Barium: Het element

Barium is in 1774 geïdentificeerd door Carl Wilhelm Scheele en in 1808 geïsoleerd door Humphry Davy door elektrolyse van gesmolten bariumoxide. De naam barium is afgeleid van het Griekse Barys dat zwaar betekent. Bariumhoudende stenen gloeien maanden of langer na in het donker na te zijn verhit in een houtskool vuur. Dat staat nu bekend als fosforescentie, maar in de middeleeuwen heeft het de alchimisten nogal bezig gehouden. De soms giftige bariumverbindingen worden in talrijke productieprocessen toegepast.

Algemene eigenschappen van het element barium

Chemische eigenschappen element barium

Fysische eigenschappen element barium

Meest stabiele isotopen van het element barium

In de natuur treffen we zeven stabiele bariumisotopen aan, de meest voorkomende is 138Ba. Daarnaast zijn 20 instabiele isotopen, waarvan de meesten zeer radioactief zijn en dus een korte halveringstijd hebben.

Gebruikseigenschappen van het element barium

Chemisch gezien zijn barium en calcium praktisch gelijk. Het oxideert makkelijk bij blootstelling aan lucht tot bariumoxide, Het reageert heftig met water en zuurstof. Stenen gemaakt van (onzuiver) bariumsulfaat (BaSO4) gloeien na in het donker gedurende een paar jaar wanneer ze verhit geweest zijn met een houtskoolvuur.

Voorkomen van barium in de aardkorst

Barium reageert actief met andere elementen en komt dus niet als ongebonden element in de bodem voor. Belangrijke bariumbron is het mineraal bariet (gekristalliseerd bariumsulfaat). Barium wordt geproduceerd door elektrolyse van gesmolten bariumchloride (BaCL2).

Toepassingen van barium

• Bariummengsel wordt als boormodder in de olie- en gasindustrie gebruikt om drilboren te smeren bij het boren in rotsen.
• Bariumsulfaat (BaSO4) wordt gebruikt als vulstof voor rubber en plastic. Het reageert met zinkoxide (ZnO) tot wit pigment voor de verf- en glasindustrie en met natriumsulfaat (Na2SO4) tot blanke fixeer. Bariumcarbonaat (BaCO3) is een bariumverbinding die wordt gebruikt voor de fabricage van keramiek en verschillende typen glas.
• Bariumnitraat (Ba(NO3)2) brandt met felgroene kleur en wordt gebruikt in signaalvuur en vuurwerk.
• Bariumchloride (BaCl) wordt gebruikt als waterontharder.
• Bariumoxide adsorbeert vocht en wordt daarom gebruikt als ontvochtiger. In vacuümbuizen en fluorescentielampen wordt barium ingezet als vocht en zuurstof absorber (getter).
• Bariumcarbonaat wordt toegepast als rattengif.
• Bariumtitanaat (BaTiO3) als diëlektrisch materiaal in condensatoreniumdoxide (BaO2).
• Bariumferriet (BaO•6Fe2O3) wordt gebruikt om magneten te maken.
• Barium-nikkel legeringen worden gebruikt voor de elektrodes van bougies.

Milieu en gezondheid in relatie met barium

Bariumverbindingen zijn giftig maar kunnen alleen schade aanrichten in het lichaam als ze oplosbaar zijn in vocht, de niet in water oplosbare mengsels zijn dus voor de mens niet giftig. Het absorbeert röntgenstralen en wanneer het door de patiënt wordt ingenomen kan bariumsulfaat worden gebruikt als contrastmiddel om röntgenfoto's te maken van de ingewanden.

Barium komt in kleine hoeveelheden voor in het milieu. In bepaalde bodems en voedsel zoals noten, zeewier, vis en sommige planten zitten hogere concentraties. De hoeveelheid barium in voedsel en water is niet zo hoog dat er gezondheidsrisico's zijn. Mensen die bij mijnen of barium verwerkende industrie wonen kunnen blootgesteld worden aan een schadelijke niveau door inademen, eten van planten, drinken van water dat verontreinigd is met barium of via huidcontact. gevaarlijk is het inademen van lucht die bariumverbindingen bevat, dit kan leiden tot stoflongen (baritose).

In water (vocht) oplosbare barium(verbinding) is giftig, kan de ademhaling verstoren, bloeddruk verhogen, hartritme storen, buik irriteren, spieren verslappen, zenuw reflexen beïnvloeden, hersenen doen opzwellen en schade aanrichten aan lever, nieren en hart. Bij een grote hoeveelheid kan verlamming en de dood optreden.

Wegens barium gebruik in de industrie, mijnbouw, en door verbranding van fossiele brandstof neemt de concentratie in lucht water en bodem toe. Bariummengsels die in water oplosbaar zijn verspreiden zich. Vissen en andere waterorganismen absorberen bariumverbindingen, barium hoopt zich op in hun lichaam. De huidige concentraties in de bodem buiten de mijnen en de bariumindustrie zijn niet schadelijk. Barium veroorzaakt geen kanker, onvruchtbaarheid of geboorteafwijkingen.