- химические свойства, физические свойства, применение
- Бериллий – это… Что такое Бериллий?
- Бериллий – это.
- Бериллий – это.
- Бериллий
- 2. Краткие сведения о бериллии и его соединениях / КонсультантПлюс
- ПромМетиз +7 (812) 385-76-07 Бериллий
- О бериллии | Министерство энергетики
- Бериллий – информация об элементе, свойства и применение
- О свойствах бериллия и его использовании
- Бериллий – Обзор | Управление охраны труда
- Обзор
- Почему бериллий опасен для рабочих?
- Что должны делать работодатели, чтобы защитить своих работников от воздействия бериллия?
- Кто подвергается воздействию бериллия на рабочем месте?
- Где используется бериллий?
- Воздействие на здоровье
- Оценка воздействия и меры контроля
- Стандарты и обеспечение соблюдения OSHA
- Общие ресурсы
- Металлы бериллия позволяют использовать технологии в экстремальных условиях
- БЕРИЛЛИЕВЫЕ МЕТАЛЛЫ, СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ДЛЯ УНИКАЛЬНЫХ ПРИМЕНЕНИЙ
- Бериллий инструментального качества для космоса и авиакосмической промышленности
- Металлический бериллий ядерного качества для реакторов
- Металлический бериллий для оптических космических систем
- Металлический бериллий необработанный и высокочистый
- Конструкционный бериллий высокой прочности и низкой плотности
- ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОДДЕРЖКА ПРОЕКТОВ ДЛЯ БЕРИЛЛИЕВЫХ МЕТАЛЛОВ
- БЕЗОПАСНОЕ ОБРАЩЕНИЕ С БЕРИЛЛИЕМ
- БЕРИЛЛИЕВЫЕ МЕТАЛЛЫ, СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ДЛЯ УНИКАЛЬНЫХ ПРИМЕНЕНИЙ
- Берриллий (Be) – химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду
- Химия бериллия (Z = 4) – Chemistry LibreTexts
химические свойства, физические свойства, применение
БЕРИЛЛИЙ, Be (лат. Beryllium * а. berillium; н. Beryllium; ф. beryllium; и. berilio), — химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 4, атомная масса 9,0122. Имеет один стабильный изотоп 9Ве. Открыт в 1798 французским химиком Л. Вокленом в виде оксида ВеО, выделенного из берилла. Металлический бериллий независимо друг от друга получили в 1828 немецкий химик Ф. Вёлер и французский химик А. Бюсси.
Свойства бериллия
Бериллий — лёгкий светло-серый металл. Кристаллическая структура а-Be (269-1254°С) гексагональная; Я-Be (1254-1284°С) — объёмноцентрированная, кубическая. Плотность 1844 кг/м3, t плавления 1287°С, t кипения 2507°С. Обладает наиболее высокой из всех металлов теплоёмкостью 1,80 кДж/кг • К, высокой теплопроводностью 178 Вт/м • К при 50°С, низким удельным электрическим сопротивлением (3,6-4,5) • 10 Ом • м при 20°С; коэффициентом термического линейного расширения 10,3-13,1 • 10-6 град-1 (25- 100°С).
Химические свойства бериллия
Бериллий — типичный амфотерный элемент с высокой химической активностью; компактный бериллий устойчив на воздухе благодаря образованию плёнки ВеО; степень окисления берилля +2.
Соединения бериллия
При нагревании соединяется с кислородом, галогенами и другими неметаллами. С кислородом образует оксид ВеО, с азотом — нитрид Be3N2, с углеродом — карбид Ве2С, с серой — сульфид BeS. Растворим в щелочах (с образованием гидрооксобериллатов) и большинстве кислот. При высоких температурах бериллий взаимодействует с большинством металлов, образуя бериллиды. Расплавленный бериллий взаимодействует с оксидами, нитридами, сульфидами, карбидами. Из соединений бериллий наибольшее промышленное значение имеют ВеО, Ве(ОН)2, фторбериллаты, например Na 2BeF4 и др. Летучие соединения бериллий и пыль, содержащая бериллий и его соединения, токсичны.
Бериллий — редкий (кларк 6•10-4%), типично литофильный элемент, характерный для кислых и щелочных пород. Из 55 собственных минералов бериллий 50% принадлежит к силикатам и бериллийсиликатам, 24% — к фосфатам, 10% — к окислам, остальные — к боратам, арсенатам, карбонатам. Близость потенциалов ионизации определяет сродство бериллия и цинка в щелочной среде, так что они одновременно находятся в некоторых гидротермальных месторождениях, а также входят в состав одного и того же минерала — гентгельвина. В нейтральных и кислых средах пути миграции бериллия и цинка резко расходятся. Некоторое рассеивание бериллия в горных породах определяется его химическим сходством с Al и Si. Особенно близки эти элементы в виде тетраэдрических группировок ВеО4
Об основных генетических типах месторождений бериллия и схемы обогащения см. в ст. Бериллиевые руды. В промышленности металлический бериллий получают термическим восстановлением BeF 2 магнием, бериллий высокой чистоты — переплавкой в вакууме и вакуумной дистилляцией.
Применение бериллия
Бериллий и его соединения применяют в технике (свыше 70% общего потребления металла) как легирующую добавку к сплавам на основе Cu, Ni, Zn, Al, Pb и других цветных металлов. В ядерной технике Be и ВеО используют в качестве отражателей и замедлителей нейтронов, а также в качестве источника нейтронов. Малая плотность, высокая прочность и жаростойкость, большой модуль упругости и хорошая теплопроводность позволяют применять бериллий и его сплавы как конструкционный материал в авиа-, ракетостроении и космической технике. Сплавы бериллия и оксида бериллия отвечают требованиям прочности и коррозионной устойчивости в качестве материалов для оболочек твэлов. Бериллий служит для изготовления окон рентгеновских трубок, нанесения твёрдого диффузионного слоя на поверхность стали (бериллизация), в качестве присадок к ракетному топливу. Потребителем Be и ВеО являются также электротехника и радиоэлектроника; ВеО используют как материал корпусов, теплоотводов и изоляторов полупроводниковых приборов. Благодаря высокой огнеупорности, инертности по отношению к большинству расплавленных металлов и солей оксид бериллий применяется для изготовления тиглей и специальной керамики.
Бериллий – это… Что такое Бериллий?
Внешний вид простого вещества | |
---|---|
относительно твёрдый, хрупкий металл светло-серого цвета | |
Свойства атома | |
Имя, символ, номер | Бериллий / Beryllium (Be), 4 |
Атомная масса (молярная масса) | 9,012182 а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [He] 2s2 |
Радиус атома | 112 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 90 пм |
Радиус иона | 35 (+2e) пм |
Электроотрицательность | 1.57 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | −1,69 В |
Степени окисления | 2; 1 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 898,8 (9,32) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 1,848 г/см³ |
Температура плавления | 1551 K |
Температура кипения | 3243 K |
Теплота плавления | 12,21 кДж/моль |
Теплота испарения | 309 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 16,44[1] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 5,0 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | гексагональная |
Параметры решётки | a=2,286; c=3,584 Å |
Отношение c/a | 1,567 |
Температура Дебая | 1000 K |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) 201 Вт/(м·К) |
Бери́ллий — элемент главной подгруппы второй группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 4. Обозначается символом Be (лат. Beryllium). Высокотоксичный элемент. Простое вещество бериллий (CAS-номер: 7440-41-7) — относительно твёрдый металл светло-серого цвета, имеет весьма высокую стоимость[2].
История
Открыт в 1798 г. французским химиком Луи Никола Вокленом. Большую работу по установлению состава соединений бериллия и его минералов провёл русский химик И. В. Авдеев (1818—1865). Именно он доказал, что оксид бериллия имеет состав BeO, а не Be2O3, как считалось ранее.
Происхождение названия
Название бериллия произошло от названия минерала берилла (др.-греч. βήρυλλος beryllos) (силикат бериллия и алюминия, Be3Al2Si6O18), которое восходит к названию города Белур (Веллуру) в Южной Индии, недалеко от Мадраса; с древних времён в Индии были известны месторождения изумрудов — разновидности берилла. Из-за сладкого вкуса растворимых в воде соединений бериллия элемент вначале называли «глюциний» (др.
Нахождение в природе
Изотоп 8Be отсутствует в природе, поскольку является крайне нестабильным и имеет период полураспада 10−18 с.[3] Стабильным является 9Be. Кроме 9Be в природе встречаются радиоактивные изотопы 7Be и 10Be.
Среднее содержание бериллия в земной коре 3,8 г/т и увеличивается от ультраосновных (0,2 г/т) к кислым (5 г/т) и щелочным (70 г/т) породам. Основная масса бериллия в магматических породах связана с плагиоклазами, где бериллий замещает кремний. Однако наибольшие его концентрации характерны для некоторых тёмноцветных минералов и мусковита (десятки, реже сотни г/т). Если в щелочных породах бериллий почти полностью рассеивается, то при формировании кислых горных пород он может накапливаться в постмагматических продуктах — пегматитах и пневматолито-гидротермальных телах. В кислых пегматитах образование значительных скоплений бериллия связано с процессами альбитизации и мусковитизации.
В пегматитах бериллий образует собственные минералы, но часть его (ок. 10 %) находится в изоморфной форме в породообразующих и второстепенных минералах (микроклине, альбите, кварце, слюдах, и др.). В щелочных пегматитах бериллий устанавливается в небольших количествах в составе редких минералов: эвдидимита, чкаловита, анальцима и лейкофана, где он входит в анионную группу. Постмагматические растворы выносят бериллий из магмы в виде фторсодержащих эманаций и комплексных соединений в ассоциации с вольфрамом, оловом, молибденом и литием .Содержание бериллия в морской воде чрезвычайно низкое — 6·10−7 мг/л.[4]
Известно более 30 собственно бериллиевых минералов, но только 6 из них считаются более-менее распространёнными: берилл, хризоберилл, бертрандит, фенакит, гельвин, даналит. Промышленное значение имеет в основном берилл, в России (Республика Бурятия) разрабатывается фенакит-бертрандитовое Ермаковское месторождение.
Разновидности берилла считаются драгоценными камнями: аквамарин — голубой, зеленовато-голубой, голубовато-зеленый; изумруд — густо-зеленый, ярко-зеленый; гелиодор — желтый; известны ряд других разновидностей берилла, различающихся окраской (темно-синие, розовые, красные, бледно-голубые, бесцветные и др. ). Цвет бериллу придают примеси различных элементов.
Месторождения
Месторождения минералов бериллия присутствуют на территории Бразилии, Аргентины, Африки, Индии, России (Бурятия, Сибирь) и др.[5]
Физические свойства
Бериллий — относительно твердый, но хрупкий металл серебристо-белого цвета. Имеет высокий модуль упругости — 300 ГПа (у сталей — 200—210 ГПа). На воздухе активно покрывается стойкой оксидной плёнкой BeO.
Химические свойства
Для бериллия характерна только одна степень окисления +2. Соответствующий гидроксид амфотерен, причем как основные (с образованием Be2+), так и кислотные (с образованием [Be(OH)4]2-] свойства выражены слабо.
По многим химическим свойствам бериллий больше похож на алюминий, чем на находящийся непосредственно под ним магний (проявление “диагонального сходства”).
Металлический бериллий относительно мало реакционноспособен при комнатной температуре. В компактном виде он не реагирует с водой и водяным паром даже при температуре красного каления и не окисляется воздухом до 600 °C. Порошок бериллия при поджигании горит ярким пламенем, при этом образуются оксид и нитрид. Галогены реагируют с бериллием при температуре выше 600 °C, а халькогены требуют еще более высокой температуры. Аммиак взаимодействует с бериллием при температуре выше 1200 °C с образованием нитрида Be3N2, а углерод дает карбид Ве2С при 1700 °C. С водородом бериллий непосредственно не реагирует.
Бериллий легко растворяется в разбавленных водных растворах кислот (соляной, серной, азотной), однако холодная концентрированная азотная кислота пассивирует металл. Реакция бериллия с водными растворами щелочей сопровождается выделением водорода и образованием гидроксобериллатов:
При проведении реакции с расплавом щелочи при 400—500 °C образуются диоксобериллаты:
Получение
В виде простого вещества в XIX веке бериллий получали действием калия на безводный хлорид бериллия:
В настоящее время бериллий получают, восстанавливая его фторид магнием:
- ,
либо электролизом расплава смеси хлоридов бериллия и натрия. Исходные соли бериллия выделяют при переработке бериллиевой руды.
Применение
Легирование сплавов
Бериллий в основном используют как легирующую добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий. В технике довольно широко распространены бериллиевые бронзы типа BeB (пружинные контакты). Добавка 0,5 % бериллия в сталь позволяет изготовить пружины, которые пружинят при красном калении.
Рентгенотехника
Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу).
Ядерная энергетика
В атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. В смесях с некоторыми α-радиоактивными нуклидами бериллий используют в ампульных нейтронных источниках, так как при взаимодействии ядер бериллия-9 и α-частиц возникают нейтроны: 9Ве + α → n + 12C. Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом (тигли), а кроме того наряду с металлическим бериллием служит в атомной технике как более эффективный замедлитель и отражатель нейтронов чем чистый бериллий, кроме того оксид бериллия в смеси с окисью урана применяется в качестве очень эффективного ядерного топлива. Фторид бериллия в сплаве с фторидом лития применяется в качестве теплоносителя и растворителя солей урана, плутония, тория в высокотемпературных жидкосолевых атомных реакторах. Фторид бериллия используется в атомной технике для варки стекла, применяемого для регулирования небольших потоков нейтронов. Самый технологичный и качественный состав такого стекла -(BeF2−60 %,PuF4−4 %,AlF3−10 %, MgF2−10 %, CaF2−16 %). Этот состав наглядно показывает один из примеров применения соединений плутония в качестве конструкционного материала (частичное).
