarien arreta bere xarma paregabearekin eta aplikazio zabalarekin. Elementu metaliko zuri-zilarkara hau ez da urrea edo zilarra bezain distiratsua, baina ezinbesteko zeregina du arlo askotan. Ikerketa zientifikoko laborategietako doitasun-tresnetatik hasi eta industria-ekoizpeneko lehengai nagusietaraino eta medikuntza-arloan diagnostiko-erreaktiboetaraino, barioak kimikaren kondaira idatzi du bere propietate eta funtzio paregabeekin.
1602. urtearen hasieran, Cassio Laurok, Porra hiri italiarreko zapatari batek, bario sulfatoa zuen barita bat erregai-substantzia batekin erre zuen esperimentu batean, eta harrituta geratu zen iluntasunean distira egin zezakeela ikustean. Aurkikuntza honek interes handia piztu zuen garai hartako jakintsuen artean, eta harriari Porra harria izena eman zioten eta Europako kimikarien ikerketaren ardatz bihurtu zen.
Hala ere, Scheele kimikari suediarra izan zen barioa elementu berria zela benetan baieztatu zuena. 1774an bario oxidoa aurkitu zuen eta “Baryta” (lur astuna) deitu zion. Substantzia hau sakon aztertu zuen eta uste zuen azido sulfurikoarekin konbinatutako lur (oxido) berri batez osatuta zegoela. Bi urte geroago, lur berri honetako nitratoa berotu eta oxido purua lortu zuen.
Hala ere, Scheelek bario oxidoa aurkitu bazuen ere, 1808ra arte ez zuen Davy kimikari britainiarrak bario metala lortu baritaz egindako elektrolito bat elektrolizatuz. Aurkikuntza honek barioa elementu metaliko gisa ofizialki berretsi zuen, eta barioaren aplikazioaren bidea ireki zuen hainbat arlotan.
Harrezkero, gizakiak etengabe sakondu du barioaren ulermena. Zientzialariek naturaren misterioak arakatu dituzte eta zientziaren eta teknologiaren aurrerapena sustatu dute barioaren propietateak eta portaerak aztertuz. Barioaren aplikazioa ikerketa zientifikoan, industrian eta medikuntzan ere gero eta zabalagoa bihurtu da, erosotasuna eta erosotasuna ekarriz gizakiaren bizitzari. Barioaren xarma ez datza soilik bere praktikotasunean, baita atzean dagoen misterio zientifikoan ere. Zientzialariek etengabe arakatu dituzte naturaren misterioak eta zientziaren eta teknologiaren aurrerapena sustatu dute barioaren propietateak eta portaerak aztertuz. Aldi berean, barioak isilean ere badu bere zeregina gure eguneroko bizitzan, erosotasuna eta erosotasuna ekarriz gure bizitzetan.
Barioa esploratzeko bidaia magiko honetan murgil gaitezen, bere belo misteriotsuaren argia erakutsi eta bere xarma paregabea estimatu. Hurrengo artikuluan, barioaren propietateak eta aplikazioak sakonki aurkeztuko ditugu, baita ikerketa zientifikoan, industrian eta medikuntzan duen garrantzia ere. Uste dut artikulu hau irakurrita, barioaren ulermen eta ezagutza sakonagoa izango duzula.
1. Barioaren aplikazio eremuak
Barioa elementu kimiko arrunta da. Zilar-zuri koloreko metala da, naturan hainbat mineral moduan existitzen dena. Hona hemen barioaren eguneroko erabilera batzuk.
Errekuntza eta lumineszentzia: Barioa oso metal erreaktiboa da, amoniakoarekin edo oxigenoarekin kontaktuan jartzen denean sugar distiratsu bat sortzen duena. Horregatik, barioa oso erabilia da su artifizialen fabrikazioan, bengaletan eta fosforoaren fabrikazioan bezalako industrietan.
