แบเรียมในโบโลญไนต์

เอเรียมธาตุที่ 56 ของตารางธาตุ

แบเรียมไฮดรอกไซด์ แบเรียมคลอไรด์ แบเรียมซัลเฟต... เป็นตัวทำปฏิกิริยาที่พบได้ทั่วไปในหนังสือเรียนระดับมัธยมปลาย ในปี 1602 นักเล่นแร่แปรธาตุชาวตะวันตกค้นพบหินโบโลญญา (หรือที่เรียกว่า "หินซันสโตน") ที่สามารถเปล่งแสงได้ แร่ชนิดนี้มีผลึกเรืองแสงขนาดเล็กซึ่งจะปล่อยแสงอย่างต่อเนื่องหลังจากถูกแสงแดด ลักษณะเหล่านี้ทำให้พ่อมดและนักเล่นแร่แปรธาตุหลงใหล ในปี 1612 นักวิทยาศาสตร์ Julio Cesare Lagara ได้ตีพิมพ์หนังสือ “De Phenomenis in Orbe Lunae” ซึ่งบันทึกเหตุผลของการเรืองแสงของหินโบโลญญาโดยได้มาจากส่วนประกอบหลักของหินคือ แบไรท์ (BaSO4) อย่างไรก็ตาม ในปี 2012 รายงานเปิดเผยว่าสาเหตุที่แท้จริงที่ทำให้หินโบโลญญาเรืองแสงนั้นมาจากแบเรียมซัลไฟด์ที่เจือด้วยไอออนทองแดงชนิดโมโนวาเลนต์และไดวาเลนต์ ในปี ค.ศ. 1774 เชเลอร์ นักเคมีชาวสวีเดนค้นพบแบเรียมออกไซด์และเรียกมันว่า "บารีตา" (ดินหนัก) แต่ไม่เคยได้รับแบเรียมโลหะเลย จนกระทั่งถึงปี ค.ศ. 1808 นักเคมีชาวอังกฤษ เดวิด ได้รับโลหะที่มีความบริสุทธิ์ต่ำจากแบไรท์ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ซึ่งก็คือแบเรียม ต่อมาได้รับการตั้งชื่อตามคำภาษากรีก barys (หนัก) และสัญลักษณ์ธาตุ Ba ชื่อภาษาจีน “ปา” มาจากพจนานุกรม Kangxi ซึ่งหมายถึงแร่เหล็กทองแดงที่ยังไม่ละลาย

โลหะแบเรียมมีฤทธิ์มากและทำปฏิกิริยากับอากาศและน้ำได้ง่าย สามารถใช้เพื่อกำจัดก๊าซติดตามในหลอดสุญญากาศและหลอดภาพ เช่นเดียวกับการผลิตโลหะผสม ดอกไม้ไฟ และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในปี 1938 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแบเรียมเมื่อพวกเขาศึกษาผลิตภัณฑ์หลังจากการระดมโจมตียูเรเนียมด้วยนิวตรอนช้า และคาดการณ์ว่าแบเรียมควรเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์จากการแยกตัวของนิวเคลียร์ยูเรเนียม แม้จะมีการค้นพบมากมายเกี่ยวกับแบเรียมที่เป็นโลหะ ผู้คนยังคงใช้สารประกอบแบเรียมบ่อยกว่า

สารประกอบแรกสุดที่ใช้คือแบไรท์ – แบเรียมซัลเฟต เราสามารถพบได้ในวัสดุต่างๆ มากมาย เช่น เม็ดสีขาวในกระดาษภาพถ่าย, สี, พลาสติก, สารเคลือบรถยนต์, คอนกรีต, ซีเมนต์ต้านทานรังสี, การรักษาพยาบาล ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงการแพทย์ แบเรียมซัลเฟตถือเป็น “กากแบเรียม” ที่เรา กินระหว่างการส่องกล้อง แบเรียมมีล “- ผงสีขาว ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่ละลายในน้ำและน้ำมัน และจะไม่ถูกดูดซึมโดยเยื่อเมือกในทางเดินอาหาร และจะไม่ได้รับผลกระทบจากกรดในกระเพาะและของเหลวในร่างกายอื่นๆ เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์อะตอมของแบเรียมมีขนาดใหญ่ จึงสามารถสร้างเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกด้วยรังสีเอกซ์ แผ่รังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ และสร้างหมอกบนฟิล์มหลังจากผ่านเนื้อเยื่อของมนุษย์ สามารถใช้เพื่อปรับปรุงคอนทราสต์ของการแสดงผล เพื่อให้อวัยวะหรือเนื้อเยื่อที่มีและไม่มีสารคอนทราสต์สามารถแสดงคอนทราสต์ขาวดำบนฟิล์มได้ เพื่อให้บรรลุผลการตรวจสอบ และแสดงการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในอวัยวะของมนุษย์อย่างแท้จริง แบเรียมไม่ใช่องค์ประกอบสำคัญสำหรับมนุษย์ และใช้แบเรียมซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำในอาหารแบเรียม ดังนั้นจึงไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อร่างกายมนุษย์

