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Metalle                                                                                          Barium III-9.3




Barium

Chemische Formel:
Ba

Beschaffenheit:
Barium ist ein silberweiß glänzendes, geschmeidiges, sehr reaktionsfähiges Leichtmetall. An der Luft bildet
sich eine schwarze bis graue Oxidschicht. Mit Wasser reagiert Barium unter Bildung von Bariumhydroxid
(Ba(OH)). Barium ist ein starker Basenbilder: Bis auf konzentrierte Schwefelsäure lösen alle Säuren das Ba-
rium unter Bildung der entsprechenden Salze.
Atomgewicht: 137,33; Dichte: 3,76 g/cm 3; Schmelzpunkt: 710 °C; Siedepunkt 1537 °C; Wertigkeit: +2

Vorkommen:
In der obersten Erdkruste kommt Barium zu 0,04-0,05 % vor. In Folge der großen Reaktionsfähigkeit tritt
Barium in der Natur nirgends gediegen auf. Die wichtigsten Minerale sind Schwerspat und Witherit.

Verwendung:
Reines oder mit Aluminium oder Magnesium legiertes Barium wird als Getter in Elektronenröhren und zur
Aktivierung von Elektroden verwendet. Außerdem werden Blei-Barium-Legierungen, die eine höhere me-
chanische Belastbarkeit als Blei haben, als Lagermetall verwendet.
Einige Bariumverbindungen und ihre Verwendung:
- Bariumacetat        als Beizmittel in der Drucktechnik und als Katalysator für organische Verbindungen.
- Bariumkarbonat (sehr giftig) in der Glasindustrie, in Fernsehröhren, für Ziegel und keramisches Ma-
                      terial.
- Bariumhydroxid zur Wasserenthärtung, Glasfabrikation und Ölreinigung.
- Bariumsulfat        als Röntgenkontrastmittel, in der ErÖlindustrie, für Malerfarben, in der Kautschuk-,
                      Kunststoff-, Textilindustrie.

Wirkungscharakter:
Barium ist in allen menschlichen Geweben in Spuren vorhanden (S CHROEDER 1972). Es wird vermutet, daß
Barium für ein normales Wachstum notwendig ist.
Die Inhalation oder orale Aufnahme wasserlöslicher Bariumsalze verursacht eine Gastroenteritis, Störun-
gen der Herz-, Kreislauf- oder Atemfunktion, des Nervensystems, Schädigung der Skelett- und der glatten
Muskulatur, Hypokaliämie (durch intrazelluläre Anhäufung von Kalium) und Azidose (DIENGOTT 1964,
GOULD 1973, H ABICHT 1970, LEWI 1964). Leber- und Nierenschäden sind möglich. In zwei Fällen von tödli-
cher Bariumvergiftung wurden Bariumkonzentrationen von 132 und 141 mg/kg in der Leber, sowie 160
und 162 mg/kg in der Niere gefunden. In anderen tödlichen Vergiftungsfällen wurden Leber- und Nieren-
konzentrationen zwischen 1200 und 2120 mg/kg gefunden. Der Tod bei Bariumvergiftung kann nach we-
nigen Stunden bis einigen Tagen eintreten. Die auftretenden Lähmungen sind unmittelbar durch die Bari-
umvergiftung selbst, nicht aber durch konsekutive Hypokaliämie verursacht (B AISAINE 1979, J OBBA 1971,
PHELAN 1984).

Stoffwechselverhalten:
Aufnahme:
Die wasserlöslichen Salze werden schnell üder den Magen-Darm-Trakt resorbiert. Bariumsulfat ist unlös-
lich und damit ungiftig.
Ausscheidung:
Diese erfolgt vorwiegend über den Darm, über die Niere zu weniger als 3 %.



                                                          Daunderer- Klinische Toxikologie - 84. Erg.-Lfg. 6/94
III-9.3 Barium                                                                                          Metalle