Лазерные материалы
В лазерной технике находит применение алюминат бериллия для изготовления твердотельных излучателей (стержней, пластин).
Аэрокосмическая техника
В производстве тормозов для аэрокосмической техники, тепловых экранов и систем наведения с бериллием не может конкурировать практически ни один конструкционный материал. Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раза легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Налажено производство бериллидов применяемых как конструкционные материалы для двигателей и обшивки ракет и самолетов, а также в атомной технике.
Ракетное топливо
Стоит отметить высокую токсичность и высокую стоимость металлического бериллия, и в этой связи приложены значительные усилия для выявления бериллийсодержащих топлив имеющих значительно меньшую общую токсичность и стоимость. Одним из таких соединений бериллия является гидрид бериллия.
Огнеупорные материалы
Оксид бериллия 99,9 % (изделие)Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов.
Биологическая роль и физиологическое действие
В живых организмах бериллий не несёт какой-либо значимой биологической функции. Однако бериллий может замещать магний в некоторых ферментах, что приводит к нарушению их работы. Ежедневное поступление бериллия в организм человека с пищей составляет около 0,01 мг.
Бериллий ядовит: Летучие (и растворимые) соединения бериллия, в том числе и пыль, содержащая соединения бериллия, высокотоксичны. Для воздуха ПДК в пересчёте на бериллий составляет 0,001 мг/м³. Бериллий обладает ярко выраженным аллергическим и канцерогенным действием. Вдыхание атмосферного воздуха, содержащего бериллий, приводит к тяжёлому заболеванию органов дыхания — бериллиозу.
См. также
- Соединения бериллия
Примечания
Ссылки
Электрохимический ряд активности металлов | |
---|---|
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au |
Чрезвычайно опасные вещества | |
---|---|
Бериллий – это.
.. Что такое Бериллий?Внешний вид простого вещества | |
---|---|
относительно твёрдый, хрупкий металл светло-серого цвета | |
Свойства атома | |
Имя, символ, номер | Бериллий / Beryllium (Be), 4 |
Атомная масса (молярная масса) | 9,012182 а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [He] 2s2 |
Радиус атома | 112 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 90 пм |
Радиус иона | 35 (+2e) пм |
Электроотрицательность | 1.57 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | −1,69 В |
Степени окисления | 2; 1 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 898,8 (9,32) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 1,848 г/см³ |
Температура плавления | 1551 K |
Температура кипения | 3243 K |
Теплота плавления | 12,21 кДж/моль |
Теплота испарения | 309 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 16,44[1] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 5,0 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | гексагональная |
Параметры решётки | a=2,286; c=3,584 Å |
Отношение c/a | 1,567 |
Температура Дебая | 1000 K |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) 201 Вт/(м·К) |
Бери́ллий — элемент главной подгруппы второй группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 4. Обозначается символом Be (лат. Beryllium). Высокотоксичный элемент. Простое вещество бериллий (CAS-номер: 7440-41-7) — относительно твёрдый металл светло-серого цвета, имеет весьма высокую стоимость[2].
История
Открыт в 1798 г. французским химиком Луи Никола Вокленом. Большую работу по установлению состава соединений бериллия и его минералов провёл русский химик И. В. Авдеев (1818—1865). Именно он доказал, что оксид бериллия имеет состав BeO, а не Be2O3, как считалось ранее.
Происхождение названия
Название бериллия произошло от названия минерала берилла (др.-греч. βήρυλλος beryllos) (силикат бериллия и алюминия, Be3Al2Si6O18), которое восходит к названию города Белур (Веллуру) в Южной Индии, недалеко от Мадраса; с древних времён в Индии были известны месторождения изумрудов — разновидности берилла. Из-за сладкого вкуса растворимых в воде соединений бериллия элемент вначале называли «глюциний» (др. -греч. γλυκύς glykys — сладкий).
Нахождение в природе
Изотоп 8Be отсутствует в природе, поскольку является крайне нестабильным и имеет период полураспада 10−18 с.[3] Стабильным является 9Be. Кроме 9Be в природе встречаются радиоактивные изотопы 7Be и 10Be.
Среднее содержание бериллия в земной коре 3,8 г/т и увеличивается от ультраосновных (0,2 г/т) к кислым (5 г/т) и щелочным (70 г/т) породам. Основная масса бериллия в магматических породах связана с плагиоклазами, где бериллий замещает кремний. Однако наибольшие его концентрации характерны для некоторых тёмноцветных минералов и мусковита (десятки, реже сотни г/т). Если в щелочных породах бериллий почти полностью рассеивается, то при формировании кислых горных пород он может накапливаться в постмагматических продуктах — пегматитах и пневматолито-гидротермальных телах. В кислых пегматитах образование значительных скоплений бериллия связано с процессами альбитизации и мусковитизации. В пегматитах бериллий образует собственные минералы, но часть его (ок. 10 %) находится в изоморфной форме в породообразующих и второстепенных минералах (микроклине, альбите, кварце, слюдах, и др.). В щелочных пегматитах бериллий устанавливается в небольших количествах в составе редких минералов: эвдидимита, чкаловита, анальцима и лейкофана, где он входит в анионную группу. Постмагматические растворы выносят бериллий из магмы в виде фторсодержащих эманаций и комплексных соединений в ассоциации с вольфрамом, оловом, молибденом и литием .
Содержание бериллия в морской воде чрезвычайно низкое — 6·10−7 мг/л.[4]
Известно более 30 собственно бериллиевых минералов, но только 6 из них считаются более-менее распространёнными: берилл, хризоберилл, бертрандит, фенакит, гельвин, даналит. Промышленное значение имеет в основном берилл, в России (Республика Бурятия) разрабатывается фенакит-бертрандитовое Ермаковское месторождение.
Разновидности берилла считаются драгоценными камнями: аквамарин — голубой, зеленовато-голубой, голубовато-зеленый; изумруд — густо-зеленый, ярко-зеленый; гелиодор — желтый; известны ряд других разновидностей берилла, различающихся окраской (темно-синие, розовые, красные, бледно-голубые, бесцветные и др. ). Цвет бериллу придают примеси различных элементов.
Месторождения
Месторождения минералов бериллия присутствуют на территории Бразилии, Аргентины, Африки, Индии, России (Бурятия, Сибирь) и др.[5]
Физические свойства
Бериллий — относительно твердый, но хрупкий металл серебристо-белого цвета. Имеет высокий модуль упругости — 300 ГПа (у сталей — 200—210 ГПа). На воздухе активно покрывается стойкой оксидной плёнкой BeO.
Химические свойства
Для бериллия характерна только одна степень окисления +2. Соответствующий гидроксид амфотерен, причем как основные (с образованием Be2+), так и кислотные (с образованием [Be(OH)4]2-] свойства выражены слабо.
