БАРІЙ

БАРІЙ (Barium, Ba) - Хімічний елемент II групи періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва, підгрупи лужноземельних металів; атомний номер 56; атомна вага (маса) 137,34. Природний барій складається із суміші семи стабільних ізотопів з масовими числами 130, 132, 134, 135, 136, 137 і 138. Найбільш поширений ізотоп 138Ba. Барій та його сполуки широко застосовують у медичній практиці. Барій додають у матеріали, що застосовуються для захисту від γ-випромінювання; сульфат барію використовують як рентгеноконтрастну речовину при рентгеноскопії. Токсичність розчинних солей барію та пилу, що містить барій, визначає професійну шкідливість барію та його сполук. Барій відкритий в 1774 Шееле (С. W. Scheele). Вміст у земній корі 5x10 -2 вага.%. У природі зустрічається лише як сполук. Найважливіші мінерали - барит, або важкий шпат (BaSO₄), і вітрит (BaCO₃).

Барій – м'який сріблясто-білий метал. Щільність 3,5, t ° пл 710 - 717 °, t ° кип 1634-1640 °. Хімічно дуже активний. У всіх своїх стійких з'єднаннях двовалентний. На повітрі швидко окислюється, покриваючись плівкою, що містить окис барію (BaO), перекис барію (BaO)₂) та нітрид барію (Ba₃N₂). При нагріванні на повітрі та при ударі легко спалахує. Зберігають барій у гасі. З киснем барій утворює окис барію, який при нагріванні на повітрі до t° 500° перетворюється на перекис барію, останній застосовують для отримання перекису водню: BaO₂ + H₂SO₄ ⇆ BaS0₄ + H₂O₂. Барій реагує з водою, витісняючи водень: Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂. Легко реагує з галогенами та сіркою, утворюючи солі. Солі барію, утворені з іонами Cl-, Br-, I-, NO₃легко розчиняються у воді, а з іонами F - , SO₄ -2, CO₃ -2 практично нерозчинні.Летючі сполуки барію фарбують безбарвне полум'я газового пальника в жовтувато-зелений колір. Цю властивість використовують для якісного визначення барію. Кількісно барій визначають ваговим методом, осаджуючи його сірчаною кислотою у вигляді сульфату барію (BaSO₄).

У незначних кількостях барій виявляється у тканинах живого організму, у найвищих концентраціях — у райдужній оболонці очей.

Професійні шкідливості

Барій та його сполуки широко застосовуються у промисловості (у виробництві скла, паперу, гуми, кераміки, у металургії, при отриманні пластмас, у виробництві дизельного палива, в електровакуумній промисловості та ін.) та сільському господарстві.

В організм барій надходить через органи дихання та шлунково-кишковий тракт (вдихання та заковтування пилу); виділяється через шлунково-кишковий тракт, меншою мірою - нирками та слинними залозами. При тривалій роботі в умовах впливу барієвого пилу та недотримання правил промислової санітарії можливий пневмоконіоз (див.), який часто ускладнюється гострими запаленнями легень та бронхів.

В осіб, які працюють на виробництві, де має місце утворення пилу вуглекислого барію, крім випадків розвитку пневмоконіозу з дифузним посиленням легеневого малюнка та ущільненням коренів легень, можуть спостерігатися зрушення, що свідчать про загальнотоксичну дію вуглекислого барію (порушення процесів кровотворення, функції серцево-сосу обмінних процесів та ін.).

Розчинні солі барію отруйні; викликають менінгоенцефаліт, діють на гладку та серцеву мускулатуру.

У разі гострого отруєння спостерігається сильна слинотеча, печіння в роті та стравоході, біль у шлунку, коліки, нудота, блювання, пронос, підвищений кров'яний тиск, судоми, можливі паралічі, різка синюшність обличчя та кінцівок (кінцевості холодні), сильний холодний піт, загальна м'язова слабкість. Має місце розлад ходи та мови внаслідок паралічу м'язів глотки та язика, задишка, запаморочення, розлад зору. У випадках тяжкого отруєння смерть настає раптово протягом першої доби.

