બેરિયમ : આવર્તક કોષ્ટકના બીજા (અગાઉના II A) સમૂહમાં આવેલ આલ્કલીય મૃદધાતુઓ પૈકીની એક. સંજ્ઞા Ba. ગ્રીક શબ્દ barys (ભારે) ઉપરથી તેને આ નામ આપવામાં આવ્યું છે, કારણ કે કૅલ્શિયમ અને સ્ટ્રૉન્શિયમ કરતાં તે ભારે છે. શીલેએ 1774માં તેના ઑક્સાઇડને પારખેલો, જ્યારે 1775માં ગાહને મિશ્ર ઑક્સાઇડમાંથી બેરિયમ ઑક્સાઇડ છૂટો પાડ્યો હતો. 1808માં હમ્ફ્રી ડેવીએ બેરિયમ-ક્ષારના વિદ્યુતવિભાજનથી બેરિયમ તત્વ સંરસ રૂપે મેળવ્યું હતું. તેની ભૌમિક (terrestrial) વિપલુતા (abundance) 390 ppm (part per million) જેટલી છે. તત્વોમાં વિપુલતાની ર્દષ્ટિએ તેનો ક્રમ ચૌદમો છે. વિશ્વના બેરાઇટના કુલ ઉત્પાદનના ચોથા ભાગનું ઉત્પાદન યુ.એસ. દ્વારા થાય છે.
પ્રાપ્તિસ્થાન : પૃથ્વીના પોપડામાં બેરિયમનું પ્રમાણ 0.05 % જેટલું હોય છે. તે હંમેશાં બીજાં તત્વો સાથે સંયોજિત રૂપે મળે છે. તેની મુખ્ય ખનિજો બેરાઇટ (BaSO4) (બેરીટા, બેરાઇટીસ, હેવી સ્પાર) અને વિથરાઇટ (BaCO3) છે.
નિષ્કર્ષણ : બેરિયમનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન પિગાળેલા બેરિયમ કલોરાઇડના વિદ્યુતવિભાજનથી અથવા શૂન્યાવકાશ (દબાણ, 0.1 મિમી. Hg) ધરાવતી ભઠ્ઠીમાં બેરિયમ ઑક્સાઇડના સિલિકન અથવા ઍલ્યુમિનિયમ વડે અપચયન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
4BaO + Si → 2BaO·SiO2 + 2Ba (વાયુ)
4BaO + 2Al → 2BaO·Al2O3 + 3Ba (વાયુ)
બાષ્પને ઠારીને ઘન રૂપમાં બેરિયમ મેળવવામાં આવે છે.
ગુણધર્મો : બેરિયમ ચાંદી જેવી સફેદ ધાતુ છે. ભૂકા સ્વરૂપે હોય તો તે તુરત સળગી ઊઠે છે. તે લેડ જેવી પ્રતન્ય તથા ઉષ્મા અને વિદ્યુતની સુવાહક ધાતુ છે. તે કૅલ્શિયમ અને સ્ટ્રૉન્શિયમને મળતી આવતી સક્રિય ધાતુ છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો સારણી 1માં આપ્યા છે.
સારણી 1 : બેરિયમના ભૌતિક ગુણધર્મો
| પરમાણુભાર | 137·327(7) |
| પરમાણુક્રમાંક | 56 |
| ઇલેક્ટ્રૉનીય સંરચના | [Xe]6s2 |
| કુદરતી સમસ્થાનિકો | 7 |
| આયનીકરણ ઊર્જા (કિજૂ./મોલ) | 502.9 |
 |
–2.92 |
| ગલનબિંદુ (°સે.) | 729 |
| ઉત્કલનબિંદુ (°સે.) | 1805 |
| ઘનતા (ગ્રા./ઘસેમી.) (20° સે.) | 3.59 |
| DHf (કિજૂ./મોલ) | 7.8 |
| DHv (કિજૂ./મોલ) | 136 |
| વિદ્યુતઅવરોધ (μΩ સેમી.) (25° સે.) | 34.0 |
બેરિયમ અને તેનાં સંયોજનો જ્યોતને લીલાશ પડતો પીળો રંગ આપે છે. હવામાં સળગીને તે મોનૉક્સાઇડ બનાવે છે. પાણી સાથે ત્વરિત પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરે છે અને બેરિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ આપે છે.
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
ઇથાઇલ આલ્કોહૉલ સાથેની પ્રક્રિયાથી પણ તે હાઇડ્રોજન મુક્ત કરે છે.
Ba + 2C2H5OH → (C2H5O)2Ba + H2
તે એક ઉત્તમ અપચાયક ધાતુ છે. કેટલીક ધાતુઓ સાથે તે મિશ્રધાતુઓ બનાવે છે.