По многим химическим свойствам бериллий больше похож на алюминий, чем на находящийся непосредственно под ним магний (проявление “диагонального сходства”).
Металлический бериллий относительно мало реакционноспособен при комнатной температуре. В компактном виде он не реагирует с водой и водяным паром даже при температуре красного каления и не окисляется воздухом до 600 °C. Порошок бериллия при поджигании горит ярким пламенем, при этом образуются оксид и нитрид. Галогены реагируют с бериллием при температуре выше 600 °C, а халькогены требуют еще более высокой температуры. Аммиак взаимодействует с бериллием при температуре выше 1200 °C с образованием нитрида Be3N2, а углерод дает карбид Ве2С при 1700 °C. С водородом бериллий непосредственно не реагирует.
Бериллий легко растворяется в разбавленных водных растворах кислот (соляной, серной, азотной), однако холодная концентрированная азотная кислота пассивирует металл. Реакция бериллия с водными растворами щелочей сопровождается выделением водорода и образованием гидроксобериллатов:
При проведении реакции с расплавом щелочи при 400—500 °C образуются диоксобериллаты:
Получение
В виде простого вещества в XIX веке бериллий получали действием калия на безводный хлорид бериллия:
В настоящее время бериллий получают, восстанавливая его фторид магнием:
- ,
либо электролизом расплава смеси хлоридов бериллия и натрия. Исходные соли бериллия выделяют при переработке бериллиевой руды.
Применение
Легирование сплавов
Бериллий в основном используют как легирующую добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий. В технике довольно широко распространены бериллиевые бронзы типа BeB (пружинные контакты). Добавка 0,5 % бериллия в сталь позволяет изготовить пружины, которые пружинят при красном калении.
Рентгенотехника
Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу).
Ядерная энергетика
В атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. В смесях с некоторыми α-радиоактивными нуклидами бериллий используют в ампульных нейтронных источниках, так как при взаимодействии ядер бериллия-9 и α-частиц возникают нейтроны: 9Ве + α → n + 12C. Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом (тигли), а кроме того наряду с металлическим бериллием служит в атомной технике как более эффективный замедлитель и отражатель нейтронов чем чистый бериллий, кроме того оксид бериллия в смеси с окисью урана применяется в качестве очень эффективного ядерного топлива. Фторид бериллия в сплаве с фторидом лития применяется в качестве теплоносителя и растворителя солей урана, плутония, тория в высокотемпературных жидкосолевых атомных реакторах. Фторид бериллия используется в атомной технике для варки стекла, применяемого для регулирования небольших потоков нейтронов. Самый технологичный и качественный состав такого стекла -(BeF2−60 %,PuF4−4 %,AlF3−10 %, MgF2−10 %, CaF2−16 %). Этот состав наглядно показывает один из примеров применения соединений плутония в качестве конструкционного материала (частичное).
Лазерные материалы
В лазерной технике находит применение алюминат бериллия для изготовления твердотельных излучателей (стержней, пластин).
Аэрокосмическая техника
В производстве тормозов для аэрокосмической техники, тепловых экранов и систем наведения с бериллием не может конкурировать практически ни один конструкционный материал. Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раза легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Налажено производство бериллидов применяемых как конструкционные материалы для двигателей и обшивки ракет и самолетов, а также в атомной технике.
Ракетное топливо
Стоит отметить высокую токсичность и высокую стоимость металлического бериллия, и в этой связи приложены значительные усилия для выявления бериллийсодержащих топлив имеющих значительно меньшую общую токсичность и стоимость. Одним из таких соединений бериллия является гидрид бериллия.
Огнеупорные материалы
Оксид бериллия 99,9 % (изделие)Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов.
Биологическая роль и физиологическое действие
В живых организмах бериллий не несёт какой-либо значимой биологической функции. Однако бериллий может замещать магний в некоторых ферментах, что приводит к нарушению их работы. Ежедневное поступление бериллия в организм человека с пищей составляет около 0,01 мг.
Бериллий ядовит: Летучие (и растворимые) соединения бериллия, в том числе и пыль, содержащая соединения бериллия, высокотоксичны. Для воздуха ПДК в пересчёте на бериллий составляет 0,001 мг/м³. Бериллий обладает ярко выраженным аллергическим и канцерогенным действием. Вдыхание атмосферного воздуха, содержащего бериллий, приводит к тяжёлому заболеванию органов дыхания — бериллиозу.
См. также
- Соединения бериллия
Примечания
Ссылки
Электрохимический ряд активности металлов | |
---|---|
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au |
Чрезвычайно опасные вещества | |
---|---|
Бериллий – это.
.. Что такое Бериллий?Внешний вид простого вещества | |
---|---|
относительно твёрдый, хрупкий металл светло-серого цвета | |
Свойства атома | |
Имя, символ, номер | Бериллий / Beryllium (Be), 4 |
Атомная масса (молярная масса) | 9,012182 а. е. м. (г/моль) |
Электронная конфигурация | [He] 2s2 |
Радиус атома | 112 пм |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 90 пм |
Радиус иона | 35 (+2e) пм |
Электроотрицательность | 1.57 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | −1,69 В |
Степени окисления | 2; 1 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 898,8 (9,32) кДж/моль (эВ) |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность (при н. у.) | 1,848 г/см³ |
Температура плавления | 1551 K |
Температура кипения | 3243 K |
Теплота плавления | 12,21 кДж/моль |
Теплота испарения | 309 кДж/моль |
Молярная теплоёмкость | 16,44[1] Дж/(K·моль) |
Молярный объём | 5,0 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | гексагональная |
Параметры решётки | a=2,286; c=3,584 Å |
Отношение c/a | 1,567 |
Температура Дебая | 1000 K |
Прочие характеристики | |
Теплопроводность | (300 K) 201 Вт/(м·К) |
Бери́ллий — элемент главной подгруппы второй группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 4. Обозначается символом Be (лат. Beryllium). Высокотоксичный элемент. Простое вещество бериллий (CAS-номер: 7440-41-7) — относительно твёрдый металл светло-серого цвета, имеет весьма высокую стоимость[2].
История
Открыт в 1798 г. французским химиком Луи Никола Вокленом. Большую работу по установлению состава соединений бериллия и его минералов провёл русский химик И. В. Авдеев (1818—1865). Именно он доказал, что оксид бериллия имеет состав BeO, а не Be2O3, как считалось ранее.
Происхождение названия
Название бериллия произошло от названия минерала берилла (др.-греч. βήρυλλος beryllos) (силикат бериллия и алюминия, Be3Al2Si6O18), которое восходит к названию города Белур (Веллуру) в Южной Индии, недалеко от Мадраса; с древних времён в Индии были известны месторождения изумрудов — разновидности берилла. Из-за сладкого вкуса растворимых в воде соединений бериллия элемент вначале называли «глюциний» (др. -греч. γλυκύς glykys — сладкий).
