Kimikaren mundu magikoan,barioabeti erakarri du zientzialarien arreta bere xarma bereziarekin eta aplikazio zabalarekin. Zilar-zuri metalezko elementu hau urrea edo zilarra bezain liluragarria ez den arren, ezinbesteko papera betetzen du alor askotan. Ikerketa zientifikoko laborategietako doitasun-tresnetatik hasi eta industria-ekoizpeneko funtsezko lehengaietaraino, medikuntza-arloko diagnostiko-erreaktiboetaraino, barioak kimikaren kondaira idatzi du bere propietate eta funtzio bereziekin.
1602. urtea baino lehen, Cassio Lauro Italiako Porra hiriko zapatari batek bario sulfatoa zuen barita bat erre zuen substantzia erregai batekin esperimentu batean eta harrituta geratu zen iluntasunean dizdira zezakeela ikustean. Aurkikuntza honek interes handia piztu zuen garai hartako jakintsuen artean, eta harriari Porra harri izena jarri zioten eta Europako kimikariek ikerketen ardatz bihurtu zen.
Hala ere, Scheele kimikari suediarra izan zen benetan barioa elementu berria zela baieztatu zuena. 1774an bario oxidoa aurkitu zuen eta "Baryta" (lur astuna) deitu zion. Substantzia hori sakonki aztertu zuen eta azido sulfurikoarekin konbinatutako lur (oxido) berri batez osatuta zegoela uste zuen. Bi urte geroago, lurzoru berri honen nitratoa arrakastaz berotu zuen eta oxido purua lortu zuen.
Hala ere, Scheelek barioaren oxidoa aurkitu zuen arren, 1808ra arte ez zen Davy kimikari britainiarrak arrakastaz ekoitzi bario metala baritaz egindako elektrolito bat elektrolizatuz. Aurkikuntza honek barioa elementu metaliko gisa ofizialki baieztatu zuen, eta barioaren aplikazioaren ibilbidea ere ireki zuen hainbat esparrutan.
Harrezkero, gizakiak etengabe sakondu du barioaren ulermena. Zientzialariek naturaren misterioak arakatu dituzte eta zientzia eta teknologiaren aurrerapena sustatu dute barioaren propietateak eta jokabideak aztertuz. Barioaren aplikazioa ikerketa zientifikoetan, industrian eta medikuntza arloetan ere gero eta zabalagoa izan da, giza bizitzari erosotasuna eta erosotasuna ekarriz. Barioaren xarma ez dago soilik praktikotasunean, baita atzean dagoen misterio zientifikoan ere. Zientzialariek etengabe arakatu dituzte naturaren misterioak eta zientziaren eta teknologiaren aurrerapena sustatu dute barioaren propietateak eta jokabideak aztertuz. Aldi berean, barioa ere lasaitasunez jokatzen ari da gure eguneroko bizitzan, gure bizitzari erosotasuna eta erosotasuna ekarriz.
Hasi gaitezen barioa esploratzeko bidaia magiko honetan, agerian utzi bere belo misteriotsua eta baloratu bere xarma berezia. Hurrengo artikuluan, barioaren propietateak eta aplikazioak modu zabalean aurkeztuko ditugu, baita ikerketa zientifikoan, industrian eta medikuntzan duen eginkizun garrantzitsua ere. Uste dut artikulu hau irakurrita barioaren ulermen eta ezagutza sakonagoa izango duzula.
1. Barioaren aplikazio-eremuak
Barioa elementu kimiko arrunta da. Metal zuri-zilarra da, naturan hainbat mineral moduan dagoena. Honako hauek dira barioaren eguneroko erabilera batzuk
Erretzea eta lumineszentzia: Barioa metal oso erreaktiboa da, eta amoniako edo oxigenoarekin kontaktuan jartzen denean su distiratsua sortzen du. Horrek barioa oso erabilia da su artifizialen fabrikazioan, bengaletan eta fosforoaren fabrikazioan bezalako industrietan.
Medikuntza-industria: Bario-konposatuak medikuntza-industrian ere asko erabiltzen dira. Bario-otorduak (adibidez, bario-pilulak) digestio-aparatuaren funtzionamendua behatzeko medikuek digestio-aparatuaren funtzionamendua behatzen laguntzeko X izpi gastrointestinalaren azterketetan erabiltzen dira. Bario konposatuak terapia erradioaktibo batzuetan ere erabiltzen dira, hala nola, iodo erradioaktiboa tiroideo gaixotasuna tratatzeko.
Beira eta zeramika: Bario konposatuak sarritan erabiltzen dira beira eta zeramika fabrikazioan, urtze-puntu onagatik eta korrosioarekiko erresistentziagatik. Bario konposatuek zeramikaren gogortasuna eta indarra hobetu ditzakete eta zeramikaren propietate berezi batzuk eman ditzakete, hala nola isolamendu elektrikoa eta errefrakzio indize altua.