Medikuntza industria: Bario konposatuak ere asko erabiltzen dira medikuntza industrian. Bario irinak (bario tabletak adibidez) digestio-aparatuaren erradiografia azterketetan erabiltzen dira medikuei digestio-aparatuaren funtzionamendua behatzen laguntzeko. Bario konposatuak terapia erradioaktibo batzuetan ere erabiltzen dira, hala nola iodo erradioaktiboan tiroide gaixotasunak tratatzeko.
Beira eta zeramika: Bario konposatuak askotan erabiltzen dira beira eta zeramika fabrikazioan, urtze-puntu ona eta korrosioarekiko erresistentzia dutelako. Bario konposatuak zeramiken gogortasuna eta erresistentzia hobetu ditzakete eta zeramiken propietate berezi batzuk eman ditzakete, hala nola isolamendu elektrikoa eta errefrakzio-indize handia.
Metal Aleazioak: Barioak beste metal elementu batzuekin aleazioak osa ditzake, eta aleazio hauek propietate berezi batzuk dituzte. Adibidez, bario aleazioek aluminio eta magnesio aleazioen urtze-puntua handitu dezakete, errazago prozesatu eta galdatu ahal izateko. Horrez gain, propietate magnetikoak dituzten bario aleazioak bateria plakak eta material magnetikoak egiteko ere erabiltzen dira.
Barioa Ba ikur kimikoa eta 56 zenbaki atomikoa dituen elementu kimikoa da. Barioa lur alkalino metala da, taula periodikoaren 6. taldean dagoena, elementuen talde nagusietan.
2. Barioaren propietate fisikoak
Barioa (Ba)lur alkalino metal bat da. 1. Itxura: Barioa metal zuri-zilarkara biguna da, ebakitzean distira metaliko nabarmena duena.
2. Dentsitatea: Barioak dentsitate nahiko altua du, 3,5 g/cm³ ingurukoa. Lurreko metal dentsoenetako bat da.
3. Urtze- eta irakite-puntuak: Barioaren urtze-puntua 727 °C ingurukoa da eta irakite-puntua 1897 °C ingurukoa.
4. Gogortasuna: Barioa metal nahiko biguna da, 1,25eko Mohs gogortasunarekin 20 gradu Celsius-etan.
5. Eroankortasuna: Barioa elektrizitatearen eroale ona da, eroankortasun elektriko handikoa.
6. Harikortasuna: Barioa metal biguna den arren, harikortasun maila jakin bat du eta xafla mehe edo alanbreetan prozesatu daiteke.
7. Jarduera kimikoa: Barioak ez du erreakzionatzen indarrez ez-metal gehienekin eta metal askorekin giro-tenperaturan, baina oxidoak sortzen ditu tenperatura altuetan eta airean. Konposatuak sor ditzake elementu ez-metaliko askorekin, hala nola oxidoekin, sulfuroekin, etab.
8. Izateko moduak: Lurrazalean barioa duten mineralak, hala nola barita (bario sulfatoa), etab. Barioa hidrato, oxido, karbonato eta abar moduan ere egon daiteke naturan.
9. Erradioaktibitatea: Barioak hainbat isotopo erradioaktibo ditu, eta horien artean bario-133 irudi medikoetan eta medikuntza nuklearreko aplikazioetan erabiltzen den isotopo erradioaktibo arrunta da.
10. Aplikazioa: Bario konposatuak oso erabiliak dira industrian, hala nola beira, kautxua, industria kimikoko katalizatzaileak, elektroi hodiek, etab. Bere sulfatoa askotan erabiltzen da kontraste-agente gisa azterketetan. Barioa elementu metaliko garrantzitsua da, eta bere propietateek asko erabiltzen dute arlo askotan.
3. Barioaren propietate kimikoak
Ezaugarri metalikoak: Barioa itxura zuri-zilarkara eta eroankortasun elektriko ona duen solido metalikoa da.
