Baryum patří mezi kovy alkalických zemin, v přírodě se vyskytuje jako směs šesti stabilních izotopů a jednoho izotopu s dlouhým poločasem rozpadu (132Ba). Dva stabilní izotopy jsou NMR aktivní, ale málo citlivé – 135Ba a 137Ba.
| Atomové číslo | 56 | Počet stabilních izotopů | 6 |
| Atomová hmotnost | 137,327 | Elektronová konfigurace | [Xe] 6s2 |
| Teplota tání [°C] | 727 | Teplota varu [°C] | 1897 |
| Elektronegativita | 0,89 | Hustota [g.cm-3] | 3,51 |
Izotopy
Přírodní baryum se skládá z šesti stabilních izotopů a jednoho izotopu s velmi dlouhým poločasem rozpadu.
| Izotop | Zastoupení v přírodě [%] | Poločas rozpadu |
| 130Ba | 0,11 | (0,5–2,7)×1021 let |
| 132Ba | 0,10 | stabilní |
| 134Ba | 2,42 | stabilní |
| 135Ba | 6,59 | stabilní |
| 136Ba | 7,85 | stabilní |
| 137Ba | 11,23 | stabilní |
| 138Ba | 71,70 | stabilní |
Je známo 33 umělých radioizotopů, nejdelší poločas rozpadu má 133Ba, 10,51 let. Přeměňuje se elektronovým záchytem na 133Cs.
130Ba
Tento izotop byl až do roku 2001 považován za stabilní. Bylo ale zjištěno, že se přeměňuje dvojitým elektronovým záchytem na izotop 130Xe.[8]
$$^{130}_{\ \ 56}\textrm{Ba}\ +\ 2\ \textrm{e}^-\ \rightarrow\ ^{130}_{\ \ 54}\textrm{Xe}\ +\ 2\ \nu_e$$
133Ba
Tento izotop se připravuje ozařováním chloridu cesného protony v cyklotronu.[9]
$$^{133}_{\ \ 55}\textrm{Cs}\ +\ ^1_1\textrm{p}\ \rightarrow\ ^{133}_{\ \ 56}\textrm{Ba}\ +\ ^1_0\textrm{n}$$
Má poločas rozpadu 10,51 let. Záchytem elektronu se přeměňuje na 133Cs:
$$^{133}_{\ \ 56}\textrm{Ba}\ +\ \textrm{e}^-\ \rightarrow\ ^{133}_{\ \ 55}\textrm{Cs}\ +\ \nu_e$$
Využívá se jako modelový izotop pro studium chování radia v přírodě.
Výskyt v přírodě
V čistém stavu se v přírodě nevyskytuje, pouze ve sloučeninách. V zemské kůře je jeho obsah asi 0,025-0,045 %, koncentrace v mořské vodě se pohybuje okolo 0,03 mg Ba/dm3. Nejdůležitějšími minerály jsou baryt BaSO4[6] a witherit BaCO3.[7] V Česku nacházíme baryt v okolí Příbrami, Stříbrné Skalice, Harrachova a Teplic.
Výroba
Surovinou pro výrobu kovového barya je zpravidla baryt, který se uhlíkem redukuje na sulfid.
BaSO4 + 2 C → BaS + CO2
Sulfid je poté převeden na dusičnan, jehož tepelným rozkladem získáme oxid barnatý (BaO). Ten lze pak aluminotermicky redukovat na kovové baryum.
4 BaO + 2 Al → 3 Ba + BaAl2O4
NMR
Jako standard slouží roztok BaCl2 v D2O. Jádro 135Ba poskytuje užší signály, ale je méně ciltivé. V kapalné fázi poskytuje baryové NMR velmi široké linie a je proto málo využitelné. Častěji se využívá NMR v pevném stavu, např. pro charakterizaci supravodičů YBCO.
| 135Ba | 137Ba | |
|---|---|---|
| Spin | 3/2 | 3/2 |
| Zastoupení v přírodě [%] | 6,592 | 11,232 |
| Rozsah chemických posunů | -15 až 5 ppm | |
| Citlivost vzhledem k 1H | 3,30.10-4 | 7,87.10-4 |
| Citlivost vzhledem k 13C | 1,93 | 4,62 |
| Rezonanční frekvence v poli 1 T | 4,2582 | 4,7634 |
Odkazy
- Baryum na české wikipedii
- Baryum na anglické wikipedii
- Barium NMR
- Ba v NMR Periodic Table
- Barytová běloba
- Baryt
- Witherit
- Weak decay of 130Ba and 132Ba: Geochemical measurements
- HÁLA, Jiří. Radioaktivní izotopy. Tišnov: Sursum, 2013. ISBN 978-80-7323-248-1.
Navigace
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | He | ||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| Cs | Ba | La | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu |
| Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |