voorkomen, eigenschappen en toepassingen

Barium, dat iets harder is dan lood, heeft een zilverwitte glans wanneer het vers wordt gesneden. Het oxideert gemakkelijk bij blootstelling aan lucht en moet worden beschermd tegen zuurstof tijdens opslag. In de natuur wordt het altijd gecombineerd met andere elementen gevonden. De Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele ontdekte (1774) een nieuwe base (baryta, of bariumoxide, BaO) als een minder belangrijk bestanddeel in pyrolusiet, en van die basis maakte hij enkele kristallen van bariumsulfaat, die hij naar Johan Gottlieb Gahn, de ontdekker van mangaan, stuurde. Een maand later ontdekte Gahn dat het mineraal bariet ook bestaat uit bariumsulfaat, BaSO4. Een bepaalde kristallijne vorm van bariet gevonden in de buurt van Bologna, Italië, in de vroege 17e eeuw, na wordt sterk verwarmd met houtskool, gloeide voor een tijd na blootstelling aan fel licht. De fosforescentie van” Bologna Stenen ” was zo ongewoon dat het trok de aandacht van vele wetenschappers van de dag, met inbegrip van Galileo. Pas nadat de elektrische batterij beschikbaar was kon Sir Humphry Davy eindelijk (1808) het element zelf isoleren door elektrolyse.

Bariummineralen zijn dicht (bijvoorbeeld BaSO4, 4,5 gram per kubieke centimeter; BaO, 5,7 gram per kubieke centimeter), een eigenschap die de bron was van veel van hun namen en van de naam van het element zelf (van het Griekse barys, “zwaar”). Ironisch genoeg is metallic barium relatief licht, slechts 30 procent dichter dan aluminium. Zijn kosmische overvloed wordt geschat op 3,7 atomen (op een schaal waar de overvloed van silicium = 106 atomen). Barium vormt ongeveer 0,03 procent van de aardkorst, voornamelijk als de mineralen bariet (ook wel barieten of zware spar genoemd) en witheriet. Elk jaar wordt tussen de zes en acht miljoen ton bariet gedolven, waarvan meer dan de helft in China. Kleinere hoeveelheden worden gewonnen in India, de Verenigde Staten en Marokko. Commerciële productie van barium hangt af van de elektrolyse van gesmolten bariumchloride, maar de meest effectieve methode is de reductie van het oxide door te verwarmen met aluminium of silicium in een hoog vacuüm. Een mengsel van bariummonoxide en peroxide kan ook worden gebruikt in de reductie. Jaarlijks wordt slechts een paar ton barium geproduceerd.

het metaal wordt gebruikt als verstuiver in elektronenbuizen om het vacuüm te perfectioneren door het te combineren met eindsporen van gassen, als ontoxidizer in koperraffinage en als bestanddeel in bepaalde legeringen. De legering met nikkel geeft gemakkelijk elektronen uit bij verhitting en wordt om deze reden gebruikt in elektronenbuizen en in bougieelektroden. De ontdekking van barium (atoomnummer 56) nadat uranium (atoomnummer 92) was gebombardeerd met neutronen was de aanwijzing die leidde tot de herkenning van kernsplijting in 1939.

natuurlijk voorkomende barium is een mengsel van zes stabiele isotopen: barium-138 (71,7 procent), barium-137 (11,2 procent), barium-136 (7,8 procent), barium-135 (6.6 procent), barium-134 (2,4 procent), en barium-132 (0,10 procent). Barium-130 (0,11 procent) komt ook van nature voor, maar ondergaat verval door dubbele elektronenvangst met een extreem lange halfwaardetijd (meer dan 4 × 1021 jaar). Er zijn meer dan 30 radioactieve isotopen van barium bekend, met een massa van 114 tot 153. De isotoop met de langste halfwaardetijd (barium-133, 10,5 jaar) wordt gebruikt als gammastraling referentiebron.