Metal-aleazioak: Barioak beste metalezko elementu batzuekin aleazioak sor ditzake, eta aleazio hauek propietate berezi batzuk dituzte. Esaterako, bario aleazioek aluminio eta magnesio aleazioen urtze-puntua handitu dezakete, prozesatzeko eta galdatzeko errazago eginez. Gainera, propietate magnetikoak dituzten bario aleazioak bateria-plakak eta material magnetikoak egiteko ere erabiltzen dira.
Barioa elementu kimiko bat da, Ba ikur kimikoa eta 56 zenbaki atomikoa dituena. Barioa taula periodikoaren 6. taldean dagoen metal alkalino-lurra da, taldeko elementu nagusienak.
2. Barioaren propietate fisikoak
Barioa (Ba)metal lur alkalinoaren elementu bat da. 1. Itxura: Barioa metal biguna eta zuri-zuria da, ebakitzean distira metaliko nabarmena duena.
2. Dentsitatea: Barioak 3,5 g/cm³ inguruko dentsitate nahiko altua du. Lurrean dagoen metal trinkoenetako 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, 1,25 inguruko Mohs-en gogortasuna 20 gradu Celsius-tan.
5. Eroankortasuna: Barioa elektrizitatearen eroale ona da, eroankortasun elektriko handikoa.
6. Harikortasuna: barioa metal biguna den arren, harikortasun-maila bat du eta xafla edo hari meheetan prozesatu daiteke.
7. Jarduera kimikoa: Barioak ez du gogor erreakzionatzen giro-tenperaturan ez-metal gehienekin eta metal askorekin, baina tenperatura altuetan eta airean oxidoak sortzen ditu. Elementu ez metaliko askorekin konposatuak sor ditzake, hala nola oxidoak, sulfuroak, etab.
8. Izateko formak: Lurrazalean barioa duten mineralak, hala nola, barita (bario sulfatoa), etab. Naturan hidrato, oxido, karbonato eta abarretan ere egon daiteke barioa.
9. Erradioaktibitatea: Barioak isotopo erradioaktibo ugari ditu, horien artean bario-133 irudi medikoetan eta medikuntza nuklearraren aplikazioetan erabiltzen den isotopo erradioaktibo arrunta da.
10. Aplikazioa: Bario-konposatuak oso erabiliak dira industrian, hala nola, beira, kautxua, industria kimikoko katalizatzaileak, hodi elektronikoak, etab. Bere sulfatoa sarritan erabiltzen da azterketa medikoetan kontraste-agente gisa. Barioa elementu metaliko garrantzitsua da, eta bere propietateak. alor askotan oso erabilia izan dadin.
3. Barioaren propietate kimikoak
Propietate metalikoak: Barioa itxura zuri-zuria eta eroankortasun elektriko ona duen solido metalikoa da.
Dentsitatea eta urtze-puntua: Barioa elementu trinko samarra da, 3,51 g/cm3-ko dentsitatea duena. Barioak 727 gradu Celsius inguruko fusio-puntu baxua du (1341 gradu Fahrenheit).
Erreaktibitatea: Barioak azkar erreakzionatzen du elementu ez-metaliko gehienekin, batez ere halogenoekin (kloroa eta bromoa, esaterako), dagozkion bario konposatuak ekoizten ditu. Adibidez, barioak kloroarekin erreakzionatzen du bario kloruroa sortzeko.
Oxidagarritasuna: barioa oxidatu daiteke bario oxidoa sortzeko. Bario oxidoa oso erabilia da metalen galdaketan eta beiragintzan bezalako industrietan. Jarduera handia: Barioak jarduera kimiko handia du eta urarekin erraz erreakzionatzen du hidrogenoa askatzeko eta bario hidroxidoa sortzeko.
4. Barioaren propietate biologikoak
-ren rola eta propietate biologikoakbarioaorganismoetan ez dira guztiz ulertzen, baina jakina da barioak nolabaiteko toxikotasuna duela organismoentzat.
Hartzeko bidea: jendeak batez ere barioa jaten eta edateko uraren bidez irensten du. Elikagai batzuek bario kopuru arrastoak izan ditzakete, hala nola aleak, haragia eta esnekiak. Gainera, lurpeko urak bario kontzentrazio handiagoak izaten ditu batzuetan.
Xurgapen biologikoa eta metabolismoa: Barioa organismoek xurgatu eta odol-zirkulazioaren bidez gorputzean banatu dezakete. Barioa batez ere giltzurrunetan eta hezurretan pilatzen da, batez ere hezurretan kontzentrazio altuagoetan.