Нахождение в природе
Изотоп 8Be отсутствует в природе, поскольку является крайне нестабильным и имеет период полураспада 10−18 с.[3] Стабильным является 9Be. Кроме 9Be в природе встречаются радиоактивные изотопы 7Be и 10Be.
Среднее содержание бериллия в земной коре 3,8 г/т и увеличивается от ультраосновных (0,2 г/т) к кислым (5 г/т) и щелочным (70 г/т) породам. Основная масса бериллия в магматических породах связана с плагиоклазами, где бериллий замещает кремний. Однако наибольшие его концентрации характерны для некоторых тёмноцветных минералов и мусковита (десятки, реже сотни г/т). Если в щелочных породах бериллий почти полностью рассеивается, то при формировании кислых горных пород он может накапливаться в постмагматических продуктах — пегматитах и пневматолито-гидротермальных телах. В кислых пегматитах образование значительных скоплений бериллия связано с процессами альбитизации и мусковитизации. В пегматитах бериллий образует собственные минералы, но часть его (ок. 10 %) находится в изоморфной форме в породообразующих и второстепенных минералах (микроклине, альбите, кварце, слюдах, и др.). В щелочных пегматитах бериллий устанавливается в небольших количествах в составе редких минералов: эвдидимита, чкаловита, анальцима и лейкофана, где он входит в анионную группу. Постмагматические растворы выносят бериллий из магмы в виде фторсодержащих эманаций и комплексных соединений в ассоциации с вольфрамом, оловом, молибденом и литием .
Содержание бериллия в морской воде чрезвычайно низкое — 6·10−7 мг/л.[4]
Известно более 30 собственно бериллиевых минералов, но только 6 из них считаются более-менее распространёнными: берилл, хризоберилл, бертрандит, фенакит, гельвин, даналит. Промышленное значение имеет в основном берилл, в России (Республика Бурятия) разрабатывается фенакит-бертрандитовое Ермаковское месторождение.
Разновидности берилла считаются драгоценными камнями: аквамарин — голубой, зеленовато-голубой, голубовато-зеленый; изумруд — густо-зеленый, ярко-зеленый; гелиодор — желтый; известны ряд других разновидностей берилла, различающихся окраской (темно-синие, розовые, красные, бледно-голубые, бесцветные и др. ). Цвет бериллу придают примеси различных элементов.
Месторождения
Месторождения минералов бериллия присутствуют на территории Бразилии, Аргентины, Африки, Индии, России (Бурятия, Сибирь) и др.[5]
Физические свойства
Бериллий — относительно твердый, но хрупкий металл серебристо-белого цвета. Имеет высокий модуль упругости — 300 ГПа (у сталей — 200—210 ГПа). На воздухе активно покрывается стойкой оксидной плёнкой BeO.
Химические свойства
Для бериллия характерна только одна степень окисления +2. Соответствующий гидроксид амфотерен, причем как основные (с образованием Be2+), так и кислотные (с образованием [Be(OH)4]2-] свойства выражены слабо.
По многим химическим свойствам бериллий больше похож на алюминий, чем на находящийся непосредственно под ним магний (проявление “диагонального сходства”).
Металлический бериллий относительно мало реакционноспособен при комнатной температуре. В компактном виде он не реагирует с водой и водяным паром даже при температуре красного каления и не окисляется воздухом до 600 °C. Порошок бериллия при поджигании горит ярким пламенем, при этом образуются оксид и нитрид. Галогены реагируют с бериллием при температуре выше 600 °C, а халькогены требуют еще более высокой температуры. Аммиак взаимодействует с бериллием при температуре выше 1200 °C с образованием нитрида Be3N2, а углерод дает карбид Ве2С при 1700 °C. С водородом бериллий непосредственно не реагирует.
Бериллий легко растворяется в разбавленных водных растворах кислот (соляной, серной, азотной), однако холодная концентрированная азотная кислота пассивирует металл. Реакция бериллия с водными растворами щелочей сопровождается выделением водорода и образованием гидроксобериллатов:
При проведении реакции с расплавом щелочи при 400—500 °C образуются диоксобериллаты:
Получение
В виде простого вещества в XIX веке бериллий получали действием калия на безводный хлорид бериллия:
В настоящее время бериллий получают, восстанавливая его фторид магнием:
- ,
либо электролизом расплава смеси хлоридов бериллия и натрия. Исходные соли бериллия выделяют при переработке бериллиевой руды.
Применение
Легирование сплавов
Бериллий в основном используют как легирующую добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий. В технике довольно широко распространены бериллиевые бронзы типа BeB (пружинные контакты). Добавка 0,5 % бериллия в сталь позволяет изготовить пружины, которые пружинят при красном калении.
Рентгенотехника
Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу).
Ядерная энергетика
В атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. В смесях с некоторыми α-радиоактивными нуклидами бериллий используют в ампульных нейтронных источниках, так как при взаимодействии ядер бериллия-9 и α-частиц возникают нейтроны: 9Ве + α → n + 12C. Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом (тигли), а кроме того наряду с металлическим бериллием служит в атомной технике как более эффективный замедлитель и отражатель нейтронов чем чистый бериллий, кроме того оксид бериллия в смеси с окисью урана применяется в качестве очень эффективного ядерного топлива. Фторид бериллия в сплаве с фторидом лития применяется в качестве теплоносителя и растворителя солей урана, плутония, тория в высокотемпературных жидкосолевых атомных реакторах. Фторид бериллия используется в атомной технике для варки стекла, применяемого для регулирования небольших потоков нейтронов. Самый технологичный и качественный состав такого стекла -(BeF2−60 %,PuF4−4 %,AlF3−10 %, MgF2−10 %, CaF2−16 %). Этот состав наглядно показывает один из примеров применения соединений плутония в качестве конструкционного материала (частичное).
Лазерные материалы
В лазерной технике находит применение алюминат бериллия для изготовления твердотельных излучателей (стержней, пластин).
Аэрокосмическая техника
В производстве тормозов для аэрокосмической техники, тепловых экранов и систем наведения с бериллием не может конкурировать практически ни один конструкционный материал. Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раза легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Налажено производство бериллидов применяемых как конструкционные материалы для двигателей и обшивки ракет и самолетов, а также в атомной технике.
Ракетное топливо
Стоит отметить высокую токсичность и высокую стоимость металлического бериллия, и в этой связи приложены значительные усилия для выявления бериллийсодержащих топлив имеющих значительно меньшую общую токсичность и стоимость. Одним из таких соединений бериллия является гидрид бериллия.
Огнеупорные материалы
Оксид бериллия 99,9 % (изделие)Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов.
Биологическая роль и физиологическое действие
В живых организмах бериллий не несёт какой-либо значимой биологической функции. Однако бериллий может замещать магний в некоторых ферментах, что приводит к нарушению их работы. Ежедневное поступление бериллия в организм человека с пищей составляет около 0,01 мг.
Бериллий ядовит: Летучие (и растворимые) соединения бериллия, в том числе и пыль, содержащая соединения бериллия, высокотоксичны. Для воздуха ПДК в пересчёте на бериллий составляет 0,001 мг/м³. Бериллий обладает ярко выраженным аллергическим и канцерогенным действием. Вдыхание атмосферного воздуха, содержащего бериллий, приводит к тяжёлому заболеванию органов дыхания — бериллиозу.
См. также
- Соединения бериллия
Примечания
Ссылки
Электрохимический ряд активности металлов | |
---|---|
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au |
Чрезвычайно опасные вещества | |
---|---|
Бериллий
Бериллий | |
---|---|
Атомный номер | 4 |
Внешний вид простого вещества |
мягкий металл серебристо-белого цвета |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
9,01218 а. е.м. (г/моль) |
Радиус атома | 112 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
898,8 (9,32) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [He] 2s2 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 90 пм |
Радиус иона | 35 (+2e) пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
1.57 |
Электродный потенциал | −1,69 В |
Степени окисления | 2; 1 |
Термодинамические свойства простого вещества | |
Плотность | 1,848 г/см³ |
Молярная теплоёмкость | 16,44 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | 201 Вт/(м·K) |
Температура плавления | 1551 K |
Теплота плавления | 12,21 кДж/моль |
Температура кипения | 3243 K |
Теплота испарения | 309 кДж/моль |
Молярный объём | 5,0 см³/моль |
Кристаллическая решётка простого вещества | |
Структура решётки | гексагональная |
Параметры решётки | a=2,286; c=3,584 Å |
Отношение c/a | 1,567 |
Температура Дебая | 1000 K |
Be | 4 |
9,012182 | |
[He]2s2 | |
Бериллий |
Бериллий химический элемент главной подгруппы второй группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И.Менделеева, с атомным номером 4. Обозначается символом Be (Beryllium). Простое вещество бериллий (CAS-номер: 7440-41-7)— мягкий высокотоксичный металл серого цвета, имеет весьма высокую стоимость.
История
Воклен, Луи НиколаОткрыт в 1798г. французским химиком Луи Никола Вокленом. Большую работу по установлению состава соединений бериллия и его минералов провёл русский химик И.В.Авдеев (1818—1865). Именно он доказал, что оксид бериллия имеет состав BeO, а не Be2O3, как считалось ранее.
Происхождение названия
Схема строения атома бериллияОпределение элемента бериллий произошло от названия минерала берилла (beryllos) (силикат бериллия и алюминия, Be3Al2Si6O18), которое восходит к названию города Белур (Веллуру) в Южной Индии, недалеко от Мадраса; с древних времён в Индии были известны месторождения изумрудов— разновидности берилла. Из-за сладкого вкуса растворимых в воде соединений бериллия элемент вначале называли «глюциний» (от греч. glykys— сладкий).
Нахождение в природе
Изотоп 8Be отсутствует в природе, поскольку является крайне нестабильным и имеет период полураспада 10−18 с. Стабильным является 9Be. Кроме 9Be в природе встречаются радиоактивные изотопы 7Be и 10Be.
Содержание бериллия в земной коре— около 3,5 г/т, обычно он встречается как примесь к различным минералам. Известно более 30 собственно бериллиевых минералов, но только 6 из них считаются более-менее распространёнными: берилл, хризоберилл, бертрандит, фенакит, гельвин, даналит. Промышленное значение имеет в основном берилл, в РФ (Республика Бурятия) разрабатывается фенакит-бертрандитовое Ермаковское месторождение.
Разновидности берилла считаются драгоценными камнями: аквамарин — голубой, зеленовато-голубой, голубовато-зеленый; изумруд— густо-зеленый, ярко-зеленый; гелиодор — желтый; известны ряд других разновидностей берилла, различающихся окраской (темно-синие, розовые, красные, бледно-голубые, бесцветные и др. ). Цвет бериллу придают примеси различных элементов.
Физические свойства
Бериллий— мягкий, но не пластичный (легко разрушается) металл серебристо-белого цвета. Имеет высокий (в связи с чем ему ошибочно приписывается высокая твёрдость) модуль упругости— 300 ГПа (у сталей— 200—210 ГПа). На воздухе активно покрывается стойкой оксидной плёнкой BeO.
Модуль продольной упругости (модуль Юнга) 300 ГПа (312кгс/мм2). Механические свойства Бериллия зависят от чистоты металла, величины зерна и текстуры, определяемой характером обработки. Предел прочности Бериллия при растяжении 200—550 Мн/м2(20-55 кгс/мм2), удлинение 0,2-2%, что при таком высоком модуле упругости обеспечивает его хрупкость. Обработка давлением приводит к определенной ориентации кристаллов. Возникает анизотропия, становится возможным значительное улучшение свойств. Предел прочности в направлении вытяжки доходит до 400—800 Мн/м2(40-80 кгс/мм2), предел текучести 250—600 Мн/м2(25-60 кгс/мм2), а относительное удлинение до 4-12%. Механические свойства в направлении, перпендикулярном вытяжке, почти не меняются. Бериллий— хрупкий металл; его ударная вязкость 10-50 кДж/м2 (0,1-0,5 кгс·м/см2). Температура перехода Бериллия из хрупкого состояния в пластическое 200—400°C.
Химические свойства
Получение
В виде простого вещества в XIX веке бериллий получали действием калия на безводный хлорид бериллия:
В настоящее время бериллий получают, восстанавливая его фторид магнием:
,
либо электролизом расплава смеси хлоридов бериллия и натрия. Исходные соли бериллия выделяют при переработке бериллиевой руды.
Применение Бериллия
Легирование сплавов
Бериллий в основном используют как легирующую добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий. В технике довольно широко распространены бериллиевые бронзы типа BeB (пружинные контакты). Добавка 0,5% бериллия в сталь позволяет изготовить пружины, которые пружинят при красном калении.
Рентгенотехника
Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу).
Ядерная энергетика
В атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. В смесях с некоторыми α-радиоактивными нуклидами бериллий используют в ампульных нейтронных источниках, так как при взаимодействии ядер бериллия-9 и α-частиц возникают нейтроны: 9Ве + α → n + 12C. Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом(тигли), а кроме того наряду с металлическим бериллием служит в атомной технике как более эффективный замедлитель и отражатель нейтронов чем чистый бериллий, кроме того оксид бериллия в смеси с окисью урана применяется в качестве очень эффективного ядерного топлива. Фторид бериллия в сплаве с фторидом лития применяется в качестве теплоносителя и растворителя солей урана, плутония, тория в высокотемпературных жидкосолевых атомных реакторах.
Фторид бериллия используется в атомной технике для варки стекла применяемого для регулирования небольших потоков нейтронов. Самый технологичный и качественный состав такого стекла -(BeF2−60%,PuF4−4%,AlF3−10%, MgF2−10%, CaF2−16%). Этот состав наглядно показывает один из примеров применения соединений плутония в качестве конструкционного материала (частичное).
Лазерные материалы
В лазерной технике находит применение алюминат бериллия для изготовления твердотельных излучателей (стержней, пластин).
