Baryum, en ağır elementler arasında yer alan elementlerdendir. Rontgen cektirenlerin yakından tanıdığı solusyonların iceriğinde baryum vardır.
Baryum, yerkabuğunda bol bulunan ağır elementlerdendir. Rontgen uygulamalarında baryum iceren solusyon ve ilaclar kullanılır. Bu sebeple ozellikle sindirim sistemi sorunları icin rontgen cektirenlere baryumlu solusyon ve ilaclar icirilir. Ağır bir metal olduğu icin adı Yunanca “ağır” anlamındaki bir kelimeden gelmektedir. Havai fişeklerden okullardaki deneylere kadar cok geniş bir alanda kullanılır. Baryum mineralinin ışıkta parlama ozelliği vardır. Suda cozunen bileşikleri oldukca zehirli ve tehlikelidir. Turkiye ’de de bol bulunan baryum, olağandışı bazı ozellikler de icerir.
[h=4]Tarihcesi [/h]Baryum, barit minerali icinde keşfedilmiştir. 1600 ’lu yıllarda İtalya ’nın Bologna Vincenzo Casciarolo bolgesinde olağandışı bazı taşlar bulundu. Bu taşlar gun ışığında parlıyordu. Bu taşların barit minerali olduğu anlaşıldı. 1774 yılında İsvecli kimyager Carl Wilhelm Scheele, bu mineralin bilinmeyen bir elementin sulfatı olduğunu belirledi. Daha sonra mineralog Dr. William Withering, Cumberland ’daki bir kurşun madeninde ağır bir mineral buldu. Bu mineralin de baryum karbonat minerali viterit olduğu anlaşıldı.
1808 yılında İngiliz kimyager Humphry Davy tarafından eritilmiş barit mineralinin elektrolizi yontemi ile baryum ile kez izole edildi. Baryum sulfat, 1908 yılında sindirim sisteminin x ışını goruntulenmesinde radyokontrast madde olarak kullanıldı. 1926 yılından itibaren petrol ve doğalgaz aramalarında kullanılmaya başlandı.
“Baryum” kelimesi, Yunanca “ağır” anlamına gelen “barys” sozcuğunden turetilmiştir. İngilizceye, “ağırlık” ve yoğunluk” anlamındaki “barite” sozcuğunden “barium” olarak gecmiştir.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Baryumun kimyasal sembolu “Ba”dır. Atom numarası 56, atom ağırlığı 137,32, yoğunluğu 3,51 grcm3 ’tur. Erime noktası 727 derece, kaynama noktası 1897 derecedir. Periyodik element tablosunun 2-A grubunda, alkaliler element serisinde yer alan toprak alkali metaldir. Element halinde beyaz gri metalik gorunumundedir. Genellikle beyaz renklidir. Sarı, esmer, pembe, acık yeşil, acık mavi, gri ve siyah oluşumlarına da rastlanmaktadır. Metalik baryum yakıldığında elma yeşili rengini alır ve kurşun yumuşaklığındadır. Gumuş gibi parlak olan metalik formunun saklanması oldukca zordur. Isı ve elektrik iletkenliği iyi duzeydedir. Tel ve levha haline getirilebilir. Sıcaklıklarda parlak bir sarı-yeşil renkli bir alevle yanar.
Toprak alkali metallerin ozellikleri birbirine benzemesine rağmen baryum, kalsiyum ve stronsiyum elementlerinin ozellikleri diğer alkali metallerden farklıdır. Ozellikleri bakımından diğer toprak alkali metallerden ayrılan baryum, kalsiyum ve stronsiyum; suyu ayrıştırarak hidrojen acığa cıkarır ve hidroksit oluşturur. Bu hidroksitler ısıtıldığında su kaybederek oksit haline doner. Karbonatlarının ısıda kolay ayrışmasına rağmen baryum karbonat, en zor ayrışan bileşiktir. Sulfatları suda erimez. Diğer metallere gore daha ucucudur ve damıtılabilir.
