Baarium

Baarium on keemiline element Mendelejevi tabelis aatomnumbriga 56 ja sümboliga Ba.

Omadustelt on baarium leelismuldmetall.

Ajalugu

Baariumi nimi pärineb kreeka sõnast barys, mis tähendab "rasket", kirjeldades ka mõne laiemalt tuntud baariumi sisaldava kivi tihedust. Varajasel keskajal tundsid alkeemikud mitmeid baariumi sisaldavaid mineraale. Siledad mineraalbarüüdist klibu-sarnased kivid, mida on leitud Bolognas, Itaalias olid tuntud kui "Bologna-kivid". Peale paljastamist valgusele, võisid nad helendada aastaid, see oli eriliselt ligitõmbav nõidadele ja alkeemikutele. Carl Scheele tuvastas barüüdis oleva uue elemendi 1774, aga ei suutnud seda eraldada. Oksüdeerunud baariumi kutsus baroteks Guyton de Morveau, mis muudeti hiljem barytaks. Baariumi eraldas baariumisooladest esmakordselt Sir Humphry Davy Inglismaal 1808. aastal, kasutades selleks elektrolüüsi. Davy nimetas selle kaltsiumi analoogia põhjal baariumiks baryta järgi, kus "-ium" lõpp tähistab metallilist elementi.

Füüsikalised omadused
Baariumi tihedus normaaltingimustel on 3,51 g/cm³ ja sulamistemperatuur on 725 ° C, keemistemperatuur 1640 ° C. Baarium on pehme ja painduv metall. Selle lihtsad ühendid on erilised nendele omase kindla erikaalu tõttu (leelismetalli kohta). See on tõsi ka enamiku tavaliste baariumi sisaldavate metallide kohta, selle sulfiidi on kutsutud ka raskeks paguks (metall) oma suure tiheduse tõttu (4,5 g/cm3). Baariumil on 7 stabiilset isotoopi, massiarvudega 130, 132, 134, 135, 136, 137 ja 138.

Keemilised omadused
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. Baariumi oksüdatsiooniaste ühendeis on 2. Looduses leidub baariumi vaid ühendeina, millest tavalisemad on baariumsulfaat (BaSO4) ja baariumkarbonaat (BaCO3). Baarium reageerib hapnikuga eksotermiliselt toatemperatuuril, et moodustada baariumoksiid ja peroksiid. Reaktsioon on tormiline kui baarium on peenestatud. See reageerib tormiliselt ka lahjendatud hapete, alkoholide ja veega. Suurematel temperatuuridel reageerib baarium kloori, lämmastiku ja vesinikuga. Baarium redutseerib vähem reageerivate metallide oksiide, kloriide ja sulfiide. Kui seda kuumutada lämmastiku ja süsinikuga, moodustab see tsüaniidi. Baariumi saab kombineerida mitmete metallidega, sealhulgas alumiiniumi, tsingi ja tinaga.

Esinemine ja valmistamine
Baariumi sisaldus maakoores on 0,0425% ja merevees 13 µg/L. Seda esineb mineraalides, bariitides või rasketes sparides (sulfaat) ja veriitides (karbonaat).  Kuna baarium oksüdeerub õhus kiiresti, on raske omandada puhast metalli ja looduses ei leidu seda kunagi puhtalt. Kuna barüüt on lahustumatu, ei saa seda kasutada otseselt teiste ühendite ja baariumi valmistamiseks. Selle asemel kuumutatakse seda süsinikuga, et saada baariumsulfiidi. Seejärel baariumsulfiid hüdrolüüsitakse või hapestatakse, et valmistada teisi baariumi ühendeid nagu kloriid, nitriit jne. Baariumi valmistatakse kaubanduses elektrolüüsi abil sulanud baariumkloriidist. Tööstuslikult saadakse baariumi barüüdist või viteriidist toodetud baariumoksiidi (BaO) vaakumis alumiiniumi või räni manulusel temperatuuril 1100–1200 °C redutseerides või sulatatud baariumisooli elektrolüüsides.  

Rohkesti leidub seda Hiinas, Saksamaal, Indias, Marokos ja USAs.

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

Huvitavaid fakte
Baarium eraldab põledes rohelist värvi, mida on kasutatud ka ilutulestikus.
Baarium reageerib väga hästi õhuga ja seetõttu ei leidugi seda puhtal kujul looduses.
Baarium on tuleohtlik ka tahkel kujul. 
Baariumi tihedus on üpris suur (4,5 g/cm³), vähemalt leelismuldmetalli kohta.

 Haruldane kalliskivi nimega bentoniit sisaldab samuti baariumi.

Viited 
Keemilised elemendid
Lihtained
Leelismuldmetallid