Dentsitatea eta urtze-puntua: Barioa elementu nahiko trinkoa da, 3,51 g/cm3-ko dentsitatearekin. Barioak urtze-puntu baxua du, 727 gradu Celsius (1341 gradu Fahrenheit) ingurukoa.
Erreaktibotasuna: Barioak azkar erreakzionatzen du elementu ez-metaliko gehienekin, batez ere halogenoekin (kloroa eta bromoa bezalakoekin), dagokion bario konposatua sortuz. Adibidez, barioak kloroarekin erreakzionatzen du bario kloruroa sortzeko.
Oxidagarritasuna: Barioa oxida daiteke bario oxidoa sortzeko. Bario oxidoa oso erabilia da metalen urtzean eta beiragintzan bezalako industrietan. Jarduera handia: Barioak jarduera kimiko handia du eta erraz erreakzionatzen du urarekin hidrogenoa askatzeko eta bario hidroxidoa sortzeko.
4. Barioaren propietate biologikoak
Honen eginkizuna eta propietate biologikoakbarioaorganismoetan nola funtzionatzen duen ez da guztiz ulertzen, baina badakigu barioak toxikotasun jakin bat duela organismoentzat.
Irensteko bidea: Jendeak barioa batez ere janariaren eta edateko uraren bidez irensten du. Elikagai batzuek bario kantitate txikiak izan ditzakete, hala nola zerealak, haragia eta esnekiak. Gainera, lurpeko urak batzuetan bario kontzentrazio handiagoak izaten ditu.
Xurgapen biologikoa eta metabolismoa: Barioa organismoek xurgatu eta odol-zirkulazioaren bidez banatu dezakete gorputzean. Barioa batez ere giltzurrunetan eta hezurretan pilatzen da, batez ere hezurretan kontzentrazio handiagoetan.
Funtzio biologikoa: Oraindik ez da aurkitu barioak funtsezko funtzio fisiologikorik duenik organismoetan. Beraz, barioaren funtzio biologikoa eztabaidagarria da oraindik.
5. Barioaren propietate biologikoak
Toxikotasuna: Bario ioien edo bario konposatuen kontzentrazio altuak toxikoak dira giza gorputzarentzat. Bario gehiegi hartzeak intoxikazio sintoma akutuak sor ditzake, besteak beste, oka, beherakoa, giharretako ahultasuna, arritmia, etab. Intoxikazio larriak nerbio-sistemaren kalteak, giltzurrunetako kalteak eta bihotzeko arazoak sor ditzake.
Hezurren metaketa: Barioa giza gorputzeko hezurretan metatu daiteke, batez ere adinekoengan. Bario kontzentrazio altuen eraginpean egoteak hezurretako gaixotasunak sor ditzake, hala nola osteoporosia.
Ondorio kardiobaskularrak: Barioak, sodioak bezala, ioien orekan eta jarduera elektrikoan eragin dezake, bihotzaren funtzioan eraginez. Bario gehiegi hartzeak bihotz-erritmo anormalak eragin ditzake eta bihotzekoak izateko arriskua handitu.
Kartzinogenizitatea: Barioaren kartzinogenizitateari buruzko eztabaida badago ere, zenbait ikerketek erakutsi dute bario-kontzentrazio altuen eraginpean egoteak zenbait minbizi izateko arriskua handitu dezakeela, hala nola urdaileko eta hestegorriko minbizia. Barioaren toxikotasuna eta arrisku potentziala direla eta, jendeak kontuz ibili behar du bario-kontzentrazio altuen gehiegizko kontsumoa edo epe luzeko esposizioa saihesteko. Edateko uretan eta elikagaietan dauden bario-kontzentrazioak kontrolatu eta kontrolatu behar dira gizakien osasuna babesteko. Intoxikazio bat susmatzen baduzu edo antzeko sintomak badituzu, eskatu berehala medikuaren arreta.
