奇特的“钡餐”
书名:叶永烈科普经典阅读系列·元素的故事作者名:叶永烈本章字数:1157更新时间:2024-06-07 15:28:21
在医院里,当医生准备给患胃肠病的病人拍摄X射线照片时,常给病人吃一种无味的白色粉糊,过半小时后才进行X射线拍摄。这白色的粉糊,在医学上叫作“钡剂”“钡餐”。其实,这“钡剂”就是硫酸钡用水调成糊状制成的。硫酸钡是白色的固体粉末,钡原子能强烈地阻止X射线,因此,当病人吃了钡剂后,医生能清晰地拍得胃、肠的X射线照片。否则,拍出来的底片上,除了有几根骨头的影子,别无一物,无法进行诊断。
硫酸钡在大自然中很多,著名的矿物—重晶石的主要成分便是硫酸钡。重晶石有块状或纤维状,密度很大,比重达4.3~4.6,因此被称为重晶石。也有的重晶石是土状的,俗称“重土”。钡的希腊文原意便是重晶石。我国有丰富的重晶石资源。钡的化合物绝大多数是有毒的。硫酸钡因为极难溶解于水,因此被用作“钡剂”也就不会对人体有什么损害。
有时,当人们误食钡盐,发生呕吐、泻肚、内溢血或钡中毒等现象时,也常内服硫酸镁解毒剂,因为硫酸镁能与可溶性钡盐生成不溶于水的硫酸钡,解除钡毒。
人们从硫酸钡中制取金属钡。钡是瑞典化学家舍勒在1774年
发现的。1808年,英国化学家戴维第一次制得金属钡。金属钡是银白色的,相当软,硬度和铅差不多。
钡的化学性质很活泼,它在空气中会很快失去光泽,氧化成氧化钡,如果碎成粉末,在空气中甚至可以起火。氧化钡是白色固体,遇水能激烈地发生化学反应,生成氢氧化钡,同时放出大量的热。氧化钡是最强烈的碱性吸水剂。
金属钡的用途不大。钡最重要的化合物就是硫酸钡。硫酸钡除了做“钡剂”,最主要的用途是作为白色颜料,著名的“钡白”就是它。钡白在空气中放久了,依然是白皑皑的,不会因与硫化氢作用而变黑。在造纸时,人们常往里加入钡白,以使纸张更白。不少有光纸、道林纸、印相纸、邮票纸以及印钞票的高级纸中,都加了钡白。在钻油井时,有时在泥浆中加入一些硫酸钡,以增加泥浆的比重。
在制造焰火时,常加入一些硝酸钡、氯化钡或其他钡盐,这样会使焰火呈现绿色;加入钙盐,则呈砖红色;加入锶盐,呈鲜红色。信号弹的火药中,也常用到这些盐类。
分析化学上,常用氯化钡来检验与测定硫酸、硫酸盐,因为氯化钡能与硫酸根作用,生成几乎不溶于水的白色硫酸钡沉淀。另一种钡盐—碳酸钡,也是不溶于水的白色粉末。在钢铁工业上,常用百分之六十的碳酸钡与百分之四十的木炭混合,作为钢的表面硬化剂。这是因为碳酸钡在渗碳时受热分解,生成二氧化碳,而二氧化碳又与炽热的木炭作用生成一氧化碳。这一氧化碳又受热分解,变成二氧化碳与原子状态的碳。原子状态的碳很活泼,渗进钢铁表面。钢表面的碳含量提高,便变得坚硬。这叫“渗碳处理”。而碳酸钡分解出二氧化碳后,变成氧化钡。氧化钡与空气中二氧化碳作用,又重新变成碳酸钡。因此,在渗碳后,只需重新再加些木炭,又可继续使用。
钡在地壳中的含量为万分之五。常见的钡矿除重晶石外,还有毒重石。