Bárium

Kép forrása
http://gensonscience.wikispaces.com/Barium
Leírás szerzője
Gruiz Katalin, Ladoneczki Gábor

A földkéreg gazdag báriumban, mivel a 14. leggyakoribb elem. Nagy mennyiségben megtalálható a talajban és néhány élelmiszerben, mint például dió, tengeri moszat, hal és egyes növények. Nagyobb mennyiségben használják iparokban, ezért az emberi tevékenység során sok bárium kerül a környezetbe. Ennek eredményeként a bárium koncentrációja magasabb lehet a levegőben, a talajban, mint a természetben. A fő bányászott fém a barit, amely egyben a leggyakoribb is. A fő bányászati területek Egyesült Királyság, Olaszország, Csehország, Egyesült Államok és Németország.

 

Élettani hatásai:

Az a mennyiség, ami kimutatható az ételekben és a vízben általában nem elég magas ahhoz, hogy egészségügyi problémákat okozzon. A bárium a legnagyobb kockázatot azoknak az embereknek jelenti, akik bárium iparban dolgoznak. Ezekben az iparokban a bárium-expozíció a levegőben megtalálható bárium-szulfát vagy bárium-karbonát, amit belélegeznek.

A veszélyes hulladékot tartalmazó területeken a bárium is megtalálható, ezért az ott élő emberek veszélynek vannak kitéve. A bárium a szennyezett területeken légzés útján, a talajon termesztett növények elfogyasztásával vagy akár az ivóvízzel is bejuthat a szervezetbe, de bőrrel való érintkezés is előfordulhat. A vízben oldható bárium vegyületek mérgezőek. A szervezetben a vízben oldott bárium nagy mennyiségű felvétele bénulást vagy akár halált is okozhat.

 

Környezeti hatásai:

Az iparból vízben oldódó báriumvegyületek kerülnek ki, amelyek megtalálhatóak a tavakban és folyókban. Ezért a vízi állatok testében felhalmozódhat. A talajban a legtöbb helyen a belső rétegekben található bárium, de azokon a veszélyes hulladékot tartalmazó területeken a magasabb rétegekbe is bejuthat.

 

HATÓANYAG NEVE, KÉPLETE, MEGJELENÉSI FORMÁJA

Név
IUPAC név

Bárium
Barium

Vegyületcsoport

Alkáliföldfém

CAS szám

7440-39-3

Molekulaképlet

-

Szerkezeti képlet

Ba

Megjelenés

Ezüstös fehér színű lágy fém. Levegőn könnyen oxidálódik, ekkor ezüstöts-sárga színűvé válik a külső felülete. A természetben különféle vegyületek formájában fordul elő. Ezek a vegyületek szilárdak, kristály vagy por formában lelhetők fel. A természetben leggyakrabban előforduló vegyületei a bárium-szulfát és a bárium-karbonát. [1]

ALKALMAZÁS, HATÁSOK

Alkalmazás,
felhasználási terület

Vákuumtechnikai alkalmazás, az elektroncsövek gyártásánál. Tűzijátékokban. Ötvözőanyagként. Foszforeszkáló lámpákban. Olaj- és gáziparban használják különféle fúróiszapokban. Ezeken felül, festékek, cserepek, téglák, üvegek és gumik gyártásánál. Patkányméregként. [2]

Elsődleges hatás

Vegyületfüggő.
Akut mérgezés esetén: égő érzés a szemben, bőrpír, irritáció, belégzés esetén légzési, emésztőrendszeri és keringési zavarok. Súlyosabb esetben halál. [8] [6]
Krónikus dermális érintkezés esetén kiütést és a bőrfelület kiszáradását okozhatja. [6]

Mellékhatások

Vázizombénulást okozhat. [8]

FIZIKAI-KÉMIAI TULAJDONSÁGOK

Moláris tömeg

38.21 cm3/mol [7]

Sűrűség

3.59 g/cm3 [7]

Olvadáspont

1002 K [7]

Forráspont

2171 K [7]

Gőznyomás

98 Pa 729°C-on  [7]

Vízoldhatóság

Vegyülettől függő, egyes vegyületei vízzel reagálnak. [1]

Stabilitás

Stabil [1]

Hidrolízis

Nem hidrolizál (elhanyagolható mértékben hidrolizál), kivéve erősen lúgos közegben (pH ≥10). [1]

Fizikai, kémia, biológiai állandók

H, Henry-állandó

-

Kow

-

Koc  [l/kg]

-

pKa

-

BCF, biokoncentráció

4 l/kg [3]

VISELKEDÉSE A KÖRNYEZETBEN

Abiotikus degradálhatóság és
metabolitok

Az elemi bárium szabad, nedves levegőn gyorsan oxidálódik.
Erősen reakcióképes, sókat és komplexeket képezhet.
Természetes körülmények között +2-es oxidációs fokú vegyületeket képez.
Talajban és üledékben fém oxidokkal és hidroxidokkal reagál, majd adszorbeálódik a talajszemcsékhez. [1]

Biodegradálhatóság és
metabolitok

Vegyülettől függő

KÖRNYEZETMINŐSÉGI KRITÉRIUMOK

Határértékek

Vízben: 1.0 mg/l [5]
Levegőben: 0.5 mg/m3 [5]
Táplálékban: 0.5 g/kg [5]

MÉRT KONCENTRÁCIÓJA A KÖRNYEZETBEN

Koncentrációja a környezetben (mérési adat)