Toxizität:
- Normalwerte:        Blut 0,08-0,40 mg/1 (mit Bogenspektrographie)
                        bzw. 0,001 mg/1 (mit Emissionsspektrometrie)
                        Urin: 0,006-0,022 mg/die bzw. 0,004 mg/1 (G OODDY 1975, M AURAS 1979, S UTTON
                        1973)
- Toxisch:              ab 0,2 g
                        LD: 2-4 g
- MAK-Wert:             0,5 mg/m 3
Symptome und klinische Befunde: Zu Beginn werden Erbrechen, Schwindel, Diarrhoe, Darmkoliken be-
obachtet. Blutdruckabfall, Herzrhythmusstörungen mit Neigung zur Tachykardie, aber auch Bradykardie
und Hypertonie können auftreten. Es besteht die Gefahr des Kammerflimmerns. Komatöse Bewußtseinsla-
ge, träge Pupillenreaktionen, Areflexie, unkoordinierte Muskelkontraktionen, Zyanose, Atemdepression
bis zum Atemstillstand, Parästesien, Paralysen und Paresen wurden ebenfalls beschrieben. Teils regionale,
teils generalisierte Krampfanfälle und die dadurch bedingte Gefahr des sekundären Hirnödems durch hy-
pertoxische Hirnschädigung wurden beobachtet. Stauungspapille und Papillenödem waren trotz der
durchgeführten Hirnödemprophylaxe nachweisbar.
Im EKG kann es zu QRS-Verbreiterung, verlängerter Qt-Dauer, aszendierender Senkung der ST-Strecke
und Hypokaliämiezeichen kommen, außerdem zu Kammereigenrhythmus, später zu häufigem Wechsel
des Schrittmacherzentrums; evtl. Kammerflimmern.
Im EEG können evtl. lokalisierte und generalisierte Krampfanfälle nachgewiesen werden (HABICHT, LEWI,
MARETIC, MUNZINGER).

Nachweis:
Barium kann kolorimetrisch, mit Bogenspektographie und mit Atomabsorptionsspektometrie bestimmt
werden (BIASANE 1979, B ERMAN 1980, C HOU 1943).

Tab. 1: Nachweis und Grenzwerte für Barium
Probenmaterial                    Methode                           Nachweisgrenze   Grenzwerte
Serum                             2 ml            ICP-MS            0,2 [xg/1        < 2,9 [ig/1
Harn                              10 ml                             0,2 [ig/1        < 5,7 jig/1
Trinkwasser                       10 ml                             0,2 [ig/1        RZ: < 100 [ig/1
Hausstaub                         0,5 g                             10 [ig/kg        < 83,5 mg/kg
                                                                                     MAK: 0,5 mg/m3
Boden                             lg                                10 [ig/kg        HGK: 200 mg/kg
                                                                                     Letale Dosis: 0,8-0.


Therapie:
Sofortmaßnahmen:
- Erbrechen
- Gabe von Medizinalkohle
- Abführmittel (Natriumsulfat führt lösliches Barium in unlösliches Bariumsulfat über).

Kliniktherapie:
- Magenspülung und Instillation von Kohle sowie Instillisation von Natriumsulfat
- Plasmaexpander
- Substitution von Kalium als ideales Antidot (80 mval/Stunde)
- Natriumbikarbonat zum Azidoseausgleich
- Behandlung von Hirnödem und Krämpfen
- forcierte Diurese, Hämodialyse
- künstliche Beatmung, Schockbehandlung
- kein Digitalis!
- Bei Bariumchlorat: Als Antidot bei Methämoglobinämie Toluidinblau


2           Daunderer - Klinische Toxikologie - 84. Erg.-Lfg.6/94
Metalle                                                                               Barium III -9.3




- Bei schweren resorptiven Vergiftungen Versuch mit dem Antidot Calcium - EDTA (H ABICHT, MUNZIN-
  GER)
- DMPS