Baryum, oldukca yuksek aktifliği olan bir elementtir. Yuksek reaktivitesi sebebiyle element halinde bulunmaz. Aktif bir element olduğu icin su, oksijen, azot, kukurt, hidrojen, amonyak, halojenler ve asitlerle kolayca reaksiyona girebilir. Hava ve diğer oksitleyici gazların bulunduğu ortamda tutulması şiddetli reaksiyona yol acabilir, bu sebeple tehlikelidir. Baryumun toz formu, kuru hava, argon ve helyum gibi inert gazlarla depolanabilir. Hava azotuyla yuksek sıcaklıklarda birleşerek nitrurleri verir. Baryum buharı; oksijen, azot ve karbondioksiti yok eder.
Baryumun butun bileşikleri toksik ozellikler gosterir, yani zehirlidir. Baryum sulfur, “siyah kul” olarak adlandırılır ve bircok bileşik bu maddeden elde edilir. Baryum sulfat ve baryum karbonat oldukca zehirlidir. Yuksek aktifliği sebebiyle bileşiklerinin yaydığı enerji cok yuksektir yani yuksek miktarda ısı yayar. Kalay, cinko, kurşun, platin, magnezyum, silisyum ve aluminyumla cıva temelli alaşım yani malgama oluşturur.
Baryum, doğada bazı minerallerde bulunur. Yerkabuğunda yaklaşık yuzde 0,05 oranında bulunan baryum, tabiatta en bol bulunan elementler arasında 14. sıradadır. Aktifliği sebebiyle elemental olarak bulunmaz. En cok baryum sulfat minerali barit mineralinde oluşumları vardır. Barit, metalik olmayan minerallerin en ağırıdır. Diğer baryum minerali, baryum karbonat iceren viterittir. Baritin, barita selestit ve barito kalsit adı verilen stronsiyum ve kalsiyum minerallerinde, fosfatlı ve silikatlı minerallerde de oluşumlarına rastlanır. Doğada tortul ve cokelme ile (sedimanter) meydana gelir. Mineralleri, genellikle sıcak su cıkan bolgelerde yoğun olarak gorulur. Deniz yosunları, balıklar, bazı bitkiler, toprak ve bazı besinler de baryum icerir.
Doğal baryum, yedi kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar ve icerik oranları şoyledir; Ba-138 (% 71,66), Ba-137 (% 11,32), Ba-136 (%7,81), Ba-135 (6,59), Ba-134 (% 2,42), Ba-132 (% 0,097), Ba-130 (% 0,101). Bunların izotopların dışında 13 yapay radyoaktif izotopu daha bulunur.
[h=3]Hangi Alanlarda Kullanılır? [/h]Baryum, endustride bircok urunun uretiminde kilit rol oynar. Cinko, kurşun ve gumuş uretiminde kullanılır. Baryum sulfat; gama ve x ışını yayma ozelliğine (radyoopak) sahiptir ve tıp sektorunde rontgen uygulamaları, kanser teşhisleri icin kullanılır. Rontgen ışınlarını gecirmediği icin ic organların rontgen filmleri cekilmeden once icirilen solusyonlarda kullanılır. Ayrıca; kÂğıt kaplamaları, batarya ve piller, plastik urunler ve tekstil urunlerinde de kullanılan bir bileşiktir. Yağlı boya uretiminde beyazlatıcı pigment ve inceltici olarak kullanılmaktadır. Baryum ayrıca, kimyasal ozellikleri bakımından benzerlik gosteren radyum icin taşıyıcı faz gorevi gorur.
Baryum karbonat, ozel camların uretiminde kullanılır. Baryum oksit, solventlerden suyun uzaklaştırılmasında ve petrol sanayisinde kullanılan bileşiklerdendir. Baryum nitrat, yeşil alev verdiği icin havai fişeklerde ve seramik sırlarda kullanılmaktadır. Baryum karbonat, bazı uygulamalarda karbon taşıyıcı gorevi gorur.