હેલોજન તત્વો સાથે તે હેલાઇડ સંયોજનો આપે છે. આ પૈકી બેરિયમ ક્લોરાઇડ રસાયણશાસ્ત્રમાં વૈશ્લેષિક પ્રક્રિયક (analytical reagent) તરીકે ઉપયોગી છે. બેરિયમના દ્રાવ્ય ક્ષારના દ્રાવણમાં મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ (કે સલ્ફેટ) ઉમેરવાથી તે બેરિયમ સલ્ફેટ(BaSO4)ના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે. 200° સે. તાપમાને હાઇડ્રોજન સાથે બેરિયમને ગરમ કરવાથી જોરદાર પ્રક્રિયા થઈ બેરિયમ હાઇડ્રાઇડ (BaH2) બને છે, જેનું પાણી તથા ઍસિડ વડે વિઘટન થાય છે. બેરિયમ નાઇટ્રાઇડ (BaN6) ગરમ કરતાં તીવ્ર રીતે વિઘટન પામે છે.
ઉપયોગો : ધાતુ તરીકે બેરિયમ બહુ ઉપયોગી નથી. તે કેટલીક ધાતુકર્મીય વિધિઓમાં અને ઇલેક્ટ્રૉન નળીમાં ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ ઉત્પન્ન કરવા ‘ગેટર’ તરીકે વપરાય છે. (તે વાયુઓના છેલ્લા અવશેષો સાથે સંયોજાઈ તેમને દૂર કરે છે.) તાંબાના શુદ્ધીકરણમાં તે વિઑક્સિકારક (deoxidizer) તરીકે વપરાય છે. તે કેટલીક મિશ્ર ધાતુઓના ઘટક તરીકે પણ વપરાય છે. આ પૈકી નિકલ સાથે તેની મિશ્ર ધાતુ ગરમ કરવાથી સહેલાઈથી ઇલેક્ટ્રૉન મુક્ત કરતી હોવાથી ઇલેક્ટ્રૉન ટ્યૂબમાં અને સ્પાર્કપ્લગના વીજધ્રુવમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.
આતશબાજીમાં પીળાશ પડતો લીલો રંગ ઉત્પન્ન કરવા તથા સિગ્નલ માટેના સંસ્ફુર(flares)માં બેરિયમ નાઇટ્રેટ અથવા બેરિયમ ક્લોરેટનો ઉપયોગ થાય છે.
તેનાં સંયોજનો પૈકી બેરિયમ પેરૉક્સાઇડ ઑક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા તથા હાઇડ્રોજન પેરૉક્સાઇડના સ્રોત તરીકે, બેરિયમ કાર્બોનેટ તેલના કૂવાના શારકામમાં માટીનો રગડો (slurry) બનાવવામાં અને બેરિયમ ક્લૉરાઇડ રાસાયણિક પૃથક્કરણમાં પ્રક્રિયક તરીકે વપરાય છે. બેરિયમ સલ્ફેટ સૌથી વધુ અદ્રાવ્ય પદાર્થો પૈકીનો એક હોવાથી જઠરાંત્ર (gastro-intestinal) ક્ષેત્ર(tract)ના X–કિરણ પરીક્ષણ માટે અપારદર્શી માધ્યમ તરીકે વપરાય છે. ક્ષારીય પાણીમાંથી સલ્ફેટ દૂર કરવા તથા સિરૅમિક્સમાં અભિવાહ (flux) તરીકે, પ્રકાશિક-કાચ તથા લાઉડસ્પીકર માટેના સિરૅમિક-કાયમી-લોહચુંબકો માટે બેરિયમ ક્લોરાઇડ વપરાય છે. ઉંદર મારવાના ઝેર તરીકે પણ તે ઉપયોગમાં લેવાય છે. લિથોપોન એ બેરિયમ સલ્ફેટ અને ઝિંક સલ્ફાઇડનું મિશ્રણ છે, જે ચળકતો સફેદ રંગનો વર્ણક (pigment) છે. બેરિયમ ટાઇટેનેટ(BaTiO3)નો ઉપયોગ ધ્વનિ-સંસૂચક(sound detector)માં તથા કેટલાંક વિદ્યુતીય ઉપકરણોમાં થાય છે. બેરિયમ–ફેરાઇટ ચુંબકો બનાવવા માટે BaO·6Fe2O3 વપરાય છે. બેરિયમ સલ્ફાઇડ વાળ દૂર કરનાર તરીકે ઉપયોગમાં આવે છે.
બેરિયમનાં દ્રાવ્ય સંયોજનો મોં દ્વારા લેવામાં આવે તો ઝેરી છે. તેના મારક (antidote) તરીકે ગ્લોબર લવણ(સોડિયમ સલ્ફેટ)નું દ્રાવણ વપરાય છે. આમ કરવાથી બેરિયમ આયન બિનહાનિકારક એવા અદ્રાવ્ય બેરિયમ સલ્ફેટમાં ફેરવાય છે.
ચિત્રા સુરેન્દ્ર દેસાઈ