Аэрокосмическая техника
В производстве тормозов для аэрокосмической техники, тепловых экранов и систем наведения с бериллием не может конкурировать практически ни один конструкционный материал. Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раз легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Налажено производство бериллидов применяемых как конструкционные материалы для двигателей и обшивки ракет и самолетов, а так же в атомной технике.
Ракетное топливо
Теоретические характеристики топлив, образованных бериллием с различными окислителями
Окислитель | Удельная тяга(Р1,сек) | Температура сгорания °С | Плотность топлива г/см³ | Прирост скорости, ΔVид,25, м/сек | Весовое содерж.горючего% |
---|---|---|---|---|---|
Фтор | 323,3 сек | 4328°C | 1,547 | 5014 м/сек | 13% |
Тетрафторгидразин | 310,8 сек | 4234°C | 1,19 | 4204 м/сек | 11% |
ClF3 | 277,4 сек | 4075°C | 1,85 | 4696 м/сек | 13% |
ClF5 | 289,6 сек | 4176°C | 1,762 | 4791 м/сек | 13% |
Перхлорилфторид | 242,6 сек | 3593°C | 1,709 | 3953 м/сек | 13% |
Окись фтора | 308,6 сек | 4177°C | 1,561 | 4986 м/сек | 13% |
Кислород | 235,4 сек | 3637°C | 1,21 | 3213 м/сек | 15% |
Перекись водорода | 276,8 сек | 3472°C | 1,503 | 4231 м/сек | 18% |
Азотная кислота | 256 сек | 2728°C | 1,574 | 4005 м/сек | 24% |
Стоит отметить высокую токсичность и высокую стоимость металлического бериллия, и в этой связи приложены значительные усилия для выявления бериллийсодержащих топлив имеющих значительно меньшую общую токсичность и стоимость. Одним из таких соединений бериллия является гидрид бериллия.
Теоретические характеристики топлив, образованных гидридом бериллия с различными окислителями
Окислитель | Удельная тяга(Р1,сек) | Температура сгорания °С | Плотность топлива г/см³ | Прирост скорости, ΔVид,25, м/сек | Весовое содерж.горючего% |
---|---|---|---|---|---|
Фтор | 354,9 сек | 4244°C | 1,298 | 5029 м/сек | 13% |
Тетрафторгидразин | 335,6 сек | 4133°C | 1,065 | 4270 м/сек | 10% |
ClF3 | 298,8 сек | 3885°C | 1,573 | 4674 м/сек | 10% |
ClF5 | 314,5 сек | 3979°C | 1,481 | 4773 м/сек | 11,25% |
Перхлорилфторид | 309,5 сек | 2932°C | 1,114 | 4037 м/сек | 34% |
Окись фтора | 342,9 сек | 3027°C | 1,054 | 4338 м/сек | 35% |
Кислород | 331,4 сек | 3079°C | 0,867 | 3744 м/сек | 45% |
Перекись водорода | 353,1 сек | 2932°C | 0,98 | 4285 м/сек | 41% |
N2O4 | 316,1 сек | 2558°C | 0,93 | 3721 м/сек | 48% |
Азотная кислота | 322,1 сек | 3085°C | 1,047 | 4060 м/сек | 35% |
Огнеупорные материалы
Оксид бериллия 99,9%(изделие)Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов и при этом это самый теплопроводный огнеупорный материал.
Биологическая роль и физиологическое действие
В живых организмах бериллий не несёт какой-либо значимой биологической функции. Однако бериллий может замещать магний в некоторых ферментах, что приводит к нарушению их работы. Нормальное содержание бериллия в организме взрослого человека (при массе тела 60 кг) составляет 0,031мг, ежедневное поступление с пищей— около 0,01мг.
Бериллий— ядовит: Летучие (и растворимые) соединения бериллия, в том числе и пыль, содержащая соединения бериллия, высокотоксичны. Для воздуха ПДК (предельно допустимые концентрации) вещества в пересчёте на бериллий составляет 0,001 мг/м³. Бериллий обладает ярко выраженным аллергическим и канцерогенным действием. Вдыхание атмосферного воздуха содержащего бериллий приводит к тяжёлому заболеванию органов дыхания — бериллиозу.
Дополнительная информация по Бериллию
Соединения бериллия
Бериллий, Beryllium, Be (4)
Содержащие бериллий минералы (драгоценные камни) — берилл, смарагд, изумруд, аквамарин и др. – известны с глубокой древности. Некоторые из них добывались на Синайском полуострове еще в XVII в. до н. э. В Стокгольмском папирусе (III в.) описываются способы изготовления поддельных камней. Название берилл встречается у греческих и латинских (Beryll) античных писателей и в древнерусских произведениях, например в «Изборнике Святослава» 1073 г., где берилл фигурирует под названием вируллион. Исследование химического состава драгоценных минералов этой группы началось, однако, лишь в конце XVIII в. с наступлением химико-аналитического периода.
Первые анализы (Клапрот, Биндгейм и др.) не обнаружили в берилле ничего особенного.
В конце XVIII в. известный минералог аббат Гаюи обратил внимание на полное сходство кристаллического строения берилла из Лиможа и смарагда из Перу. Вокелен произвел химический анализ обоих минералов (1797) и обнаружил в обоих новую землю, отличную от алюмины. Получив соли новой земли, он установил, что некоторые из них обладают сладким вкусом, почему и назвал новую землю глюцина (Glucina) от греческого — сладкий. Новый элемент, содержащийся в этой земле, был назван соответственно глюцинием (Glucinium). Это название употреблялось во Франции в XIX в., существовал даже символ — Gl.
Клапрот, будучи противником наменования новых элементов по случайным свойствам их соединений, предложил именовать глюциний бериллием (Beryllium), указав, что сладким вкусом обладают соединения и других элементов. Металлический бериллий был впервые получен Велером и Бусси в 1728 г. путем восстановления хлорида бериллия металлическим калием. Отметим здесь выдающиеся исследования русского химика И.В.Авдеева по атомному весу и составу окисла бериллия (1842). Авдеев установил атомный вес бериллия 9,26 (совр.9,0122), тогда как Берцелиус принимал его равным 13,5, и правильную формулу окисла.
О происхождении названия минерала берилл, от которого образовано слово бериллий, существует несколько версий. А. М. Васильев (по Диргарту) приводит следующее мнение филологов: латинское и греческое названия берилла могут быть сопоставлены с практритским veluriya и санскритским vaidurya. Последнее является названием некоторого камня и происходит от слова vidura (очень далеко), что, по-видимому, означает какую-то страну или гору. Мюллер предложил другое объяснение: Vaidurya произошло от первоначального vaidarya или vaidalya, а последнее от vidala (кошка). Иначе говоря, vaidurya означает приблизительно «кошачий глаз». Рай указывает, что в санскрите топаз, сапфир и коралл считались кошачьим глазом. Третье объяснение дает Липпман, который считает, что слово берилл обозначало какую-то северную страну (откуда поступали драгоценные камни) или народ. В другом месте Липпман отмечает, что Николай Кузанский писал, что немецкое Brille (очки) происходит от варварско-латинского berillus. Наконец, Лемери, объясняя слово берилл (Beryllus), указывает, что Berillus, или Verillus, означает «мужской камень».