Literatur:
BAISANE, S.O., CHINCHOLKAR, V.S., MATTOO, B.N.: Spectrographic determination of barium in biological
material. For. Sei. Int. 12, 127-129 (1979)
BERMAN, E.: Toxic Metals and Their Analysis. Hey den, London, 44-47 (1980)
BERNING, J., R ASMUSSEN, V.: Hypokaliaemi og aeidose ved bariumforgiftning. Ugeskr. Laeg. 137, 1109-
1111 (1975)
BERNING, J.: Hypokalämia of Barium Poisoning, Lancet 1,110 (1975)
CHOU, C, CHIN, Y.C.: The absorption, fate and concentration in serum of barium in acute experimental
poisoning. Chin. Med. j. 61,313-322 (1943)
DIENGOTT, D., R OZSA, O., L EVY, N., M UAMMAR, S.: Hypokalaemia in barium poisoning. Lancet II, 343-344
(1964)
GOODDY, W., H AMILTON, E.I., W ILLIAMS, T.R.: Sparksource mass spectometry in the investigation of neuro-
logical disease. Brain 98, 65-70 (1975)
GOULD, D.B., S ORRELL, M.R., L UPARIELLO, A.D.: Barium sulfide poisoning. Arch. Int. Med. 891-894 (1973)
HABICHT, W., V. S MEKAL, P., E TZRODT, H.: Verlauf und Behandlung einer Bariumvergiftung, Med. Welt 21,
1292-1295(1970)
JOBBA, G., RENGEL, B.: Über die Neopol-Vergiftung. Arch. Tox. 27,106-110 (1971)
JOBBA, G., RENGEL, B.: Über die Neopol-Vergiftung. Arch. Toxicol. 27,106-110 (1971)
LECOMPTE, J.: Toxicite des meteaux alcalino-terreux, in EICHLER, O., FARAH, A., Handbuch der experimen-
tellen Pharmakologie, Bd. XVII/2, Springer, Berlin (1964)
LEWI, Z.: Food-Poisoning from Barium carbonate. Lancet, 342—343 (1964)
LEWI, Z., BAR-KHAYIM, Y.: Food-Poisoning from Barium carbonate. Lancet II, 342-343 (1964)
MARETIC, Z., HOMADOVSKI, J., RAZBOJNIKOV, S., BRECEVIC, V.: Ein Beitrag zur Kenntnis von Vergiftung mit
Barium. Med. Klinik 45,1950 (1957)
MARETIC, Z., H OMADOVSKI, J., R AZBOJNIKOV, S., B RECEVIC, V.: Ein Beitrag zur Kenntnis von Vergiftung mit
Barium. Med. Klin. (Munich) 52,1950-1953 (1957)
MAURAS, Y., ALLAIN, P.: Dosage du baryum dans l'eau et les liquides biologiquespar spectrometrie Demissi-
on avec source plasma haute frequence. Anal. Clim. Acta 110,271-277 (1979)
MUNZINGER, M., ALBERT, F.W.: Akute Bariumvergiftung. Notfallmedizin 5,197-200 (1979)
PENDERGRASS, E.P., GUNING, R.R.: Barytosis, Arch. Ind. Hyg. Occup. Med. 7,44^8 (1959)
PHELAN, D.M., HAGLEY, S.R.: Is hypokalaemia the cause of paralysis in barium poisoning? Br. Med. J. Med.
289, 882 (1984)
SCHROEDER, H.A., T IPTON, LH., N ASON, A.P.: Trace metals in man: Strontium and barium. J. Cron: Dis. 25,
491-517 (1972)
SUTTON, A., SHEPHERD, H.: Urinary barium exeretion in man and its reduetion by alginate. Health Physics
25,182-184 (1973)
ZORN, O.: Staublung durch Schwerspat (Barytose), in GAUBATZ, E., Lungenzysten und posttuberkulöse
Resthöhlen-Tuberkulose der Gastarbeiter - Barytose - Asbestose - Berylltose, Georg Thieme, Stuttgart
(1966)