Funtzio biologikoa: Barioa oraindik ez da aurkitu organismoetan funtsezko funtzio fisiologikorik duenik. Hori dela eta, barioaren funtzio biologikoak eztabaidagarria izaten jarraitzen du.
5. Barioaren propietate biologikoak
Toxikotasuna: bario ioien edo bario konposatuen kontzentrazio handiak toxikoak dira giza gorputzarentzat. Bario gehiegi hartzeak intoxikazio sintoma akutuak sor ditzake, besteak beste, oka, beherakoa, giharren ahultasuna, arritmia, etab. Pozoitze larriak nerbio-sistemaren kalteak, giltzurrunetako kalteak eta bihotzeko arazoak sor ditzake.
Hezurren metaketa: Barioa giza gorputzeko hezurretan metatu daiteke, batez ere adinekoetan. Epe luzerako bario kontzentrazio altuen esposizioak hezur-gaixotasunak sor ditzake, hala nola osteoporosia.
Efektu kardiobaskularrak: Barioak, sodioak bezala, ioien oreka eta jarduera elektrikoa oztopatu ditzake, bihotzaren funtzionamendua eraginez. Bario gehiegi hartzeak bihotz-erritmo anormalak sor ditzake eta bihotzekoak izateko arriskua areagotu dezake.
Kartzinogenizitatea: barioaren kartzinogenizitateari buruz oraindik eztabaida dagoen arren, zenbait ikerketek frogatu dute epe luzerako bario kontzentrazio handiekiko esposizioak zenbait minbizi izateko arriskua areagotu dezakeela, hala nola, urdaileko minbizia eta hestegorriko minbizia. Barioaren toxikotasuna eta arrisku potentziala direla eta, jendeak kontu handiz ibili behar du gehiegizko ingesta edo epe luzerako bario kontzentrazio handietara esposizioa saihesteko. Edateko uretan eta elikagaietan bario-kontzentrazioak kontrolatu eta kontrolatu behar dira giza osasuna babesteko. Pozoitzearen susmoa baduzu edo erlazionatutako sintomak badituzu, eskatu berehala medikuaren arreta.
6. Barioa Naturan
Bario Mineralak: Barioa lurrazalean egon daiteke mineral moduan. Bario mineral arrunt batzuk barita eta witherita dira. Mea hauek maiz beste mineral batzuekin gertatzen dira, hala nola, beruna, zinka eta zilarra.
Lurpeko uretan eta arroketan disolbatuta: barioa lurpeko uretan eta arroketan disolbatuta egon daiteke. Lurpeko urak disolbatutako barioaren arrastoak ditu, eta haren kontzentrazioa baldintza geologikoen eta ur-masaren 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.
Edukia lurzoruan:Barioalurzoruan hainbat formatan egon daiteke, horietako batzuk mineral natural partikulak edo arrokak disolbatzetik datozenak. Lurzoruko bario-edukia baxua izan ohi da, baina zenbait eremu zehatzetan bario-kontzentrazio handiak egon daitezke.
Kontuan izan behar da barioaren forma eta edukia ingurune eta eskualde geologiko desberdinetan alda daitezkeela, beraz, baldintza geografiko eta geologiko zehatzak kontuan hartu behar dira barioa eztabaidatzerakoan.
7. Barioaren meatzaritza eta ekoizpena
Barioaren meatzaritza eta prestaketa prozesuak urrats hauek izan ohi ditu:
1. Bario mineralaren meatzaritza: Bario mineralaren mineral nagusia barita da, bario sulfato bezala ere ezaguna. Normalean lurrazalean aurkitzen da eta lurrean dauden arroketan eta mineral-gordailuetan oso banatuta dago. Meatzaritzak, normalean, leherketak, meatzaritza, birrinketa eta minerala sailkatzea bezalako prozesuak izaten ditu bario sulfatoa duten mineralak lortzeko.
2. Kontzentratua prestatzea: bario mineraletik barioa erauzteak mineralaren kontzentratuaren tratamendua eskatzen du. Kontzentratuak prestatzeak eskuz hautaketa eta flotazio urratsak barne hartzen ditu ezpurutasunak kentzeko eta % 96 baino gehiago bario sulfatoa duen minerala lortzeko.
3. Bario sulfatoa prestatzea: kontzentratuak burdina eta silizioa kentzea bezalako urratsak egiten ditu azkenean bario sulfatoa (BaSO4) lortzeko.
4. Bario sulfuroa prestatzea: bario sulfatotik barioa prestatzeko, bario sulfatoa bario sulfuro bihurtu behar da, errauts beltz bezala ere ezaguna. 20 sare baino gutxiagoko partikula-tamaina duen bario sulfatoaren hautsa normalean ikatz edo petrolio-koke hautsarekin nahasten da 4:1 pisu-erlazioan. Nahasketa 1100 ℃-tan erretzen da erreberberazio labe batean, eta bario sulfatoa bario sulfurora murrizten da.