Levegőben: 0.0015 – 0.95 mg/m3 (US EPA, 1984)   
    <0.05 μg/m3 (IPCS 1991) [1] [9]
Felszíni vízben: ≤ 5 –15,000 μg/l [1]
    átlag 30 μg/l [8]
Tengervízben: 2 – 63 μg/l (Bowen 1979) [1]
Talajban: 15-3,500 ppm (EPA 1995a; Kabata-Pendias and Pendias 1984; Lide 2005; Zenz et al. 1994) [1]

ÖKOSZISZTÉMÁRA GYAKOROLT HATÁS

Vízi ökoszisztémára gyakorolt hatások

(Vírusok fizikai-kémiai tulajdonságaira és fertőzőképességére hathat. A baktériumok, gombák és algák nagy részére toxikusan vagy inhibitorként hat, azonban egyes fajokban fellelhető.)
Halakban és vízi élőlényekben akkumulálódhat, toxikus hatású.

Akut toxicitási adatok (LC50, EC50)

LC50: 46–78 mg/l (hal) [1]
LC50: 320–530 mg/l (Daphnia, 48h, LeBlanc 1980) [9]
LC50: 78 mg/l (Orconectes limosus, 96h, Boutet 1973) [9]
LC50: 46 mg/l (Austropot-amobius pallipes pallipes, 96h, Boutet  & Chaisemartin 1973) [9]

Krónikus toxicitási adatok (NOEC, LOEC)

NOEC: 5.8 mg/l (Daphnia) [1]
NOEC: 15 mg/kg/d (Sprague-Dawley, 68 wk, McCauley et al. 1985) [1]

Szárazföldi ökoszisztémára gyakorolt hatások

Nem releváns (Az elemi bárium bejutása szárazföldi szervezetekbe nem jelentős. Vegyületeinek szervezetbe jutása estén azonban jelentős hatásokat gyakorolhat ezen szervezetekre) [9]

Akut toxicitási adatok (LC50, EC50)

-

Krónikus toxicitási adatok (NOEC, LOEC)

-

EMBERRE GYAKOROLT HATÁS

Általános káros hatások

A hatás függ a bárium-vegyület vízoldhatóságától. A szervezetbe jutott mennyiségtől függően többek között izomgyengeséget, hányingert, légzési nehézségeket, vérnyomás csökkenést eredményezhet. A nagymennyiségű báriumvegyület szervezetbe jutása szívritmuszavart, bénulást és súlyosabb esetben halált is okozhat. [1]

Lebontás az emberben, távozása a szervezetből

Az emberi szervezetből többnyire a bélsárral vagy a vizelettel távozik 1-2 hét alatt. A minimális fennmaradó mennyiség a csontokban és a fogakban rakódik le. [1]

Endokrin rendszert károsító

Nem megállapított [1] [6]

Immunrendszert károsító

-

Szövetkárosító

-

Mutagén

-

Karcinogén

Nem megállapított [1] [6]

Reprotoxikus, teratogén

Nem megállapított [1] [6]

Akut toxicitási adatok (LD50)

132 mg/kg/d (bárium-klorid, patkány, Tardiff et al. 1980)
269 mg/kg/d (bárium-klorid, nőstény patkány, Borzelleca et al. 1980) [1]

Krónikus toxicitási adatok (NOEL, LOEL)

15 mg/kg/d (hím patkány, 68wk, McCauley et al. 1985) [1]
0.8 mg/kg/d (nőstény patkány, 16 mo) [1]

EGYÉB JELLEMZŐK

Bárium szint az emberi szervezetben

  • Vérben: 0.068 mg/dm3 [7]
  • Csontokban: 3–70 ppm [7]
  • Májban: 0.04–1.2 ppm [7]
  • Izmokban: 0.09 ppm [7]
  • Napi bevitel: 0.6–1.7 mg [7]
  • Össztömeg átlagos (70 kg) szervezetben: 22 mg [7]

„-” jelentése: nincs elérhető adat

 

Szerző által felhasznált források

http://www.lenntech.com/periodic/elements/ba.htm

 

  1. TOXICOLOGICAL PROFILE FOR BARIUM AND BARIUM COMPOUNDS,
    U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2007.
    http://www.atsdr.cdc.gov/ToxProfiles/tp24.pdf
  2. Lenntech homepage
    http://www.lenntech.com/periodic/elements/ba.htm
  3. U.S Department of Energy, SRS, Environmental Restoration Division, Bioaccumulation and Bioconcentration Screening (.pdf)
    http://www.srs.gov/general/programs/soil/ffa/rdh/p74.PDF
  4. Agency for Toxic Substances and Disease Registry homepage
    http://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxsubstance.asp?toxid=57
  5. United Nations Environment Programme, WHO, Geneva, 1991
    IPCS International Programme on Chemical Safety, Health and Safety Guide No. 46 http://www.inchem.org/documents/hsg/hsg/hsg046.htm
  6. Material Safety Data Sheet for Barium (.pdf)
    http://www.onboces.org/safety/msds/Scholar%20Chemical/Barium_Metal_84.00.pdf
  7. EnvironmentalChemistry homepage
    http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ba.html
  8. ToxGuideTM for Barium (CAS# 7440-39-3), 2007.
    http://www.atsdr.cdc.gov/toxguides/toxguide-24.pdf?id=328&tid=57
  9. United Nations Environment Programme, WHO, Geneva, 1990
    IPCS International Programme on Chemical Safety, Environmental Health Criteria 107 http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc107.htm#PartNumber:8