Где океан архивирует данные о своей биологической активности, почему барит связан с нефтью, каким растениям нужен барий и роль металла в сверхпроводимости.
Свойства
Барий (Ba) – мягкий, относительно плотный, пластичный металл серебристо-белого цвета (на воздухе быстро окисляется). Температура плавления составляет 727°С.
Отличается высокой реакционной способностью и токсичностью. Обращаться с ним нужно с повышенной осторожностью. Чистый барий хранится в ампулах с аргоном или минеральным маслом.
Был открыт в конце XVIII века и физически выделен в начале века XIX-го. Название в переводе с греческого означает «тяжёлый».
В природе в чистом виде никогда не встречается. Объектом применения и торговли, как правило, выступает нетоксичный минерал барит (сульфат бария).
Барит был хорошо известен ещё алхимикам XVI века под названием «болонский камень». Благодаря своей способности к свечению он имел мистический ореол и являлся главным претендентом на роль «философского камня».
Применение
До 90% барита используется в нефтедобывающей промышленности. Измельчённый порошок добавляют в буровые растворы для придания последним дополнительной плотности.
Также в качестве наполнителя используется в красках, грунтовках, резине, цементе, кирпичах, черепице, стекле и пластмассах. Его также добавляют в бетонную защиту реакторов и рентгеновских кабинетов для блокировки гамма-излучения.
Способность барита поглощать рентгеновские лучи используется при выявлении проблем с ЖКТ. В этом случае безопасную суспензию сульфата бария проглатывают или впрыскивают клизмой в пищеварительную систему для создания контраста при рентгеновской съёмке.
Даже в сельском хозяйстве используется барит. Применяется в качестве кормовой добавки и микроудобрения. Особенно хорошо на него отзываются лук, морковь, фасоль, салат и некоторые зерновые культуры.
В небольших дозах Ba используется в различных сплавах, а карбонат бария – при производстве стекла (для дополнительного блеска). Например, сплав бария с никелем является частью некоторых свечей зажигания.
Нитрат бария придаёт фейерверкам насыщенный зелёный цвет. В то время как титанат бария считается одним из самых перспективных материалов в электрокерамике, которая, в свою очередь, используется в мобильных телефонах и прочих устройствах.
Добыча
Барий занимает 14-е место по распространённости в земной коре. Его меньше, чем фосфора и марганца, но больше, чем серы и углерода.
Мировая добыча барита в 2022 году претерпела резкий взлёт на 1,2 млн. тонн (более чем на 17%). Наибольший вклад в этот рост внесла Индия (+1 млн. тонн).
По подтверждённым запасам лидируют Иран (100 млн. тонн), Казахстан (85 млн. тонн) и Индия (51 млн. тонн).
Российские резервы оцениваются в 12 млн. тонн. Основные действующие месторождения находятся в Кемеровской области, Республике Хакасия и Республике Коми.
В связи с тем, что после распада СССР большая часть запасов оказались за пределами РФ, наша страна много лет является нетто-импортёром баритовых руд. Ключевые поставщики на российский рынок: Казахстан, Китай и Турция.
Информация по добыче и запасам в США засекречена.
Цена
Львиная доля добываемого барита отправляется в нефтяную отрасль, а значит, и спрос на него напрямую зависит от количества действующих буровых установок.
В 2022 году цена на барит с завода составила $170 за 1 тонну, что примерно соответствует уровню 2021 года. Увеличение спроса было компенсировано ростом добытых физических объёмов.
История океана
Барит является своего рода жёстким диском, на котором фиксируются древние процессы, происходившие в океане.
Он нерастворим в воде и откладывается пропорционально биологической активности в океане.
Таким образом, исследуя донные отложения, можно «считывать» всю древнюю историю.
Сверхпроводники
Нахождение сверхпроводника, который сохранит свои свойства при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении, – одна из ключевых задач современного технологического развития.
Когда произойдёт этот прорыв мы вступим в мир электросетей без потерь, электронных устройств без систем охлаждения. А там и до квантовых компьютеров, как говорится, рукой подать.
Начав с температуры кипения жидкого гелия (-268°С), учёные сначала смогли подняться выше температуры кипения жидкого азота (прорывом, удостоенным Нобелевской премии, стал сверхпроводник YBCO - соединение иттрия, бария, меди и кислорода), а потом и значительно превзойти её.
На сегодняшний день лидерство удерживает купрат ртути, бария и кальция (-140°С). То есть учёным уже удалось пройти почти половину необходимого пути.
В подавляющем большинстве соединений, с которыми работают исследовательские группы, присутствует барий. Таким образом, он стал крайне важной добавкой, своего рода «философским камнем» XXI века.
Возможно, вам также будет интересно:
Если узнали что-то новое, просьба оставить лайк. Если есть что добавить, пишите комментарий. Подпишитесь на канал, и мы обещаем ещё много интересного.