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Barium

  • 1. Metalle Barium III-9.3 Barium Chemische Formel: Ba Beschaffenheit: Barium ist ein silberweiß glänzendes, geschmeidiges, sehr reaktionsfähiges Leichtmetall. An der Luft bildet sich eine schwarze bis graue Oxidschicht. Mit Wasser reagiert Barium unter Bildung von Bariumhydroxid (Ba(OH)). Barium ist ein starker Basenbilder: Bis auf konzentrierte Schwefelsäure lösen alle Säuren das Ba- rium unter Bildung der entsprechenden Salze. Atomgewicht: 137,33; Dichte: 3,76 g/cm 3; Schmelzpunkt: 710 °C; Siedepunkt 1537 °C; Wertigkeit: +2 Vorkommen: In der obersten Erdkruste kommt Barium zu 0,04-0,05 % vor. In Folge der großen Reaktionsfähigkeit tritt Barium in der Natur nirgends gediegen auf. Die wichtigsten Minerale sind Schwerspat und Witherit. Verwendung: Reines oder mit Aluminium oder Magnesium legiertes Barium wird als Getter in Elektronenröhren und zur Aktivierung von Elektroden verwendet. Außerdem werden Blei-Barium-Legierungen, die eine höhere me- chanische Belastbarkeit als Blei haben, als Lagermetall verwendet. Einige Bariumverbindungen und ihre Verwendung: - Bariumacetat als Beizmittel in der Drucktechnik und als Katalysator für organische Verbindungen. - Bariumkarbonat (sehr giftig) in der Glasindustrie, in Fernsehröhren, für Ziegel und keramisches Ma- terial. - Bariumhydroxid zur Wasserenthärtung, Glasfabrikation und Ölreinigung. - Bariumsulfat als Röntgenkontrastmittel, in der ErÖlindustrie, für Malerfarben, in der Kautschuk-, Kunststoff-, Textilindustrie. Wirkungscharakter: Barium ist in allen menschlichen Geweben in Spuren vorhanden (S CHROEDER 1972). Es wird vermutet, daß Barium für ein normales Wachstum notwendig ist. Die Inhalation oder orale Aufnahme wasserlöslicher Bariumsalze verursacht eine Gastroenteritis, Störun- gen der Herz-, Kreislauf- oder Atemfunktion, des Nervensystems, Schädigung der Skelett- und der glatten Muskulatur, Hypokaliämie (durch intrazelluläre Anhäufung von Kalium) und Azidose (DIENGOTT 1964, GOULD 1973, H ABICHT 1970, LEWI 1964). Leber- und Nierenschäden sind möglich. In zwei Fällen von tödli- cher Bariumvergiftung wurden Bariumkonzentrationen von 132 und 141 mg/kg in der Leber, sowie 160 und 162 mg/kg in der Niere gefunden. In anderen tödlichen Vergiftungsfällen wurden Leber- und Nieren- konzentrationen zwischen 1200 und 2120 mg/kg gefunden. Der Tod bei Bariumvergiftung kann nach we- nigen Stunden bis einigen Tagen eintreten. Die auftretenden Lähmungen sind unmittelbar durch die Bari- umvergiftung selbst, nicht aber durch konsekutive Hypokaliämie verursacht (B AISAINE 1979, J OBBA 1971, PHELAN 1984). Stoffwechselverhalten: Aufnahme: Die wasserlöslichen Salze werden schnell üder den Magen-Darm-Trakt resorbiert. Bariumsulfat ist unlös- lich und damit ungiftig. Ausscheidung: Diese erfolgt vorwiegend über den Darm, über die Niere zu weniger als 3 %. Daunderer- Klinische Toxikologie - 84. Erg.-Lfg. 6/94
  • 2. III-9.3 Barium Metalle Toxizität: - Normalwerte: Blut 0,08-0,40 mg/1 (mit Bogenspektrographie) bzw. 0,001 mg/1 (mit Emissionsspektrometrie) Urin: 0,006-0,022 mg/die bzw. 0,004 mg/1 (G OODDY 1975, M AURAS 1979, S UTTON 1973) - Toxisch: ab 0,2 g LD: 2-4 g - MAK-Wert: 0,5 mg/m 3 Symptome und klinische Befunde: Zu Beginn werden Erbrechen, Schwindel, Diarrhoe, Darmkoliken be- obachtet. Blutdruckabfall, Herzrhythmusstörungen mit Neigung zur Tachykardie, aber auch Bradykardie und Hypertonie können auftreten. Es besteht die Gefahr des Kammerflimmerns. Komatöse Bewußtseinsla- ge, träge Pupillenreaktionen, Areflexie, unkoordinierte Muskelkontraktionen, Zyanose, Atemdepression bis zum Atemstillstand, Parästesien, Paralysen und Paresen wurden ebenfalls beschrieben. Teils regionale, teils generalisierte Krampfanfälle und die dadurch bedingte Gefahr des sekundären Hirnödems durch hy- pertoxische Hirnschädigung wurden beobachtet. Stauungspapille und Papillenödem waren trotz der durchgeführten Hirnödemprophylaxe nachweisbar. Im EKG kann es zu QRS-Verbreiterung, verlängerter Qt-Dauer, aszendierender Senkung der ST-Strecke und Hypokaliämiezeichen kommen, außerdem zu Kammereigenrhythmus, später zu häufigem