5. Bario sulfuroa disolbatzea: bario sulfatoaren disoluzioa ur beroaren lixibiazioaren bidez lor daiteke.
6. Bario oxidoa prestatzea: bario sulfuroa bario oxido bihurtzeko, normalean bario sulfuroaren disoluzioari sodio karbonatoa edo karbono dioxidoa gehitzen zaio. Bario karbonatoa eta karbono hautsa nahastu ondoren, 800 ℃-tik gorako kaltsifikazioak bario oxidoa sor dezake.
7. Hoztea eta prozesatzea: Kontuan izan behar da bario oxidoa 500-700 ℃-tan bario peroxidoa osatzeko oxidatzen dela, eta bario peroxidoa 700-800 ℃-tan bario oxidoa eratzeko deskonposatu daitekeela. Bario peroxidoaren ekoizpena saihesteko, kaltzitutako produktua hoztu edo itzali behar da gas geldoaren babespean.
Aurrekoa bario elementuaren meatzaritza eta prestaketa prozesu orokorra da. Prozesu hauek industria-prozesuaren eta ekipamenduaren arabera alda daitezke, baina printzipio orokorrak berdin jarraitzen dute. Barioa hainbat aplikaziotan erabiltzen den metal industrial garrantzitsua da, besteak beste, industria kimikoan, medikuntzan, elektronikan eta beste alor batzuetan.
8. Bario elementua hautemateko ohiko metodoak
Barioahainbat industria eta zientzia aplikaziotan erabili ohi den elementu komun bat da. Kimika analitikoan, barioa detektatzeko metodoek analisi kualitatiboa eta analisi kuantitatiboa izan ohi dituzte. Jarraian, bario-elementurako erabili ohi diren detekzio-metodoen sarrera zehatza da:
1. Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS): ohiko erabiltzen den analisi kuantitatiboen metodo bat da, kontzentrazio handiagoko laginetarako egokia. Lagin-disoluzioa sutara botatzen da, eta bario-atomoek uhin-luzera zehatz bateko argia xurgatzen dute. Xurgatutako argiaren intentsitatea neurtzen da eta barioaren kontzentrazioarekiko proportzionala da.
2. Flame Atomic Emission Spectrometry (FAES): Metodo honek barioa detektatzen du laginaren disoluzioa sutara ihinztatuz, bario atomoak uhin-luzera zehatz bateko argia igortzeko kitzikatuz. FAASekin alderatuta, FAES orokorrean bario kontzentrazio baxuagoak detektatzeko erabiltzen da.
3. Fluoreszentzia Atomikoaren Espektrometria (AAS): Metodo hau FAASen antzekoa da, baina fluoreszentzia espektrometroa erabiltzen du barioaren presentzia detektatzeko. Barioaren arrastoak neurtzeko erabil daiteke.
4. Ioi-kromatografia: metodo hau egokia da ur laginetako barioa aztertzeko. Bario ioiak bereizi eta ioi-kromatografia bidez detektatzen dira. Ur laginetako barioaren kontzentrazioa neurtzeko erabil daiteke.
5. X izpien fluoreszentzia-espektrometria (XRF): metodo analitiko ez suntsitzailea da, lagin solidoetan barioa detektatzeko egokia. Lagina X izpien bidez kitzikatu ondoren, bario-atomoek fluoreszentzia espezifikoa igortzen dute, eta bario-edukia fluoreszentzia-intentsitatea neurtuz zehazten da.
6. Masa-espektrometria: Masa-espektrometria erabil daiteke barioaren konposizio isotopikoa zehazteko eta barioaren edukia zehazteko. Metodo hau sentsibilitate handiko analisietarako erabili ohi da eta bario kontzentrazio oso baxuak hauteman ditzake. Goian barioa detektatzeko erabili ohi diren metodo batzuk daude. Aukeratzeko metodo zehatza laginaren izaeraren, barioaren kontzentrazio-barrutiaren eta analisiaren helburuaren araberakoa da. Informazio gehiago behar baduzu edo bestelako galderarik baduzu, mesedez, mesedez jakinarazi iezadazu. Metodo hauek laborategiko eta industriako aplikazioetan oso erabiliak dira barioaren presentzia eta kontzentrazioa zehaztasunez eta fidagarritasunez neurtzeko eta detektatzeko. Erabili beharreko metodo espezifikoa neurtu behar den lagin motaren, bario-edukiaren barrutiaren eta analisiaren helburu zehatzaren araberakoa da.
Argitalpenaren ordua: 2024-12-09