ბარიუმი ბოლონიტში

ანიუმის, პერიოდული ცხრილის 56-ე ელემენტი.

ბარიუმის ჰიდროქსიდი, ბარიუმის ქლორიდი, ბარიუმის სულფატი... ძალიან გავრცელებული რეაგენტებია საშუალო სკოლის სახელმძღვანელოებში. 1602 წელს დასავლელმა ალქიმიკოსებმა აღმოაჩინეს ბოლონიური ქვა (ასევე „მზის ქვას“ უწოდებენ) რომელსაც შეუძლია სინათლის გამოსხივება. ამ ტიპის მადანს აქვს პატარა ლუმინესცენტური კრისტალები, რომლებიც მზის სხივების ზემოქმედების შემდეგ განუწყვეტლივ გამოსხივებენ სინათლეს. ეს მახასიათებლები ჯადოქრებსა და ალქიმიკოსებს აღაფრთოვანებდა. 1612 წელს მეცნიერმა ხულიო ჩეზარე ლაგარამ გამოაქვეყნა წიგნი „ფენომენსი ორბე ლუნაეში“, რომელშიც აღწერილი იყო ბოლონიური ქვის ლუმინესცენციის მიზეზი, რომელიც მიღებული იყო მისი მთავარი კომპონენტიდან, ბარიტიდან (BaSO4). თუმცა, 2012 წელს გამოქვეყნდა ცნობები, რომ ბოლონიური ქვის ლუმინესცენციის ნამდვილი მიზეზი მომდინარეობდა ბარიუმის სულფიდიდან, რომელიც დოპირებული იყო მონოვალენტური და ორვალენტიანი სპილენძის იონებით. 1774 წელს შვედმა ქიმიკოსმა შელერმა აღმოაჩინა ბარიუმის ოქსიდი და მას „ბარიტა“ (მძიმე მიწა) უწოდა, მაგრამ ბარიუმი არასოდეს მიუღიათ. მხოლოდ 1808 წელს მიიღო ბრიტანელმა ქიმიკოსმა დევიდმა ელექტროლიზის გზით ბარიტიდან დაბალი სისუფთავის ლითონი, რომელიც იყო ბარიუმი. მოგვიანებით მას სახელი ბერძნული სიტყვიდან „ბარის“ (მძიმე) და ელემენტის სიმბოლოდან „ბა“ ეწოდა. ჩინური სახელწოდება „ბა“ კანსის ლექსიკონიდან მომდინარეობს, რაც გაუმდნარ სპილენძის რკინის მადანს ნიშნავს.

ბარიუმის ლითონიძალიან აქტიურია და ადვილად რეაგირებს ჰაერთან და წყალთან. მისი გამოყენება შესაძლებელია ვაკუუმურ და ფოტო მილებში აირების კვალის მოსაშორებლად, ასევე შენადნობების, ფეიერვერკების და ბირთვული რეაქტორების დასამზადებლად. 1938 წელს მეცნიერებმა ბარიუმი აღმოაჩინეს ურანის ნელი ნეიტრონებით დაბომბვის შემდეგ მიღებული პროდუქტების შესწავლისას და ვარაუდობდნენ, რომ ბარიუმი ურანის ბირთვული დაშლის ერთ-ერთი პროდუქტი უნდა ყოფილიყო. მეტალური ბარიუმის შესახებ მრავალი აღმოჩენის მიუხედავად, ადამიანები კვლავ უფრო ხშირად იყენებენ ბარიუმის ნაერთებს.

ყველაზე ადრეული გამოყენებული ნაერთი იყო ბარიტი - ბარიუმის სულფატი. მისი პოვნა მრავალ სხვადასხვა მასალაში შეგვიძლია, მაგალითად, თეთრ პიგმენტებში ფოტოქაღალდში, საღებავში, პლასტმასში, საავტომობილო საფარებში, ბეტონში, რადიაციისადმი მდგრად ცემენტში, სამედიცინო მკურნალობაში და ა.შ. განსაკუთრებით სამედიცინო სფეროში, ბარიუმის სულფატი არის „ბარიუმის ფქვილი“, რომელსაც გასტროსკოპიის დროს ვჭამთ. „ბარიუმის ფქვილი“ - თეთრი ფხვნილი, რომელიც უსუნო და უგემოა, უხსნადია წყალში და ზეთში და არ შეიწოვება კუჭ-ნაწლავის ლორწოვანი გარსის მიერ, ასევე არ იმოქმედებს კუჭის მჟავა და სხვა სხეულის სითხეები. ბარიუმის დიდი ატომური კოეფიციენტის გამო, მას შეუძლია რენტგენის სხივებით ფოტოელექტრული ეფექტის გენერირება, დამახასიათებელი რენტგენის სხივების გამოსხივება და ადამიანის ქსოვილებში გავლის შემდეგ ფირზე ნისლის წარმოქმნა. მისი გამოყენება შესაძლებელია ჩვენების კონტრასტის გასაუმჯობესებლად, რათა ორგანოებმა ან ქსოვილებმა კონტრასტული აგენტით და მის გარეშე შეძლონ ფირზე სხვადასხვა შავ-თეთრი კონტრასტის ჩვენება, რათა მიღწეულ იქნას ინსპექტირების ეფექტი და ნათლად აჩვენონ ადამიანის ორგანოებში პათოლოგიური ცვლილებები. ბარიუმი არ არის ადამიანისთვის აუცილებელი ელემენტი და ბარიუმის ფქვილში გამოიყენება უხსნადი ბარიუმის სულფატი, ამიტომ მას მნიშვნელოვანი გავლენა არ ექნება ადამიანის ორგანიზმზე.

თუმცა, ბარიუმის კიდევ ერთი გავრცელებული მინერალი, ბარიუმის კარბონატი, განსხვავებულია. მხოლოდ მისი სახელიდანაც კი ჩანს მისი მავნე ზემოქმედება. მასსა და ბარიუმის სულფატს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ის წყალში და მჟავაში ხსნადია, რაც უფრო მეტ ბარიუმის იონს წარმოქმნის, რაც ჰიპოკალიემიას იწვევს. ბარიუმის მარილით მწვავე მოწამვლა შედარებით იშვიათია, ხშირად გამოწვეულია ხსნადი ბარიუმის მარილების შემთხვევითი გადაყლაპვით. სიმპტომები მწვავე გასტროენტერიტის მსგავსია, ამიტომ რეკომენდებულია საავადმყოფოში კუჭის ამორეცხვა ან ნატრიუმის სულფატის ან ნატრიუმის თიოსულფატის მიღება დეტოქსიკაციისთვის. ზოგიერთ მცენარეს აქვს ბარიუმის შეწოვისა და დაგროვების ფუნქცია, მაგალითად, მწვანე წყალმცენარეებს, რომლებსაც ბარიუმი სჭირდებათ კარგად გასაზრდელად; ბრაზილიური კაკალი ასევე შეიცავს 1% ბარიუმს, ამიტომ მნიშვნელოვანია მათი ზომიერად მოხმარება. მიუხედავად ამისა, ვიტერიტი კვლავ მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ქიმიურ წარმოებაში. ის მინანქრის კომპონენტია. სხვა ოქსიდებთან შერწყმისას მას ასევე შეუძლია უნიკალური ფერის გამოვლენა, რომელიც გამოიყენება დამხმარე მასალად კერამიკულ საფარებსა და ოპტიკურ მინაში.

ქიმიური ენდოთერმული რეაქციის ექსპერიმენტი, როგორც წესი, ბარიუმის ჰიდროქსიდით ტარდება: მყარი ბარიუმის ჰიდროქსიდის ამონიუმის მარილთან შერევის შემდეგ, შეიძლება მოხდეს ძლიერი ენდოთერმული რეაქცია. თუ კონტეინერის ფსკერზე წყლის რამდენიმე წვეთს დააწვეთებთ, წყლის მიერ წარმოქმნილი ყინული გამოჩნდება და მინის ნაჭრებიც კი შეიძლება გაიყინოს და კონტეინერის ფსკერზე მიეკრას. ბარიუმის ჰიდროქსიდს აქვს ძლიერი ტუტეობა და გამოიყენება როგორც კატალიზატორი ფენოლური ფისების სინთეზირებისთვის. მას შეუძლია სულფატის იონების გამოყოფა და დალექვა და ბარიუმის მარილების წარმოება. ანალიზის თვალსაზრისით, ჰაერში ნახშირორჟანგის შემცველობის განსაზღვრა და ქლოროფილის რაოდენობრივი ანალიზი მოითხოვს ბარიუმის ჰიდროქსიდის გამოყენებას. ბარიუმის მარილების წარმოებისას ადამიანებმა გამოიგონეს ძალიან საინტერესო გამოყენება: 1966 წელს ფლორენციაში წყალდიდობის შემდეგ ფრესკების რესტავრაცია დასრულდა მისი თაბაშირთან (კალციუმის სულფატი) რეაქციით ბარიუმის სულფატის მისაღებად.

სხვა ბარიუმის შემცველი ნაერთებიც ავლენენ შესანიშნავ თვისებებს, როგორიცაა ბარიუმის ტიტანატის ფოტორეფრაქციული თვისებები; YBa2Cu3O7-ის მაღალტემპერატურული ზეგამტარობა, ასევე ფეიერვერკებში ბარიუმის მარილების შეუცვლელი მწვანე ფერი, ბარიუმის ელემენტების მთავარ მახასიათებლებად იქცა.