Wechsel des Schrittmacherzentrums; evtl. Kammerflimmern. Im EEG können evtl. lokalisierte und generalisierte Krampfanfälle nachgewiesen werden (HABICHT, LEWI, MARETIC, MUNZINGER). Nachweis: Barium kann kolorimetrisch, mit Bogenspektographie und mit Atomabsorptionsspektometrie bestimmt werden (BIASANE 1979, B ERMAN 1980, C HOU 1943). Tab. 1: Nachweis und Grenzwerte für Barium Probenmaterial Methode Nachweisgrenze Grenzwerte Serum 2 ml ICP-MS 0,2 [xg/1 < 2,9 [ig/1 Harn 10 ml 0,2 [ig/1 < 5,7 jig/1 Trinkwasser 10 ml 0,2 [ig/1 RZ: < 100 [ig/1 Hausstaub 0,5 g 10 [ig/kg < 83,5 mg/kg MAK: 0,5 mg/m3 Boden lg 10 [ig/kg HGK: 200 mg/kg Letale Dosis: 0,8-0. Therapie: Sofortmaßnahmen: - Erbrechen - Gabe von Medizinalkohle - Abführmittel (Natriumsulfat führt lösliches Barium in unlösliches Bariumsulfat über). Kliniktherapie: - Magenspülung und Instillation von Kohle sowie Instillisation von Natriumsulfat - Plasmaexpander - Substitution von Kalium als ideales Antidot (80 mval/Stunde) - Natriumbikarbonat zum Azidoseausgleich - Behandlung von Hirnödem und Krämpfen - forcierte Diurese, Hämodialyse - künstliche Beatmung, Schockbehandlung - kein Digitalis! - Bei Bariumchlorat: Als Antidot bei Methämoglobinämie Toluidinblau 2 Daunderer - Klinische Toxikologie - 84. Erg.-Lfg.6/94
  • 3. Metalle Barium III -9.3 - Bei schweren resorptiven Vergiftungen Versuch mit dem Antidot Calcium - EDTA (H ABICHT, MUNZIN- GER) - DMPS Literatur: BAISANE, S.O., CHINCHOLKAR, V.S., MATTOO, B.N.: Spectrographic determination of barium in biological material. For. Sei. Int. 12, 127-129 (1979) BERMAN, E.: Toxic Metals and Their Analysis. Hey den, London, 44-47 (1980) BERNING, J., R ASMUSSEN, V.: Hypokaliaemi og aeidose ved bariumforgiftning. Ugeskr. Laeg. 137, 1109- 1111 (1975) BERNING, J.: Hypokalämia of Barium Poisoning, Lancet 1,110 (1975) CHOU, C, CHIN, Y.C.: The absorption, fate and concentration in serum of barium in acute experimental poisoning. Chin. Med. j. 61,313-322 (1943) DIENGOTT, D., R OZSA, O., L EVY, N., M UAMMAR, S.: Hypokalaemia in barium poisoning. Lancet II, 343-344 (1964) GOODDY, W., H AMILTON, E.I., W ILLIAMS, T.R.: Sparksource mass spectometry in the investigation of neuro- logical disease. Brain 98, 65-70 (1975) GOULD, D.B., S ORRELL, M.R., L UPARIELLO, A.D.: Barium sulfide poisoning. Arch. Int. Med. 891-894 (1973) HABICHT, W., V. S MEKAL, P., E TZRODT, H.: Verlauf und Behandlung einer Bariumvergiftung, Med. Welt 21, 1292-1295(1970) JOBBA, G., RENGEL, B.: Über die Neopol-Vergiftung. Arch. Tox. 27,106-110 (1971) JOBBA, G., RENGEL, B.: Über die Neopol-Vergiftung. Arch. Toxicol. 27,106-110 (1971) LECOMPTE, J.: Toxicite des meteaux alcalino-terreux, in EICHLER, O., FARAH, A., Handbuch der experimen- tellen Pharmakologie, Bd. XVII/2, Springer, Berlin (1964) LEWI, Z.: Food-Poisoning from Barium carbonate. Lancet, 342—343 (1964) LEWI, Z., BAR-KHAYIM, Y.: Food-Poisoning from Barium carbonate. Lancet II, 342-343 (1964) MARETIC, Z., HOMADOVSKI, J., RAZBOJNIKOV, S., BRECEVIC, V.: Ein Beitrag zur Kenntnis von Vergiftung mit Barium. Med. Klinik 45,1950 (1957) MARETIC, Z., H OMADOVSKI, J., R AZBOJNIKOV, S., B RECEVIC, V.: Ein Beitrag zur Kenntnis von Vergiftung mit Barium. Med. Klin. (Munich) 52,1950-1953 (1957) MAURAS, Y., ALLAIN, P.: Dosage du baryum dans l'eau et les liquides biologiquespar spectrometrie Demissi- on avec source plasma haute frequence. Anal. Clim. Acta 110,271-277 (1979) MUNZINGER, M., ALBERT, F.W.: Akute Bariumvergiftung. Notfallmedizin 5,197-200 (1979) PENDERGRASS, E.P., GUNING, R.R.: Barytosis, Arch. Ind. Hyg. Occup. Med. 7,44^8 (1959) PHELAN, D.M., HAGLEY, S.R.: Is hypokalaemia the cause of paralysis in barium poisoning? Br. Med. J. Med. 289, 882 (1984) SCHROEDER, H.A., T IPTON, LH., N ASON, A.P.: Trace metals in man: Strontium and barium. J. Cron: Dis. 25, 491-517 (1972) SUTTON, A., SHEPHERD, H.: Urinary barium exeretion in man and its reduetion by alginate. Health Physics 25,182-184 (1973) ZORN, O.: Staublung durch Schwerspat (Barytose), in GAUBATZ, E., Lungenzysten und posttuberkulöse Resthöhlen-Tuberkulose der Gastarbeiter - Barytose - Asbestose - Berylltose, Georg Thieme, Stuttgart (1966)