Suni radyoaktif izotopları da tıp başta olmak uzere ceşitli endustrilerde kullanılır. Radyoaktif Ba-133 izotopunun ışıması, gama spektraskopisinde standart olarak alınır. Radyoaktif izotoplardan Ba-137m (metastabil), okullardaki fizik ve kimya derslerinde yarılanma omru deneylerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Uranyum cubuklarının cekirdek reaktorlerinden cıkarıldığında yaydığı şiddetli radyoaktif ışıma da, radyoaktif Ba-140 izotopunun radyoaktifliğinden kaynaklanan bir durumdur.
Baryum, izotopları, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı urunler şunlardır; fren balataları altlığı, kaucuk, murekkep, boyalar, fare zehri, radyo vakum tupleri, ilaclar, optik camlar, makine yağları, deterjanlar, radyo lambaları, fotoğraf kÂğıdı, mum, tutkal, sondaj uygulamaları…
[h=4]Hangi Ulkelerde Rezervi Bulunur? [/h]Dunya barit rezervlerinin yuzde 30 ’u gelişmiş ulkelerde bulunur. Yaklaşık yuzde 60 ’ı da gelişmekte olan ulkelerde yayılmıştır. Diğer yuzde 10 ’luk bolumde daha az gelir duzeyine sahip ulkelerde mevcuttur. Dunya genelinde 1,5 milyar ton baryum iceren barit rezervi olduğu tahmin ediliyor. Bu rezerv icindeki baryum miktarının da 400 milyon ton olduğu ongoruluyor. Bu rezervin yuzde 24 ’u Amerika ’da, yuzde 12 ’si Meksika ’da, yuzde 8 ’i Cin ’de, yuzde 4 ’u de Rusya ’da bulunur. Yuzde 52 ’lik rezerv de; Kanada, Almanya, Japonya, İtalya, İngiltere, Cek Cumhuriyeti, Brezilya, Peru, Cezayir, Fas ve Kuzey Kore başta olmak uzere diğer ulkelerdedir. En buyuk baryum ureticisi ulkeler Cin, Hindistan ve Fas ’tır. Dunya uzerinde her yıl yaklaşık 6 milyon ton baryum uretilmektedir.
Turkiye ’de cok sayıda barit cevher oluşumu mevcuttur. Onemli rezervler Antalya – Alanya – Gazipaşa, Muş, Bitlis, Giresun, Kocaeli ve Kutahya ’da bulunur. Konya, Trabzon, Gumuşhane ve Diyarbakır gibi illerde de baryum minerali oluşumları vardır. Turkiye ’de toplam 10 milyon ton gorunur, 20 milyon ton da potansiyel rezerv olduğu tahmin ediliyor. Turkiye ’nin dunya barit rezervindeki oranı da yuzde 3 civarındadır.
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Dunyadaki en yaşlı baryum oluşumları Turkiye ’de bulunmaktadır.
Baryum sulfat iceren bazı taşlar, ışığa maruz kaldıklarında parlar. 1600 ’lu yıllarda İtalya ’nın Bologna bolgesinde keşfedildiği icin bu taşlara “Bologna taşları” denir. Simyacılar, bu taşların buyulu olduğuna inanıyordu.
Baryum bileşikleri insan ve hayvanlar icin tehlikelidir. Suda cozunerek vucuttaki zararlı bileşikler oluşturabilir. Felce ve olume yol acabilir.
Baryumun yutulması halinde ortaya cıkabilecek bazı olumsuz etkiler şunlardır; beyin, karaciğer, bobrek ve kalp hasarı ve şişmesi, sinir reflekslerini azaltır, solunum gucluğu ortaya cıkarır, yuksek tansiyon, kalp ritim bozuklukları, kas zayıflığı, mide tahrişleri ve reflu, iltihaplar, tumorler, kabızlık, yutma zorluğu…
“Baryumlu lavman”, kalın bağırsaktaki (kolon) anormallikleri goruntulemek icin kullanılan bir tur rontgen ilacıdır. Tek kontrastlı ve cift kontrastlı (hava kontrastlı) olarak ikiye ayrılır. Rontgen oncesi bazı işlemlerin ardından yutulur ve kalın bağırsaktaki anormal durumların goruntulenmesine yardımcı olur.
“Baryum yutma” adı verilen solusyonlu uygulamada ise, baryum iceren solusyonun yutulmasının ardından yemek borusu, mide ve ince bağırsaklar rontgenle goruntulenir.
