Наиболее распространенное применение вещества «оксид бария» основано на его свойстве гигроскопичности - умении вбирать в себя воду. Именно поэтому непосредственно в химическом производстве оно используется как компонент для получения пероксида бария. В промышленности оксид незаменим при производстве керамических магнитов. Кроме того, в современных условиях оксид бария, формула которого BaO, нашел огромное применение в микроэлектронике и электротехнике. Для производства магнитокерамики используют феррат бария, который получают путем соединения в мощном магнитном поле под прессом смеси порошков оксидов бария и железа.
Однако главным направлением применения является производство термоэмиссионных катодов. Еще в начале прошлого века ученый из Германии Венельт занимался изучением закона испускания электронов, который был совсем недавно открыт английским исследователем Ричардсоном. Для опытов Венельт использовал куски проволоки из платины. Первые опытные результаты полностью подтверждали выводы, сделанные впоследствии английским физиком. Но потом опыт не удался, и Венельт предположил, что поток электронов намного превышает норму потому, что на поверхности рабочего вещества – платины – могли появиться какие-либо примеси. Проверив свое предположение, Венельт установил, что источником отклонения величины потока электронов является оксид бария, попавший на поверхность платины в составе смазки технических устройств, используемых в эксперименте. Выводы Венельта долгое время оставались непризнанными, потому что ученое сообщество не могло экспериментально воспроизвести его опыт. Понадобилось почти сто лет для того, чтобы английский физик Колер доказал правоту Венельта. Колер на основании многократных опытов доказал, что если оксид бария подвергнуть постепенному подогреву при низком давлении, то интенсивность термоэлектронной эмиссии стремительно возрастает.
Только в тридцатые годы прошлого века немецкий ученый-химик Поль высказал предположение, состоящее в том, что электроны активизируются именно из-за наличия примеси бария в оксиде. В ходе реакции, которая проводится при низком давлении, часть кислорода улетучивается из оксида. Остающийся при этом барий ионизируется и тем самым способствует появлению свободных электронов. Эти электроны и были теми, которые покидали кристаллическую структуру при нагревании и которые когда-то наблюдал Венельт.
И лишь в начале второй половины прошлого века была окончательно доказана справедливость данной гипотезы. Химики А. Бундель и П. Ковтун (СССР) смогли не только численно установить величину концентрации примесей бария в оксиде, но и экспериментальным путем сопоставить ее значение с величиной потока термоэмиссии. Именно поэтому оксид бария используется в качестве активного вещества при изготовлении термоэмиссионных катодов. В качестве примера можно привести пучок электронов, с помощью которого создается изображение на экране простого телевизора или монитора компьютера. В качества источника потока здесь выступает оксид бария.
Если это вещество попытаться растворить в воде, то обнаруживается, что оксид бария реагирует с водой при нагревании раствора. При этом получается вещество гидроксид бария - белый порошок с температурой плавления всего 78°C. Это соединение отлично взаимодействует с углекислым газом, а потому водный раствор, часто называемый «баритовой водой», широко применяется в качестве реактива для углекислого газа.
В качестве исходного и необходимого компонента соединение входит в состав различных красящих материалов, смазок и масел. Такое использование оксида бария предсказывал еще Д.И. Менделеев.
