Ba

Barium


De naam van barium, het zwaarste stabiele aardalkalimetaal, is afgeleid van barys, het Griekse woord voor zwaar. 'Bologna-stenen' - lichtgevende kiezels - waren al in de middeleeuwen bekende bariumhoudende stenen. In 1774 werd het element (in de vorm van zijn oxide) voor het eerst uit de mineralen geïsoleerd. Barium is een zilverwit vervormbaar metaal dat in lucht direct dof wordt.
Symbool Ba Protonen/elektronen 56
Groep 2 Isotopen 130Ba, 132Ba, 134Ba, 135Ba, 136Ba, 137Ba, 138Ba
Periode Elektronenconfiguratie [Xe] 6s2
Blok s Elektronegativiteit 1,0 (Pauling)
Bij kamertemperatuur vast Atoomstraal 217 10-12m
Dichtheid 3500 kg m-3 Relatieve atoommassa 137.34
Smeltpunt 727 oC
(1000 K)
Soortelijke warmte J kg-1K-1
Kookpunt 1897 oC
(2170 K)
Warmtegeleidingscoëfficiënt W m-1K-1

Gasvanger radiobuis

Barium dient als gasvanger (getter) in luchtle­dige elektronenbui­zen (bekend van de 'ouderwetse' radiobuizen). Het bindt zuurstof, stikstof en waterstof. De damp van barium reageert met deze restgassen en de hierbij gevorm­de vaste stoffen zetten zich als spiegel op de glas­wand af.

Smeermiddel(additief)

Bariumstearaat en bariumlauraat worden gebruikt als smeermiddel in vliegtuigen en vrachtwagens en in de industrie. Ze zijn bestand tegen relatief hoge temperaturen (tot ca. 150 °C).

Vul- en kleurstof voor papier

Het papierpigment 'blanc fixe' heet ook wel permanent wit of barietwit - dat laatste omdat het voornamelijk uit bariumsulfaat (BaSO4) bestaat. Dat is bestand tegen licht en lucht en dient behalve als pigment ook als vulstof. Je vindt het ook in fotografisch papier (vanwege het grote reflecteren­de vermogen), in katoen, behang­selpapier, verf, kunststof, rubberar­tike­len, glas, kit en sierpleister.

 

Vuurwerk

Bariumchromaat (BaCrO4) zorgt in vuurwerk voor een speciale groene kleur. Barium­nitraat (Ba(NO3)2) is om die reden vaak in Ben­gaals vuur te vinden. Ook bariumchloraat (Ba(ClO3)2) wordt veel in vuurwerk toege­past. Het dient dan ook als zuurstofleverancier. In lichtkogels dient bariumperoxide (BaO2) als oxidator.

Maagfoto

Bariumpap (BaSO4) is een veelgebruikt contrastmiddel voor het maken van röntgenfo­to's bij onder­zoek van het spijsverteringska­naal.

 

Glas  

Bariumverbindingen (oxides, hydroxides en carbonaten) verhogen de brekingsindex en hardheid van het glas. Dit glas wordt gebruikt voor glasvezelkabels, breekbare lampen en speciale lenzen. Ook remt bariumglas de röntgenstraling; het is daarom te vinden in 'ouderwetse' beeldschermen en TV's met een kathodestraalbuis. Bariumglas is ook een alternatief voor kristalglas in kroonluchters.

Pigment   

Diverse bariumverbindingen dienen als pigment. Barietgeel (BaCrO4) is te vinden in glas, keramiek en porselein. Voor wit keramiek wordt onder meer bariumcarbonaat (BaCO3) gebruikt. Het verfpigment lithopoonwit is een mengsel van bariumsulfaat (BaSO4) en zinkzulfide (ZnS). Het maakt verf ongevoelig voor de inwerking van zwavelverbindingen.

 

Boormodder

Bij olie- en gasboringen wordt -boormodder- gebruikt, een geconcentreerde oplossing van bariet (bariumsulfaat, BaSO4) met een hoge dichtheid. Ze zorgen voor een voldoende hoge spoelingsdruk onderin het boorgat. Tachtig procent van het geproduceerde bariet wordt hiervoor gebruikt.

