leelismuldmetallid

Avastamine, saamine, säilitamine – seos kasutamisega.

Baariumi nimi pärineb kreeka sõnast barys, mis tähendab “rasket”, kirjeldades ka mõne laiemalt tuntud baariumi sisaldava kivi tihedust. Alkeemikud varajases keskajas tundsid nii mõndagi baariumi sisaldavat mineraali.

Carl Scheele tuvastas barüüdis oleva uue elemendi 1774, aga ei suutnud seda eraldada. Oksüdeerunud baariumi kutsuti baroteks Guyton de Morveau poolt, mis muudeti hiljem barytaks. Baarium eraldati esmakordselt elektrolüüsi abil sulanud baariumisooladest 1808. aastal, Sir Humphry Davy poolt Inglismaal. Davy, nimetas selle kaltsiumi analoogia põhjal baariumiks baryta järgi, kus “-ium” lõpp tähistab metallilist elementi.

Baariumi kasutatakse peamiselt sulamite valmistamiseks ning getterina, kuid teda lisatakse ka materjaldele, millest tehakse radioaktiiv- ja röntgenikiirguse vastaseid kaitsevahendeid. Baariumisooli kasutatakse värvides, klaasi- , tekstiili- ja paberitööstuses, pürotehnikas, meditsiinis ja ka analüütilises keemias.

Tööstuslikult saadakse baariumi barüüdist või viteriidist toodetud baariumoksiidi (BaO) vaakumis alumiiniumi või räni manulusel temperatuuril 1200 kraadi redutseerides või sulatatud baariumisooli elektrolüüsides.

Kuna baarium oksüdeerub kiiresti õhus, siis on raske omandada puhast metalli ja seda ei leidu kunagi puhtalt looduses. Seda saadakse peamiselt barüüdist. Kuna barüüt on nii lahustumatu, siis seda ei saa kasutada otseselt teiste ühendite ja baariumi valmistamiseks. Selle asemel kuumutatakse seda süsinikuga, et saada baariumsulfiidi. Baariumsulfiid seejärel hüdrolüüsitakse või hapestatakse, et valmistada teisi baariumi ühendeid nagu kloriid, nitriit jne.

Baariumi valmistatakse kaubanduses elektrolüüsi abil sulanud baariumkloriidist. Baariumi metalli saab valmistada ka baariumoksiidi reduktsiooni abil koos väga peene alumiiniumiga temperatuurivahemikul 1100 ja 1200°C.

Füüsiklalised omadused, keemilised omadused – seos kasutamisega.

Keemiliselt on baarium väga aktiivne – kattub õhus oksiidi-, nitriidi- ja peroksiidikihiga, tõrjub veest ja hapetest energiliselt välja vesiniku, reageerib fosfori, väävli, halogeenide jt. Mittemetallidega, kuumutamisel süttib.

Baarium reageerib tormiliselt ka lahjendatud hapete, alkoholi ja veega. Suurematel temperatuuridel reageerib baarium kloori, lämmastiku ja vesinikuga.

Baarium on pehme ja painduv metall. Põlemise käigus eraldab rohelist värvi. Tahkel kujul on tuleohtlik. Baarium on suure tihedusega (4.5 g/cm³). Sulamistemberatuur 727 ºC.

leidumine looduses tähtsamad mineraalid

0,0425% maakoores ja 13 µg/L merevees

Mineraalid: barüüt, viteriit

Haruldane kalliskivi nimega bentoniit sisaldab samuti baariumi. Rohkesti leidub seda Hiinas, Saksamaal, Indias, Marokos ja USAs.

Tuntumad ühendid, nende kasutamine argielus.

BaTiO3 kasutatakse ferromagneetikuna

BaCO3 kuulub rotimürgi koostisesse.

Elemendi biotoime

Baarium on mürkmetall, mürgised on ka kõik vees lahustuvad baariumiühendid.

Täiskasvanud inimorganism sisaldab 22 mg baariumit, mis on peamiselt luudesse.

BaCl2 surmavaks annuseks peetakse 0,8-0,9 g. Vees rasklahustuva BaCO3 surmavaks annuseks hinnatakse 3,5 g. Soolhappega reageerides, moodustades lahustuva BaCl.

Baariumiühendite sissevõtmisel tekkiva mürgituse tunnusteks.

süljevool

valud maos

oksendamine

korrapäratu pulss

südametegevuse, närvisüsteemi ja ajutegevuse häired

ühendid

BaSO4, Ba(ClO4)2, BaCO3; Ba(NO4)2, BaTiO3

Baariumsoola põletamisel saadakse kollakas-roheline leek.

leidumine looduses, tähtsamad mineraalid (leiukohad)

Lisanditeta strontsiumit looduses ei leidu ja tööstuslikult kasutatakse seda vähe võrreldes kaltsiumi ja baariumiga.

0,043% kõikides tardkivimites

Mineraalid: strontsianiit, sölestiin

avastamine, saamine, säilitamine - seos kasutamisega

1793. aastal andis Glasgow’ ülikooli professor Thomas Charles Hope uuele mineraalile nimeks strontsianiit.

Nii strontsium kui ka strontsianiit on oma nime saanud Strontiani küla järgi. Küla, kus metalli avastati, asub Šotimaal Loch Sunarti kaldal.

Strontsiumi kasutati esmalt suhkru tootmisel suhkrupeedist. 19. sajandil oli see Saksamaa suhkrutööstuse peamine meetod.

Strontsiumil on neli püsivat, looduses esinevat isotoop: 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87 Sr(7,0%) ja 88 Sr (82,58%). Neist on radiogeenne ainult 87 Sr.

füüsikalised omadused, keemilised omadused - seos kasutamisega

Strontsium on pehme, kerge ja hõbevalge või kollaka värvusega ning väga reaktsioonivõimeline. Sr on metalli kohta suhteliselt väikese tihedusega 2,64 g/cm-³. Sulamistemperatuur 777 ºC

Õhuga kokku puutudes kattub metallipind kollaka hapnikuühendite kihiga (õhu koostisosade ning metalli vahel toimuva reaktsiooni tulemusena), kuid on kaitstud edasise oksüdeerimise eest.

Strontsiummetalli saab elektrolüüsida sulatatud strontsiumkloriidi segust kaaliumkloriidiga.

Sr2+ + 2e → Sr

2 Cl- → Cl2 g + 2e-

Tuntumad ühendid, nende kasutamine

SrCo3 annab põledes punase leegi.

Srcl on kasutaud hambapastades.

SrTiO3 kasutatakse ka ferromagneetikuna.

Sr3P2 on kasutusel kui laboratooriumi reaktiiv.

SrFeO2 on keraamiline magnet, mida rakendatakse kaasaskantavates elektrimootorites.

elemendi biotoime

strontsiumiühendid põhjustavad ainevahetushäireid ja luudefekte.

võtab osa luudes ja hammastes kulgevatest ainevahetusprotsessidest.
Päevas saab inimene toiduga umbes 0,8-5 mg
strontsiumit.

Strontsiumsool põleb punaselt