Baryum, yerkabuğunda bol bulunan ağır elementlerdendir. Rontgen uygulamalarında baryum iceren solusyon ve ilaclar kullanılır. Bu sebeple ozellikle sindirim sistemi sorunları icin rontgen cektirenlere baryumlu solusyon ve ilaclar icirilir. Ağır bir metal olduğu icin adı Yunanca “ağır” anlamındaki bir kelimeden gelmektedir. Havai fişeklerden okullardaki deneylere kadar cok geniş bir alanda kullanılır. Baryum mineralinin ışıkta parlama ozelliği vardır. Suda cozunen bileşikleri oldukca zehirli ve tehlikelidir. Turkiye ’de de bol bulunan baryum, olağandışı bazı ozellikler de icerir. [h=4]Tarihcesi [/h]Baryum, barit minerali icinde keşfedilmiştir. 1600 ’lu yıllarda İtalya ’nın Bologna Vincenzo Casciarolo bolgesinde olağandışı bazı taşlar bulundu. Bu taşlar gun ışığında parlıyordu. Bu taşların barit minerali olduğu anlaşıldı. 1774 yılında İsvecli kimyager Carl Wilhelm Scheele, bu mineralin bilinmeyen bir elementin sulfatı olduğunu belirledi. Daha sonra mineralog Dr. William Withering, Cumberland ’daki bir kurşun madeninde ağır bir mineral buldu. Bu mineralin de baryum karbonat minerali viterit olduğu anlaşıldı.
1808 yılında İngiliz kimyager Humphry Davy tarafından eritilmiş barit mineralinin elektrolizi yontemi ile baryum ile kez izole edildi. Baryum sulfat, 1908 yılında sindirim sisteminin x ışını goruntulenmesinde radyokontrast madde olarak kullanıldı. 1926 yılından itibaren petrol ve doğalgaz aramalarında kullanılmaya başlandı.
“Baryum” kelimesi, Yunanca “ağır” anlamına gelen “barys” sozcuğunden turetilmiştir. İngilizceye, “ağırlık” ve yoğunluk” anlamındaki “barite” sozcuğunden “barium” olarak gecmiştir.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Baryumun kimyasal sembolu “Ba”dır. Atom numarası 56, atom ağırlığı 137,32, yoğunluğu 3,51 grcm3 ’tur. Erime noktası 727 derece, kaynama noktası 1897 derecedir. Periyodik element tablosunun 2-A grubunda, alkaliler element serisinde yer alan toprak alkali metaldir. Element halinde beyaz gri metalik gorunumundedir. Genellikle beyaz renklidir. Sarı, esmer, pembe, acık yeşil, acık mavi, gri ve siyah oluşumlarına da rastlanmaktadır. Metalik baryum yakıldığında elma yeşili rengini alır ve kurşun yumuşaklığındadır. Gumuş gibi parlak olan metalik formunun saklanması oldukca zordur. Isı ve elektrik iletkenliği iyi duzeydedir. Tel ve levha haline getirilebilir. Sıcaklıklarda parlak bir sarı-yeşil renkli bir alevle yanar.
Toprak alkali metallerin ozellikleri birbirine benzemesine rağmen baryum, kalsiyum ve stronsiyum elementlerinin ozellikleri diğer alkali metallerden farklıdır. Ozellikleri bakımından diğer toprak alkali metallerden ayrılan baryum, kalsiyum ve stronsiyum; suyu ayrıştırarak hidrojen acığa cıkarır ve hidroksit oluşturur. Bu hidroksitler ısıtıldığında su kaybederek oksit haline doner. Karbonatlarının ısıda kolay ayrışmasına rağmen baryum karbonat, en zor ayrışan bileşiktir. Sulfatları suda erimez. Diğer metallere gore daha ucucudur ve damıtılabilir.