Meer toepassingen


Als element en in legeringen

  • desoxidatiemiddel bij staalbereiding
  • harden van lood (bv voor accu's)

In verbindingen

  • betontoevoeging (voor afscherming in kernreactoren)                      BaSO4
  • bleekmiddel voor stro, zijde                                                               BaO2
  • droogmiddel                                                                                      BaO
  • explosieven                                                                                       BaO2
  • fruit- en wijnbouwbeschermingsmiddel                                              bariumpolysul­fiden
  • gasdroogmiddel                                                                                Ba(ClO4)2
  • harden van staal                                                                               BaCl2
  • keramiek                                                                                            BaCO3
  •                                                                                                           BaTiO3
  • keramische magneet                                                                         bariumferriet
  • licht- en warmtebescherming in kunststoffen                                    BaO
  • lucifers                                                                                              BaCrO4
  • ontkleuring van loodglas                                                                   BaO2
  • rattengif                                                                                            BaCO3
  • reinigen van olie                                                                               Ba(OH)2
  • scheerpoeder                                                                                   BaS
  • waterafstotend maken van textiel                                                      bariumstearaat
  • waterontharder                                                                                 BaCl2, Ba(OH)2

Naam

De naam barium is afgeleid van het Griekse woord barys, dat zwaar betekent. Al vóórdat het element zelf werd geïsoleerd noemde men het oxide al bariet

Ontdekking

De in de middeleeuwen bekende 'Bologna-stenen' - lichtgevende kiezels - bevatten bariummineralen. In 1602 werd daar voor het eerst serieus studie van gemaakt door de Italiaanse schoenmaker en alchemist Vicenzo Casciarola. 

 

In 1774 isoleerde de Duits-Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele (foto) voor het eerst bariumoxide. Hij toonde hij aan dat het een tot dan toe onbekend oxide betrof. De Britse chemicus Humphry Davy was in 1808 de eerste die metallische barium verkreeg, via elektrolyse van gesmolten bariumzouten.

Voorkomen

Barium staat op plaats veertien in de lijst van meest voorkomende elementen in de aardkorst, met een gewichtsaandeel van 0,0425%.

 

Het is te vinden in vele mineralen, zoals:

  • ba­riet of zwaarspaat (foto)      BaSO4            
  • norsethiet                               BaMg(CO3)2
  • sambortiet                              BaSi2O5
  • witheriet                                  BaCO3

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in China, Rusland, Mexico, India, Turkije, de Verenigde Staten van Ameri­ka, Ierland, Thailand, Frankrijk, Duitsland, Italië, Marokko en verschillende andere plaatsen in Noord-Afrika.

Vroeger

De Britse chemicus Humphry Davy maakte in 1808 het eerste (redelijk onzuivere) metallische barium via elek­troly­se van een mengsel van vochtig bariumhy­droxide en kwikoxide. Hij verkreeg vooral  bariumamalgaam, de verbinding met kwik.

De Duitse chemicus Robert Bunsen slaagde er in 1855 in, samen met zijn Britse collega Augustus Matthies­sen, zuiver barium te verkrijgen door elektro­lyse van een mengsel van gesmol­ten barium- en ammo­ni­umchloride.

 

Tegenwoordig

Tegenwoordig maakt men barium uitgaand van bariumcarbonaat. Dat levert bij sterke verhitting in de aanwezigheid van koolstof zuiver bariumoxide:

BaCO3  +  C  -->  BaO + 2 CO

dat vervolgens met silicium of alu­minium wordt gereduceerd bij een temperatuur van ca. 1.100 °C (in vacuüm). Hierbij ontstaat zuiver barium, dat bij deze temperatuur wordt afgedestilleerd:

4 BaO + 2 Al   --> Ba(AlO2)2 + 3 Ba

Barium is ook te verkrijgen door elektrolyse van gesmolten bariumchloride. 

Deel dit op: