バリウム(Ba)とは｜造影剤に硫酸バリウムを使う理由と黄緑の炎色反応

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バリウムといえば、胃のレントゲン検査ですよね。この元素を好きな人は少ないような気がします。(笑)

Contents

基本情報
名前の由来
主な用途
生成方法
化合物
代表的な特徴

基本情報

和名：バリウム

英名：Barium

語源：ギリシャ語「重い(barys)」

元素記号：Ba

原子番号：56

原子量：137.3

常温(25℃)での状態：固体（金属）

色：銀白色

密度：3.594 g/cm3（20℃）

融点：729℃

沸点：1898℃

発見者：デービー（イギリス）[1808年]

含有鉱物：重晶石

名前の由来

発見当時に知られていたアルカリ土類金属の中で、単体の密度が高く重かったことから、ギリシャ語で「重い」を意味する”barys”から命名されました。

主な用途

バリウムの用途は、化合物の性質で選ばれているのが特徴です。

硫酸バリウム（BaSO₄）＝X線造影剤：いわゆる「バリウム検査」で飲むもの。原子番号が大きくX線をよく吸収するため、消化管の形が影として写る
重晶石（BaSO₄鉱石）：石油掘削の泥水に混ぜて比重を上げ、噴出を抑える
花火・炎色反応：バリウム塩は黄緑色の炎色を示す
チタン酸バリウム（BaTiO₃）：強誘電体。積層セラミックコンデンサの主材料

なぜ「硫酸」バリウムを飲むのか
バリウムイオン Ba²⁺ は心筋や神経に作用して有毒です。
しかし硫酸バリウムは水にも胃酸にもほとんど溶けないため、Ba²⁺ が体内に吸収されません。
→ 「毒性のある元素を、溶けない塩にすることで安全に使う」という設計です。
もし可溶性の塩化バリウムを飲めば中毒を起こします。溶解度のわずかな違いが安全性を分ける、わかりやすい例です。

生成方法

原料は重晶石（BaSO₄）です。炭素とともに加熱して硫化バリウムに変え、そこから目的の化合物へ変換します。

BaSO₄ ＋ 4C  →  BaS ＋ 4CO     （炭素還元）
BaS → 各種バリウム化合物へ

金属バリウム単体は、酸化バリウムをアルミニウムで還元して作ります（単体の用途は限られ、
真空管のゲッター＝残留ガスを吸着させる材料などに使われました）。

化合物

化合物	特徴と用途
硫酸バリウム BaSO₄	水に不溶。X線造影剤・白色顔料。Pd/BaSO₄ は活性を抑えた水素化触媒の担体として、酸クロリドからアルデヒドを得る還元に使われる
水酸化バリウム Ba(OH)₂	強塩基（バリタ水）。CO₂の検出、エステルの加水分解にも使える
炭酸バリウム BaCO₃	ガラス・陶磁器の原料。殺鼠剤にも使われた（可溶性のため有毒）
チタン酸バリウム BaTiO₃	強誘電体。コンデンサ・圧電素子