原文作者：Katharina M. Fromm，瑞士弗里堡大學化學系
Katharina M. Fromm講述了鋇和鋇礦石是如何從一個吸引巫師和煉金術士的神奇發(fā)光物種，到成為現(xiàn)代生活中具有關鍵作用的各種各樣的化合物的組分。
1602年，鞋匠、煉金術士Vincenzo Casciarolo為一種被稱為博洛尼亞石（又名“太陽石”）的礦物而著迷。這種礦石中有細小的發(fā)光晶體，當其暴露于日光下后會持續(xù)自行發(fā)光，這正是它令那些巫師和煉金術士著迷的原因。
Ulisse Aldrovandi公布了這一現(xiàn)象，但這太不尋常，以至于當伽利略拿著一塊博洛尼亞石向科學家Giulio Cesare Lagalla展示時，他仍然不相信這是真的。通過進一步研究，Lagalla發(fā)現(xiàn)持續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象主要發(fā)生在經(jīng)過煅燒后的博洛尼亞石上，并將之記錄在他發(fā)表于1612年的De Phenomenis in Orbe Lunae一書中。
博洛尼亞石的發(fā)光曾被認為來源于其主要成分重晶石(BaSO4)，但最近發(fā)現(xiàn)其實是來自于其中的被一價和二價銅離子所摻雜的硫化鋇。
1774年，瑞典化學家Scheele在石膏中發(fā)現(xiàn)了氧化鋇；隨后在1808年，Humphrey Davy爵士分離出了一些不純的金屬鋇。到了1855年，本生最終通過電解熔融氯化鋇BaCl2 得到了純凈的金屬鋇。
此后，第五十六號元素在其它科學發(fā)現(xiàn)中繼續(xù)發(fā)揮著重要作用；大約50多年后，Marie Curie在鐳鋇的混合物中發(fā)現(xiàn)了其中更重的原子——鐳。1938年，當Otto Hahn和Fritz Strassmann在用慢中子轟擊鈾的產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)鋇的時候，他們與Lise Meitner一起得出了正確的結論：鈾的原子核裂變了。
金屬鋇極易與空氣和水反應，因此在真空管道中用于去除不想要的氣體，從而抑制高壓和防止井噴。曾經(jīng)神秘的重晶石——鋇及其化合物的主要來源，如今已實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)（2010年產(chǎn)量超過500萬噸）。
這一礦物在石油工業(yè)中作為增重劑用于增加油氣勘探中鉆井液的密度。事實上，鋇正是因其高密度而得名。鋇（Barium）這一名稱來源于希臘語中的βαρ?ς (barys)，意為“沉重的”。
我們在很多不同的材料中都可以找到重晶石，如相紙中的白色顏料，油漆、塑料和汽車涂料中用于增加平滑度和耐腐蝕性的填充劑。在高密度混凝土和防輻射水泥中也有重晶石的身影，它甚至可以用于醫(yī)療。雖然會引起相當?shù)牟贿m，但硫酸鋇確實可以被從消化系統(tǒng)的上下兩個開口中引入人體，以作為x射線掃描的造影劑用于檢測腸胃疾病。
盡管鋇離子是有毒的——會嚴重干擾鈣和鉀的代謝反應，誘發(fā)心律失常和顫抖并導致癱瘓；但硫酸鋇的不溶性能確保它可以被安全地攝入。與硫酸鋇形成對比的是，碳酸鋇因其可以溶于胃酸而被用于鼠藥。
盡管鋇具有毒性，但在一些植物中可以觀察到鋇的吸收和積累。綠藻甚至需要鋇才能長得好，但鋇在綠藻生長的具體作用仍不明確。巴西堅果可含有多至1%的鋇，此外它還含一些硒（攝入過量也會中毒），因此食用巴西堅果需要注意適度。
另一個值得注意的鋇化合物是氫氧化鋇。它能用于一個引人注目的演示實驗：將氫氧化鋇和銨鹽（如氯化銨）混合后，它們會發(fā)生強烈的吸熱反應，并得到液體 (BaCl2和水)和氨氣；與此同時，放在反應容器下面的水會結冰。
氫氧化鋇作為一種強堿（pKB 值為–2），可用于在有機合成中水解酯類和腈類；而其納米顆?？梢酝ㄟ^與石膏(硫酸鈣)反應生成硫酸鋇來修復舊壁畫。這一方法發(fā)明于1966年佛羅倫薩的一場洪災之后。它被成功地應用于14-18世紀的壁畫的修復，例如修復威尼斯及意大利南蒂羅爾的修道院的壁畫。
毒重石（BaCO3）也是常用的鋇化合物。由硫化鋇和二氧化碳制備而成的這種化合物可以作為釉料成分，當與其它氧化物結合時它還可以展現(xiàn)出獨特的色彩。
其他含鋇的氧化物也表現(xiàn)出引人注目的特性，例如鈦酸鋇（BaTiO3）是同時擁有光折變性、鐵電性和壓電性的陶瓷；YBa2Cu3O7是一種高溫超導體。鹵化鋇被用于制備這些氧化物材料的低溫前體。
在鋇的豐富多彩的應用中，其中有一種用途仍然與鋇最初的引人注目的發(fā)光特性息息相關，那就是鋇在焰火中的應用。焰火中鮮明的綠色就是由其中的硝酸鋇和氯化鋇賦予的。?
原文以Barium bright and heavy為標題
發(fā)布在2013年1月24日的《自然-化學》In Your Element上