6. Barioa naturan
Bario mineralak: Barioa lurrazalean egon daiteke mineral moduan. Bario mineral ohikoenetako batzuk barita eta witherita dira. Mea hauek beste mineral batzuekin batera agertzen dira askotan, hala nola berunarekin, zinkarekin eta zilarraren ondoan.
Lurpeko uretan eta arroketan disolbatuta: Barioa lurpeko uretan eta arroketan egon daiteke disolbatutako egoeran. Lurpeko urak bario disolbatuaren arrastoak ditu, eta haren kontzentrazioa ur-masaren baldintza geologikoen eta propietate kimikoen araberakoa da. Bario gatzak: Barioak gatz desberdinak sor ditzake, hala nola bario kloruroa, bario nitratoa eta bario karbonatoa. Konposatu hauek naturan egon daitezke mineral natural gisa.
Lurzoruko edukia:Barioalurzoruan hainbat formatan egon daiteke, eta horietako batzuk mineral naturalen partikula edo arroken disoluziotik datoz. Lurzoruko bario edukia normalean baxua da, baina bario kontzentrazio handiak egon daitezke zenbait eremu espezifikotan.
Kontuan izan behar da barioaren forma eta edukia alda daitezkeela ingurune eta eskualde geologiko desberdinetan, beraz, baldintza geografiko eta geologiko espezifikoak kontuan hartu behar dira barioaz hitz egiterakoan.
7. Barioaren meatzaritza eta ekoizpena
Barioaren meatzaritza eta prestaketa prozesuak normalean urrats hauek ditu:
1. Bario-mearen meatzaritza: Bario-mearen mineral nagusia barita da, bario sulfato bezala ere ezagutzen dena. Lurrazalean aurkitzen da normalean eta Lurreko arroketan eta mineral-hobietan oso hedatuta dago. Meatzaritzak normalean leherketak, meatzaritza, birrintzea eta mineralaren sailkapena bezalako prozesuak barne hartzen ditu, bario sulfatoa duten meak lortzeko.
2. Kontzentratuaren prestaketa: Bario-meatik barioa ateratzeko, mea kontzentratuaren tratamendua behar da. Kontzentratuaren prestaketak normalean eskuzko hautaketa eta flotazio-urratsak barne hartzen ditu ezpurutasunak kentzeko eta % 96 baino gehiago bario sulfatoa duen mea lortzeko.
3. Bario sulfatoaren prestaketa: Kontzentratuari burdina eta silizioa kentzea bezalako urratsak ematen zaizkio, azkenik bario sulfatoa (BaSO4) lortzeko.
4. Bario sulfuroaren prestaketa: Bario sulfatotik barioa prestatzeko, bario sulfatoa bario sulfuro bihurtu behar da, errauts beltza bezala ere ezagutzen dena. 20 sare baino gutxiagoko partikula-tamaina duen bario sulfato mineralaren hautsa normalean ikatzarekin edo petrolio-koke hautsarekin nahasten da 4:1eko pisu-erlazioan. Nahastea 1100 ℃-tan erreberberazio-labe batean erretzen da, eta bario sulfatoa bario sulfuro bihurtzen da.
5. Bario sulfuroa disolbatzea: Bario sulfatoaren bario sulfuroaren disoluzioa ur beroaren lixibiazio bidez lor daiteke.
6. Bario oxidoaren prestaketa: Bario sulfuroa bario oxido bihurtzeko, sodio karbonatoa edo karbono dioxidoa gehitzen zaio normalean bario sulfuroaren disoluzioari. Bario karbonatoa eta karbono hautsa nahastu ondoren, 800 ℃-tik gorako kalsinazioak bario oxidoa sor dezake.
7. Hoztea eta prozesatzea: Kontuan izan behar da bario oxidoa 500-700 ℃-tan oxidatzen dela bario peroxidoa sortzeko, eta bario peroxidoa 700-800 ℃-tan deskonposa daitekeela bario oxidoa sortzeko. Bario peroxidoa sortzea saihesteko, produktu kalsifikatua gas geldo baten babespean hoztu edo itzali behar da.