แต่แร่แบเรียมทั่วไปอีกชนิดหนึ่งคือแบเรียมคาร์บอเนตนั้นแตกต่างออกไป แค่ชื่อก็บอกได้ถึงอันตรายของมันแล้ว ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมันกับแบเรียมซัลเฟตก็คือ มันสามารถละลายได้ในน้ำและกรด ทำให้เกิดแบเรียมไอออนมากขึ้น นำไปสู่ภาวะโพแทสเซียมในเลือดต่ำ พิษจากเกลือแบเรียมเฉียบพลันนั้นค่อนข้างหายาก มักเกิดจากการกลืนเกลือแบเรียมที่ละลายน้ำได้โดยไม่ตั้งใจ อาการจะคล้ายกับโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบเฉียบพลันจึงแนะนำให้ไปโรงพยาบาลเพื่อล้างกระเพาะหรือรับประทานโซเดียมซัลเฟตหรือโซเดียมไธโอซัลเฟตเพื่อล้างพิษ พืชบางชนิดมีหน้าที่ดูดซับและสะสมแบเรียม เช่น สาหร่ายสีเขียว ซึ่งต้องการแบเรียมในการเจริญเติบโตได้ดี ถั่วบราซิลยังมีแบเรียม 1% ดังนั้นจึงควรบริโภคในปริมาณที่พอเหมาะ ถึงกระนั้น วิเทอไรต์ก็ยังคงมีบทบาทสำคัญในการผลิตสารเคมี เป็นส่วนประกอบของเคลือบ เมื่อรวมกับออกไซด์อื่นๆ ก็ยังสามารถแสดงสีที่เป็นเอกลักษณ์ได้ ซึ่งใช้เป็นวัสดุเสริมในการเคลือบเซรามิกและแก้วแสง

การทดลองปฏิกิริยาดูดความร้อนทางเคมีมักจะทำกับแบเรียมไฮดรอกไซด์: หลังจากผสมแบเรียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นของแข็งกับเกลือแอมโมเนียม อาจเกิดปฏิกิริยาดูดความร้อนอย่างรุนแรงได้ หากหยดน้ำสองสามหยดลงที่ก้นภาชนะ ก็สามารถมองเห็นน้ำแข็งที่เกิดจากน้ำได้ และแม้แต่ชิ้นแก้วก็สามารถแช่แข็งและติดอยู่ที่ด้านล่างของภาชนะได้ แบเรียมไฮดรอกไซด์มีความเป็นด่างสูงและใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์เรซินฟีนอล สามารถแยกและตกตะกอนไอออนซัลเฟตและผลิตเกลือแบเรียมได้ ในแง่ของการวิเคราะห์ การกำหนดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศและการวิเคราะห์เชิงปริมาณของคลอโรฟิลล์จำเป็นต้องใช้แบเรียมไฮดรอกไซด์ ในการผลิตเกลือแบเรียม ผู้คนได้คิดค้นวิธีการใช้งานที่น่าสนใจมาก นั่นคือ การฟื้นฟูจิตรกรรมฝาผนังหลังน้ำท่วมในฟลอเรนซ์ในปี 1966 แล้วเสร็จสิ้นโดยการทำปฏิกิริยากับยิปซั่ม (แคลเซียมซัลเฟต) เพื่อผลิตแบเรียมซัลเฟต

สารประกอบที่มีแบเรียมอื่นๆ ยังแสดงคุณสมบัติที่น่าทึ่ง เช่น คุณสมบัติการหักเหของแสงของแบเรียมไททาเนต การนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูงของ YBa2Cu3O7 รวมถึงเกลือแบเรียมสีเขียวที่ขาดไม่ได้ในดอกไม้ไฟ ล้วนกลายเป็นจุดเด่นขององค์ประกอบของแบเรียม