Baryum, oldukca yuksek aktifliği olan bir elementtir. Yuksek reaktivitesi sebebiyle element halinde bulunmaz. Aktif bir element olduğu icin su, oksijen, azot, kukurt, hidrojen, amonyak, halojenler ve asitlerle kolayca reaksiyona girebilir. Hava ve diğer oksitleyici gazların bulunduğu ortamda tutulması şiddetli reaksiyona yol acabilir, bu sebeple tehlikelidir. Baryumun toz formu, kuru hava, argon ve helyum gibi inert gazlarla depolanabilir. Hava azotuyla yuksek sıcaklıklarda birleşerek nitrurleri verir. Baryum buharı; oksijen, azot ve karbondioksiti yok eder.
Baryumun butun bileşikleri toksik ozellikler gosterir, yani zehirlidir. Baryum sulfur, “siyah kul” olarak adlandırılır ve bircok bileşik bu maddeden elde edilir. Baryum sulfat ve baryum karbonat oldukca zehirlidir. Yuksek aktifliği sebebiyle bileşiklerinin yaydığı enerji cok yuksektir yani yuksek miktarda ısı yayar. Kalay, cinko, kurşun, platin, magnezyum, silisyum ve aluminyumla cıva temelli alaşım yani malgama oluşturur.
Baryum, doğada bazı minerallerde bulunur. Yerkabuğunda yaklaşık yuzde 0,05 oranında bulunan baryum, tabiatta en bol bulunan elementler arasında 14. sıradadır. Aktifliği sebebiyle elemental olarak bulunmaz. En cok baryum sulfat minerali barit mineralinde oluşumları vardır. Barit, metalik olmayan minerallerin en ağırıdır. Diğer baryum minerali, baryum karbonat iceren viterittir. Baritin, barita selestit ve barito kalsit adı verilen stronsiyum ve kalsiyum minerallerinde, fosfatlı ve silikatlı minerallerde de oluşumlarına rastlanır. Doğada tortul ve cokelme ile (sedimanter) meydana gelir. Mineralleri, genellikle sıcak su cıkan bolgelerde yoğun olarak gorulur. Deniz yosunları, balıklar, bazı bitkiler, toprak ve bazı besinler de baryum icerir.
Doğal baryum, yedi kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar ve icerik oranları şoyledir; Ba-138 (% 71,66), Ba-137 (% 11,32), Ba-136 (%7,81), Ba-135 (6,59), Ba-134 (% 2,42), Ba-132 (% 0,097), Ba-130 (% 0,101). Bunların izotopların dışında 13 yapay radyoaktif izotopu daha bulunur.
[h=3]Hangi Alanlarda Kullanılır? [/h]Baryum, endustride bircok urunun uretiminde kilit rol oynar. Cinko, kurşun ve gumuş uretiminde kullanılır. Baryum sulfat; gama ve x ışını yayma ozelliğine (radyoopak) sahiptir ve tıp sektorunde rontgen uygulamaları, kanser teşhisleri icin kullanılır. Rontgen ışınlarını gecirmediği icin ic organların rontgen filmleri cekilmeden once icirilen solusyonlarda kullanılır. Ayrıca; kÂğıt kaplamaları, batarya ve piller, plastik urunler ve tekstil urunlerinde de kullanılan bir bileşiktir. Yağlı boya uretiminde beyazlatıcı pigment ve inceltici olarak kullanılmaktadır. Baryum ayrıca, kimyasal ozellikleri bakımından benzerlik gosteren radyum icin taşıyıcı faz gorevi gorur.
Baryum karbonat, ozel camların uretiminde kullanılır. Baryum oksit, solventlerden suyun uzaklaştırılmasında ve petrol sanayisinde kullanılan bileşiklerdendir. Baryum nitrat, yeşil alev verdiği icin havai fişeklerde ve seramik sırlarda kullanılmaktadır. Baryum karbonat, bazı uygulamalarda karbon taşıyıcı gorevi gorur.
Suni radyoaktif izotopları da tıp başta olmak uzere ceşitli endustrilerde kullanılır. Radyoaktif Ba-133 izotopunun ışıması, gama spektraskopisinde standart olarak alınır. Radyoaktif izotoplardan Ba-137m (metastabil), okullardaki fizik ve kimya derslerinde yarılanma omru deneylerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Uranyum cubuklarının cekirdek reaktorlerinden cıkarıldığında yaydığı şiddetli radyoaktif ışıma da, radyoaktif Ba-140 izotopunun radyoaktifliğinden kaynaklanan bir durumdur.