Goikoa bario elementuaren meatzaritza eta prestaketa prozesu orokorra da. Prozesu hauek alda daitezke industria-prozesuaren eta ekipamenduaren arabera, baina printzipio orokorrak berdinak dira. Barioa industria-metal garrantzitsua da, hainbat aplikaziotan erabiltzen dena, besteak beste, industria kimikoan, medikuntzan, elektronikan eta beste arlo batzuetan.
8. Bario elementua detektatzeko metodo ohikoenak
Barioahainbat aplikazio industrial eta zientifikotan erabili ohi den elementu arrunta da. Kimika analitikoan, barioa detektatzeko metodoek normalean analisi kualitatiboa eta analisi kuantitatiboa izaten dituzte barne. Jarraian, bario elementua detektatzeko erabili ohi diren metodoen sarrera zehatza aurkezten da:
1. Sugarraren Atomizazio Xurgapen Espektrometria (FAAS): Hau analisi kuantitatiboko metodo erabilia da, kontzentrazio handiagoko laginetarako egokia. Laginaren disoluzioa sugarrean ihinztatzen da, eta bario atomoek uhin-luzera espezifiko bateko argia xurgatzen dute. Xurgatutako argiaren intentsitatea neurtzen da eta barioaren kontzentrazioaren proportzionala da.
2. Sugarraren bidezko igorpen atomikoen espektrometria (FAES): Metodo honek barioa detektatzen du lagin-disoluzioa sugarrean ihinztatuz, bario-atomoak uhin-luzera espezifiko bateko argia igortzeko kitzikatuz. FAASekin alderatuta, FAES normalean bario-kontzentrazio txikiagoak detektatzeko erabiltzen da.
3. Fluoreszentzia Atomikoaren Espektrometria (AAS): Metodo hau FAASen antzekoa da, baina fluoreszentzia espektrometro bat erabiltzen du barioaren presentzia detektatzeko. Barioaren arrastoak neurtzeko erabil daiteke.
4. Ioi Kromatografia: Metodo hau egokia da ur laginetan barioa aztertzeko. Bario ioiak bereizi eta detektatzen dira ioi kromatografia bidez. Ur laginetan barioaren kontzentrazioa neurtzeko erabil daiteke.
5. X izpien fluoreszentzia espektrometria (XRF): Lagin solidoetan barioa detektatzeko egokia den analisi-metodo ez-suntsitzailea da. Lagina X izpien bidez kitzikatu ondoren, bario atomoek fluoreszentzia espezifikoa igortzen dute, eta bario edukia fluoreszentziaren intentsitatea neurtuz zehazten da.
6. Masa-espektrometria: Masa-espektrometria erabil daiteke barioaren konposizio isotopikoa zehazteko eta barioaren edukia zehazteko. Metodo hau normalean sentikortasun handiko analisietarako erabiltzen da eta barioaren kontzentrazio oso baxuak detektatu ditzake. Goian barioa detektatzeko ohiko metodo batzuk daude. Aukeratu beharreko metodo espezifikoa laginaren izaeraren, barioaren kontzentrazio-tartearen eta analisiaren helburuaren araberakoa da. Informazio gehiago behar baduzu edo beste galderarik baduzu, jar zaitez nirekin harremanetan. Metodo hauek oso erabiliak dira laborategiko eta industriako aplikazioetan, barioaren presentzia eta kontzentrazioa zehaztasunez eta fidagarritasunez neurtzeko eta detektatzeko. Erabili beharreko metodo espezifikoa neurtu behar den lagin motaren, barioaren edukiaren tartearen eta analisiaren helburu espezifikoaren araberakoa da.
Argitaratze data: 2024ko abenduak 9