في الكيمياء يعد عنصر الباريوم أحد العناصر الكيميائية برمز Ba ورقم ذري مقداره 56 في الجدول الدوري، ويصنف معدن الباريوم كأحد المعادن الترابية القلوية، كما ويكون على شكل مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة.
اكتشاف عنصر الباريوم
لقد تم القيام بعملية عزل عنصر الباريوم لأول مرة في عام 1808 ميلادي، من قبل الكيميائي الإنجليزي السير همفري ديفي من خلال التحليل الكهربائي للباريتا المنصهرة (BaO)، وهناك معلومات تفيد أنه لا يمكن أن يتواجد الباريوم أبدًا وحيدا أو منفردا في الطبيعة؛ وذلك لأنه يتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء مكونًا أكسيد الباريوم (BaO)، ومع الماء مكونًا هيدروكسيد الباريوم (Ba (OH) 2) وغاز الهيدروجين (H2)، كما ويوجد الباريوم بشكل شائع على أنه معدن الباريت (BaSO4) ومعدن يذريت (BaCO3) ويتم إنتاجه بشكل أساسي من خلال التحليل الكهربائي لكلوريد الباريوم (BaCl2).
يعد الباريوم عبارة عن عنصر معدني وناعم، وعندما يكون نقي يكون أبيض فضي، كما أنه ينتمي إلى مجموعة الأرض القلوية، وهي التي تشبه الكالسيوم كيميائيًا، حيث أنه يتأكسد المعدن بسهولة شديدة، ويجب أن يظل تحت البترول أو أية سوائل أخرى تكون خالية من الأكسجين وذلك لمنع الهواء، كما وأنه يتحلل بالماء أو الكحول.
معلومات عامة عن عنصر الباريوم
يستخدم الباريوم كمادة جامدة، وهي عبارة عن مادة تتحد مع الغازات النزرة وتزيلها من الأنابيب المفرغة، هناك ما يعرف بكبريتات الباريوم ذو الصيغة الكيميائية التالية (BaSO4) وهو عبارة عن مركب باريوم شائع يستخدم كحشو للمطاط والبلاستيك والراتنجات، ويمكن أن يتم دمجه مع أكسيد الزنك (ZnO) لصنع صبغة بيضاء تعرف باسم الليثوفون أو مع كبريتات الصوديوم (Na2SO4) لصنع صبغة بيضاء أخرى تعرف باسم بلانك فيكس.
تتوهج الأحجار المصنوعة من كبريتات الباريوم غير النقية عند تعرضها للضوء، كما وأنها تتوهج في الظلام لمدة تصل إلى ست سنوات تقريبا إذا تم تسخينها بشدة في وجود الفحم، لقد تم اكتشاف هذه الأحجار والمعروفة باسم أحجار بولونيا بالقرب من بولونيا بإيطاليا في أوائل القرن الخامس عشر الميلادي، كما ويعتقد الكيميائيون أنها تمتلك خصائص سحرية، وعلى الرغم من أن جميع مركبات الباريوم تعتبر سامة إلا أنه يمكن أن يتم تناول كبريتات الباريوم بأمان؛ وذلك لأنها لا تذوب في الماء، كما أنه ممتص جيد للأشعة السينية وعند ابتلاعه يمكن استخدامه لإنتاج صور بالأشعة السينية للقناة المعوية.
تستخدم كربونات الباريوم ذو الصيغة الكيميائية (BaCO3) وهو عبارة عن مركب باريوم شائع آخر في صناعة السيراميك وبعض أنواع الزجاج، وهو يعد أحد مكونات الطين الطيني المستخدم في حفر آبار النفط، كما وتستخدم كربونات الباريوم لتنقية بعض المحاليل الكيميائية وهي المادة الأساسية الأساسية لتصنيع مركبات الباريوم الأخرى.
يشكل الباريوم عدة مركبات مفيدة أخرى، مثل مركب نترات الباريوم ذو الصيغة الكيميائية (Ba (NO3) 2)، حيث يحترق بلون أخضر فاتح ويستخدم في مشاعل الإشارات والألعاب النارية، ويستخدم مركب كلوريد الباريوم ذو الصيغة الكيميائية (BaCl) كمنقي للمياه، بالنسبة لمركب أكسيد الباريوم (BaO) فهو يمتص الرطوبة بسهولة ويستخدم كمجفف.
يشكل بيروكسيد الباريوم ذو الصيغة الكيميائية (BaO2) بيروكسيد الهيدروجين (H2O2)، وذلك يحدث عندما يتم مزجه مع الماء ويستخدم أيضا كعامل تبييض ينشط عندما يكون رطبًا، كما ويستخدم تيتانات الباريوم (BaTiO3) كمادة عازلة للكهرباء في المكثفات، ويستخدم مركب الفريت الباريوم (BaO · 6Fe2O3) لصنع المغناطيس.
النظير الباريوم -137، هو يعد شكل مشع من الباريوم وينتج من خلال اضمحلال السيزيوم -137، له عمر نصف قصير نسبيًا ويستخدم بشكل شائع في تجارب تحديد عمر النصف في الفيزياء في المدارس الثانوية والكليات، يوجد الباريوم فقط في مركب مع عناصر أخرى، بشكل رئيسي مع الكبريتات والكربونات ويتم تحضيره بالتحليل الكهربائي للكلوريد.
نظرًا لأن جزيئات وذرات وأيونات النظائر المستقرة للباريوم تمتلك خواصًا فيزيائية وكيميائية مختلفة قليلاً، فإنه يمكن تجزئته من خلال العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية، مما يؤدي إلى اختلافات في وفرة النظائر والأوزان الذرية، فون ألمين وآخرون، لاحظوا تجزئة نظيرية للباريوم في دورة الباريوم العالمية.
تكشف قياسات نظائر الباريوم عالية الدقة عن اختلافات تصل إلى 25 جزءًا في المليون في نسبة كمية النظائر n (137-Ba) / n (136-Ba) و 60 جزءًا في المليون في النسبة n (138Ba) / n (136Ba) بين الكوندريت والأرض، ربما نشأت هذه الاختلافات من الخلط غير الكامل للمواد النووية التخليقية في السديم الشمسي.
