Úvod
Bárium (Ba) je chemický prvok, ktorý je mäkkým, striebristo-bielym kovom. Jeho protónové číslo je 56 a patrí do 2. skupiny periodickej tabuľky, medzi kovy alkalických zemín. V čistom stave je lesklý, avšak na vzduchu veľmi rýchlo oxiduje a pokrýva sa tmavou vrstvou. Kvôli vysokej reaktivite sa v prírode nikdy nenachádza voľný. Získavame ho hlavne z minerálov baryt (síran bárnatý) a witherit. Samotný kov sa vyrába elektrolýzou roztaveného chloridu bárnatého. Jeho zlúčeniny sa používajú v pyrotechnike na vytvorenie zelenej farby alebo v medicíne.
Vlastnosti
Bárium (Ba) je chemický prvok s protónovým číslom 56, patriaci medzi kovy alkalických zemín. Vyznačuje sa striebrobielou farbou, je mäkký a kujný, pričom sa dá krájať nožom. Jeho hustota je pomerne vysoká, približne 3,51 g/cm³. Chemicky je mimoriadne reaktívny, na vzduchu rýchlo oxiduje a pokrýva sa vrstvou oxidu, preto sa uchováva pod petrolejom. Búrlivo reaguje s vodou a alkoholmi za uvoľňovania vodíka. Charakteristickou vlastnosťou je schopnosť jeho solí farbiť plameň do typickej bledo zelenej až žltozelenej farby, čo sa využíva v pyrotechnike.
Pôvod názvu
Názov prvku pochádza z gréckeho slova „barys“ (βαρύς), čo v preklade znamená „ťažký“. Toto pomenovanie si prvok vyslúžil vďaka vysokej hustote jeho najbežnejšieho minerálu, barytu. Alchymisti si všimli jeho neobvyklú tiaž, ktorá ho výrazne odlišovala od iných podobných hornín, a preto ho takto nazvali.
Objav
Príbeh bária sa začal v 17. storočí v Taliansku, kde sa minerál baryt, známy ako „bolonský kameň“, preslávil svojou schopnosťou fosforeskovať po zahriatí. Až v roku 1774 švédsky chemik Carl Wilhelm Scheele dospel k záveru, že tento minerál obsahuje novú, neznámu „zeminu“ čiže oxid. Samotný kovový prvok sa podarilo izolovať až v roku 1808 anglickému chemikovi Sirovi Humphrymu Davymu. Tento prelom dosiahol pomocou elektrolýzy roztavených bárnatých solí. Názov prvku odvodil od gréckeho slova „barys“, znamenajúceho „ťažký“, kvôli vysokej hustote jeho zlúčenín.
Výskyt v prírode
V prírode sa bárium kvôli svojej vysokej reaktivite nikdy nevyskytuje v rýdzej forme, je však pomerne rozšíreným prvkom v zemskej kôre. Jeho najvýznamnejšími a komerčne ťaženými minerálmi sú baryt, čo je síran bárnatý (BaSO₄), a menej častý witherit, čiže uhličitan bárnatý (BaCO₃). Priemyselná výroba čistého bária prebieha predovšetkým elektrolýzou roztaveného chloridu bárnatého (BaCl₂). Alternatívnou metódou je vysokoteplotná redukcia oxidu bárnatého pomocou hliníka vo vákuu, pri ktorej sa kovové bárium odparí a následne skondenzuje do čistej podoby.
Využitie
Bárium, ako reaktívny kov, má významné priemyselné a medicínske uplatnenie. Najznámejšie je použitie síranu bárnatého ako kontrastnej látky v medicíne, ktorá umožňuje vizualizáciu tráviaceho systému pomocou röntgenových lúčov. V ťažobnom priemysle zvyšuje hustotu vrtných kvapalín, čím zabraňuje erupciám plynu a ropy. Jeho zlúčeniny sa používajú v pyrotechnike na vytvorenie žiarivo zelených plameňov a ohňostrojov. Uplatňuje sa aj v sklárstve na zvýšenie indexu lomu skla. V prírode sa elementárne bárium nevyskytuje, ale je prítomné v mineráloch, najmä v baryte a witherite, rozptýlených v zemskej kôre.
Zlúčeniny
V prírode sa bárium vyskytuje výlučne vo forme zlúčenín. Dominantným prírodným zdrojom je minerál baryt (síran bárnatý), ktorý tvorí rozsiahle ložiská, a menej častý witherit (uhličitan bárnatý). Tieto prírodné zlúčeniny sú východiskovým materiálom pre ľudskú produkciu ďalších látok. Priemyselne sa vyrába napríklad chlorid bárnatý, používaný ako analytické činidlo, či hydroxid bárnatý. Dusičnan bárnatý a chlorečnan bárnatý sú kľúčové pre pyrotechnický priemysel. Zaujímavosťou je titaničitan bárnatý, ktorý má piezoelektrické vlastnosti a používa sa v elektronike. Všetky rozpustné zlúčeniny bária sú pre organizmy toxické.
Zaujímavosti
Bárium je mimoriadne reaktívny kov, ktorý na vzduchu rýchlo oxiduje a pokrýva sa tmavou vrstvou. Preto sa musí uchovávať pod ochrannou vrstvou kvapaliny, napríklad petroleja, aby sa zabránilo jeho kontaktu so vzduchom a vlhkosťou. Pri horení farbí plameň do charakteristickej svetlozelenej až jablkovozelenej farby. Všetky jeho rozpustné zlúčeniny sú prudko jedovaté, pretože narúšajú funkciu draslíkových iónových kanálov v bunkách, čo môže viesť k zástave srdca. Napriek svojej toxicite majú niektoré morské mikroorganizmy schopnosť akumulovať bárium vo svojich schránkach, čo paleoklimatológom pomáha študovať minulosť oceánov.