Хронічне отруєння виявляється у сильній слабкості, задишці; спостерігається запалення слизової оболонки рота, нежить, кон'юнктивіти, пронос, крововилив у шлунку, підвищення кров'яного тиску, почастішання серцебиття, неправильний пульс, розлад сечовипускання, випадання волосся на голові та бровах (у робітників, які мають справу з солями барію).

При гострому отруєнні солями барію, незважаючи на виділення основної маси їх, відбувається відкладення незначних кількостей в органах (у печінці, мозку, залозах внутрішньої секреції). Найбільше барій виявляється в кістках (до 65% від дози, що всмокталася). При цьому він частково перетворюється на нерозчинний сульфат барію.

Перша допомога при отруєнні

Негайне промивання шлунка розчином сульфату натрію (глауберова сіль) - 1 столова ложка на 1 л води; прийом проносного та подальше пиття 10% розчину сульфату натрію по 1 столовій ложці через кожні 5 хвилин. Одночасно (з метою нейтралізації) давати повільно пити білкову воду чи молоко.

Показані блювотні засоби для видалення зі шлунка шлункового соку, що там утворився під впливом соляної кислоти, нерозчинного сульфату барію; серцеві засоби (кофеїн, камфора, лобелін) за показаннями, тепло на ноги.

Профілактика професійних отруєнь сполуками барію зводиться до автоматизації та механізації процесів, герметизації обладнання, улаштування витяжної вентиляції. Особливо важливе значення має дотримання заходів особистої гігієни, спрямованих на запобігання потраплянню солей до органів дихання та шлунково-кишкового тракту, проведення ретельного медичного контролю за станом здоров'я робітників шляхом періодичних оглядів за участю лікарів-фахівців.

Гранично допустимі концентрації у повітрі виробничих приміщень для BaSO₄ - 4 мг/м 3 для BaCO₃ -1 мг/м 3 .

Барію сульфат

Барію сульфат [сірчанокислий барій (Barii sulfas, Barium sulfuricum), BaSO₄] - білий кристалічний порошок без запаху та смаку. Майже нерозчинний у воді та розведених кислотах.

Сульфат барію запропонований Краузе (P. Krause) у 1910 році як контрастний препарат для рентгенологічного дослідження травного тракту. Інертність препарату, майже повна відсутність всмоктування та взаємодії з вмістом травного тракту, а також його висока здатність до поглинання рентгенівських променів роблять сульфат барію однією з кращих рентгеноконтрастних речовин. Застосовується водна завись препарату в концентраціях 8: 10, 6: 10, 4: 10 та ін. (густіша завись застосовується для дослідження глотки, стравоходу, тонкої кишки, менш густа - для іригоскопії товстої кишки). У ряді випадків використовується препарат пастоподібної консистенції.Прийнятий внутрішньо сульфат барію деякий час залишається в складках слизової оболонки травної трубки і дозволяє визначити стан її стінок і просвіту, що дуже важливо при діагностиці виразок, пухлин та інших захворювань. Спостереження за просуванням барієвої суспензії травним трактом дозволяє також судити про його функціональний стан.

Перед безпосереднім приготуванням суспензії препарату слід перевірити, чи достатньо він сухий, чи не утворилися грудки; у разі потреби його слід розім'яти, просіяти через сито та просушити. Приготовлену суспензію слід прокип'ятити, що сприяє більшій гомогенізації суспензії та зменшенню швидкості осідання. Перед вживанням завись ретельно збовтують. Для гомогенізації суспензії та зменшення розмірів частинок сульфату барію застосовують обробку ультразвуком, а також використовують різні змішувачі, наприклад апарат типу «Воронеж». Після трихвилинної обробки на цьому апараті завись сульфату барію стає більш однорідною, повільніше осідає, її практична цінність зростає.

Зарубіжне фірми випускають ряд патентованих препаратів сульфату барію з додаванням смакових речовин та консервантів (Mixobar, Швеція; Microtrast, Англія; Unibaryt, ФРН та ін.).

Застосовують хімічно чистий сульфат барію. Він випускається в подвійних паперових пакетах по 100 г з написом "Barii sulfas pro roentgeno".

Описано отруєння після використання сульфату барію: у всіх цих випадках були виявлені домішки розчинних солей барію.

Барій у судово-медичному відношенні

Розчинні солі барію, наприклад, потрапляючи в їжу, воду або сульфат барію, що використовується при рентгеноскопії, можуть викликати отруєння. Відомі кримінальні та виробничі випадки отруєння солями барію.Для експертизи важливі клінічні дані: збудження, слинотеча, печіння і болі в стравоході або в шлунку, часте блювання, пронос, розлад сечовипускання і т. д. Смерть настає раптово через 4-10 годин після потрапляння барію в організм. При розтині: у внутрішніх органах застійне повнокров'я, крововилив у мозку, шлунково-кишковому тракті, жирове переродження печінки. При отруєннях барій відкладається в кістках та кістковому мозку (65%), скелетних м'язах, печінці, нирках, шлунково-кишковому тракті.

Судово-хімічний доказ отруєнь сполуками барію ґрунтується на виявленні його мікрохімічними реакціями та кількісному визначенні щодо осаду сульфату барію ваговим методом або комплексонометричним титруванням.

Бібліогр.: Войнар А. І. Біологічна роль мікроелементів в отегаттизм тварин і людини, М., 1960; Некрасов Би. Ст Основи загальної хімії, т. 2, М., 1973; P e ми Р. Курс неорганічної хімії, пров. з нім., т. 1, М., 1972; Barium, Gmelins Handb, anorgan. Chem., Syst.-Num. 30, Weinheim, 1960; Mel-lor J. W. Comprehensive treatise на inorganic and theoretical chemistry, v. 3, p. 619, L. a. o., 1946.

Професійні шкідливості - Apбузников К. В. До питання про отруєння хлористим барієм, в кн.: Пробл, клин, невропат., За ред. JI. М. Шендеровича, с. 338, Красноярськ, 1966; Як у-рідзе Е. М. і Нарсія А. Г. Про фіб-розивну дію бариту в експерименті, Зб. праць Наук.-дослід. ін-та гіг. праці та проф. захворів., т. 5, с. 29, Тбілісі, 1958; Kuruc М. а. E 1 £ k V. Hromad-n£ otrava chloridom b&rnatym, Prakt. Lek. (Praha), v. 50, p. 751, 1970; Lewi Z. a. Bar-Khayim Y. Food poisoning від barium carbonate, Lancet, v. 2, E. 342, 1964; W e n d e E. Pneumokoniose ei Baryt- und Lithopone-arbeitern, Arch. Gewerbepath. Gewerbehyg., Bd 15, S. 171, 1956.

Б. сульфат - Сергєєв П. B. Рентгеноконтрастні засоби, М., 1971; В а г k e В. Rontgenkontrastmittel, Lpz., 1970; Knoefel P. К.Radiopaque diagnostic agents, Springfield-Oxford, 1961; Svoboda M. Kontrastny l&tky pfi vi-setrov£ni röntgenem, Praha, 1964.

Б. у судово-медійному відношенні - Крилова А. H. Застосування трилону Б при визначеннях барію у біологічному матеріалі, Аптеч. справа, JSS 6, с. 28, 1957; вона ж, Визначення барію в біологічному матеріалі комплексонометричним методом, Фармація, № 4, с. 63, 1969; Харитонов О. І. До токсикології хлористого барію, Фарм, і токсикол. 20, Jsfe 2, с. 68, 1957; ШвайковаМ. Д. Судова хімія, с. 215, М., 1965; T г u h a u t R. e t B e γ-γο d F. Recherches sur la toxicologie du baryum, Ann. pharm. frang., t. 20, p. 637, 1962, bibliogr.

E. А. Максимюк; A. H. Крилова (суд.), Л. З. Розенштарух (фарм.), Г. І. Рум'янцев (проф.).