Baryum, izotopları, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı urunler şunlardır; fren balataları altlığı, kaucuk, murekkep, boyalar, fare zehri, radyo vakum tupleri, ilaclar, optik camlar, makine yağları, deterjanlar, radyo lambaları, fotoğraf kÂğıdı, mum, tutkal, sondaj uygulamaları…
[h=4]Hangi Ulkelerde Rezervi Bulunur? [/h]Dunya barit rezervlerinin yuzde 30 ’u gelişmiş ulkelerde bulunur. Yaklaşık yuzde 60 ’ı da gelişmekte olan ulkelerde yayılmıştır. Diğer yuzde 10 ’luk bolumde daha az gelir duzeyine sahip ulkelerde mevcuttur. Dunya genelinde 1,5 milyar ton baryum iceren barit rezervi olduğu tahmin ediliyor. Bu rezerv icindeki baryum miktarının da 400 milyon ton olduğu ongoruluyor. Bu rezervin yuzde 24 ’u Amerika ’da, yuzde 12 ’si Meksika ’da, yuzde 8 ’i Cin ’de, yuzde 4 ’u de Rusya ’da bulunur. Yuzde 52 ’lik rezerv de; Kanada, Almanya, Japonya, İtalya, İngiltere, Cek Cumhuriyeti, Brezilya, Peru, Cezayir, Fas ve Kuzey Kore başta olmak uzere diğer ulkelerdedir. En buyuk baryum ureticisi ulkeler Cin, Hindistan ve Fas ’tır. Dunya uzerinde her yıl yaklaşık 6 milyon ton baryum uretilmektedir.
Turkiye ’de cok sayıda barit cevher oluşumu mevcuttur. Onemli rezervler Antalya – Alanya – Gazipaşa, Muş, Bitlis, Giresun, Kocaeli ve Kutahya ’da bulunur. Konya, Trabzon, Gumuşhane ve Diyarbakır gibi illerde de baryum minerali oluşumları vardır. Turkiye ’de toplam 10 milyon ton gorunur, 20 milyon ton da potansiyel rezerv olduğu tahmin ediliyor. Turkiye ’nin dunya barit rezervindeki oranı da yuzde 3 civarındadır.
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Dunyadaki en yaşlı baryum oluşumları Turkiye ’de bulunmaktadır.
Baryum sulfat iceren bazı taşlar, ışığa maruz kaldıklarında parlar. 1600 ’lu yıllarda İtalya ’nın Bologna bolgesinde keşfedildiği icin bu taşlara “Bologna taşları” denir. Simyacılar, bu taşların buyulu olduğuna inanıyordu.
Baryum bileşikleri insan ve hayvanlar icin tehlikelidir. Suda cozunerek vucuttaki zararlı bileşikler oluşturabilir. Felce ve olume yol acabilir.
Baryumun yutulması halinde ortaya cıkabilecek bazı olumsuz etkiler şunlardır; beyin, karaciğer, bobrek ve kalp hasarı ve şişmesi, sinir reflekslerini azaltır, solunum gucluğu ortaya cıkarır, yuksek tansiyon, kalp ritim bozuklukları, kas zayıflığı, mide tahrişleri ve reflu, iltihaplar, tumorler, kabızlık, yutma zorluğu…
“Baryumlu lavman”, kalın bağırsaktaki (kolon) anormallikleri goruntulemek icin kullanılan bir tur rontgen ilacıdır. Tek kontrastlı ve cift kontrastlı (hava kontrastlı) olarak ikiye ayrılır. Rontgen oncesi bazı işlemlerin ardından yutulur ve kalın bağırsaktaki anormal durumların goruntulenmesine yardımcı olur.
“Baryum yutma” adı verilen solusyonlu uygulamada ise, baryum iceren solusyonun yutulmasının ardından yemek borusu, mide ve ince bağırsaklar rontgenle goruntulenir.