Barium Ba

Entdeckung

Anfang des 17. Jahrhunderts stellte Vincenzo Casciarolo, ein Schuhmacher und Alchemist in Bologna, fest, dass ein auf einem nahen Berg gesammelter Stein nach dem Rösten im Dunkeln leuchtete. Dieser „Bologneser Leuchtstein“ war Baryt (Bariumsulfat, Schwerspat) und wurde zu einem frühen Forschungsgegenstand der Phosphoreszenz.

1774 zeigte Carl Wilhelm Scheele, dass sich das im Baryt enthaltene Oxid, die Baryterde, von Kalk unterschied. Humphry Davy isolierte Bariummetall 1808 durch Elektrolyse.

1938 beschossen Otto Hahn und Fritz Straßmann in Deutschland Uran mit Neutronen und identifizierten zu ihrer Überraschung das viel leichtere Barium unter den Produkten. Lise Meitner und Otto Frisch deuteten dies als Spaltung des Urankerns, die sie „fission“ nannten.

Herkunft des Namens

Der Name kommt vom griechischen barys, „schwer“, ursprünglich bezogen auf das dichte Mineral Baryt – im Deutschen treffend Schwerspat genannt. Ironischerweise ist das Metall selbst mit einer Dichte von etwa 3,6 g/cm³ nicht besonders schwer. Das Symbol ist Ba.

Wichtigste Verwendungen

• Bohrspülung: Fein gemahlener Baryt verleiht der Bohrspülung Gewicht und hält unter hohem Druck stehendes Gas und Öl im Untergrund zurück. Darauf entfällt der größte Teil des Verbrauchs an Bariummineralen.
• Medizinische Bildgebung: Bariumsulfat hält Röntgenstrahlen ab und macht bei Kontrastuntersuchungen Speiseröhre, Magen und Darm sichtbar.
• Feuerwerk: Bariumnitrat erzeugt grüne Flammen.
• Elektrokeramik: Bariumtitanat ist das Dielektrikum in Vielschicht-Keramikkondensatoren, von denen Hunderte bis Tausende in einem einzigen Smartphone stecken.
• Sonstiges: Bariumferrit-Magnete, Getter in Vakuumröhren und Spezialgläser.

Isotope

Natürliches Barium hat sieben Isotope, Barium-130, -132, -134, -135, -136, -137 und -138, wobei Barium-138 etwa 72 % ausmacht. Barium-130 zerfällt so langsam, dass es praktisch stabil ist. Beim Zerfall von Caesium-137 entsteht angeregtes Barium-137m (Halbwertszeit etwa 2,6 Minuten), und die dabei ausgesandte Gammastrahlung von 662 keV ist das, was man gewöhnlich „die Gammastrahlung von Caesium-137“ nennt. Barium-133 mit einer Halbwertszeit von etwa 10,5 Jahren dient zur Kalibrierung von Strahlungsdetektoren.

Im Alltag

Ob eine Bariumverbindung gefährlich ist, hängt davon ab, ob sie sich löst. Bariumsulfat ist in Wasser und Magensäure praktisch unlöslich, passiert den Körper ohne Aufnahme und ist daher als Kontrastmittel sicher. Lösliche Verbindungen wie Bariumcarbonat und Bariumchlorid sind dagegen giftig für Muskeln und Herz; Bariumcarbonat wurde sogar als Rattengift verwendet.

Nach einer Bariumuntersuchung wird Patienten meist geraten, viel zu trinken, damit das Kontrastmittel im Darm nicht verhärtet.