В русской химической литературе начала XIX в. глюцина называлась — сладимая земля, сладозем (Севергин, 1815), сладкозем (Захаров, 1810), глуцина, глицина, основание глицинной земли, а элемент именовался глицинием, глицинитом, глицием, сладимцем и пр. Гизе предложил название бериллий (1814). Гесс, однако,придерживался названия глиций; его употреблял в качестве синонима и Менделеев (1-е изд. «Основ химии»).
2. Краткие сведения о бериллии и его соединениях / КонсультантПлюс
Бериллий (Be) легкий, светло-серый тугоплавкий, хрупкий металл, относится ко II группе периодической системы Менделеева. Удельный вес 1,84, температура плавления 1283 °C, кипения 2970 °C. На воздухе покрывается пленкой окиси, препятствующей дальнейшему окислению.
При нагревании до 600 °C окисление происходит медленно, однако при температуре 800 °C и выше образование окиси бериллия резко усиливается. Металлический бериллий в воде практически не растворяется. В разбавленных минеральных кислотах (соляная и серная) хорошо растворяется с образованием солей. В азотной кислоте растворяется только при нагревании. С растворами щелочей образует соли – бериллаты.
Характерной особенностью бериллия является легкое взаимодействие с галогенами, с фтором при комнатной температуре, с хлором, бромом, йодом при нагревании.
Наряду с использованием в промышленности чистого металлического бериллия в виде изделий в настоящее время этот металл стал чрезвычайно широко применяться при производстве различного вида сплавов.
В промышленности самое широкое распространение получили медно-бериллиевые сплавы, известные под названием “бериллиевые бронзы”. Эти сплавы в зависимости от назначения могут содержать от 1,9 до 2,5% бериллия.
Другая группа сплавов, имеющих в своем составе бериллий, включает сплавы на основе железа, никеля и кобальта. Содержание бериллия в этой группе сплавов колеблется от 1,5 до 2,5%.
Литейные алюминиевые сплавы содержат бериллий от 0,01 до 0,4%.
И, наконец, имеются сплавы на основе алюминия с содержанием бериллия 20% и более.
Широкое применение в технике находит также окись бериллия. Окись бериллия (BeO) имеет точку плавления 2550 °C, точку кипения – более 4000 °C.
Наряду с весьма ценными техническими свойствами бериллия и его соединений последние обладают резко выраженными токсическими свойствами.
Наиболее токсичными являются растворимые соединения бериллия (фтористый, хлористый, серно-кислый, уксусно-кислый бериллий и др.).
Среди нерастворимых соединений бериллия наиболее токсичной является окись бериллия в виде высокодисперсной пыли.
Степень токсичности нерастворимых соединений бериллия находится в прямой зависимости от дисперсности выделяющейся пыли. С повышением дисперсности пыли токсичность ее возрастает.
К менее токсичным соединениям могут быть отнесены углекислый бериллий, карбид бериллия, гидроокись бериллия.
Основным путем проникновения бериллия и его соединений в организм является поступление его через органы дыхания.
Соединения бериллия, находящиеся в воздухе в виде высокодисперсной пыли, тумана, газов, могут быть причиной возникновения и развития заболеваний легких и верхних дыхательных путей.
Воздействие на организм человека массивных доз бериллия и его соединений может привести к тяжелым острым поражениям легких и верхних дыхательных путей (пневмония, бронхит, бронхиолит, ларингит, фарингит и т. д.).
Длительное воздействие относительно малых концентраций соединений бериллия может приводить к возникновению и развитию хронических заболеваний легких, характеризующихся возникновением легочного фиброза – бериллиоза.
Клинические проявления этого заболевания и его течение имеют ряд специфических черт, которые отличают его от других профессиональных легочных заболеваний. Развитие заболевания, тяжесть и прогрессирование болезни весьма часто не зависит от продолжительности контакта, действующей концентрации и находится в прямой зависимости от индивидуальной чувствительности организма. Наряду с явлениями поражения легочного аппарата имеет место поражение других органов и систем. Это заболевание может развиваться постепенно, даже через несколько лет после окончания работы с бериллием.
Растворимые соединения бериллия при попадании на кожу могут вызывать поражение кожного покрова и слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз (дерматиты, экземы, конъюнктивиты, назофарингиты и т. д.).
Попадание мелких частиц бериллия в ссадины, ранки, порезы кожного покрова может приводить к развитию длительно незаживающих язвочек.
Для обеспечения безопасных условий труда при работе с бериллием и его соединениями в производственных и лабораторных условиях необходимо выполнение следующих санитарно-гигиенических требований.
ПромМетиз +7 (812) 385-76-07 Бериллий
Общие сведения.
Бериллий является четвёртым по счёту элементом периодической таблицы Менделеева. Он относится к главной подгруппе второй группы и имеет атомную массу, равную 9,01218. В своём обычном состоянии бериллий представляет собой хрупкий металл с плотностью всего 1, 846 грамма на кубический сантиметр.
Только один изотоп данного элемента является стабильным, в то время, как все остальные отличаются радиоактивностью или быстрым распадом. Стоит отметить особенность в классификации, которая находится на атомном уровне. Бериллий обладает одним стабильным изотопом при том, что находится в числе чётных элементов таблицы Менделеева. Данная особенность не характерна ни для какого другого вещества.
Физические и химические свойства.
Несмотря на свой высокий уровень хрупкости, бериллий отличается значительной твёрдостью. Присутствует два кристаллических типа данного вещества, являющихся температурными модификациями. Они получили название альфа и бета бериллия, отличающихся по своим основным характеристикам. Данный металл имеет наиболее высокий показатель теплоёмкости среди всех остальных элементов – 1,80 кДж/(кг•К). Довольно высокое значение имеют параметры теплопроводности и линейного расширения. На все характеристики бериллия, как и любого другого металла, оказывают серьёзное влияние температура. Хотя этот элемент обладает значительным числом преимуществ, количество недостатков составляет не менее длинный список. Сюда относится высокая стоимость чистого металла, низкий показатель удельной вязкости, а также другие факторы. Несмотря на это, данный элемент незаменим в современном мире.
Химические соединения бериллия подразумевают двухвалентность. Этот элемент характеризуется своей значительной химической активностью, которая существенно возрастает при увеличении температуры. В отличие от других металлов, вплоть до 600 градусов по Цельсию бериллий не проявляет склонность к окислительным процессам. Соли металла обладают способностью в больших объёмах растворяться в воде и не образовывать осадка.
История бериллия.
Бериллий привлекал внимание человека в течение многих веков. Первоначально, это являлось неявным интересом, поскольку металл содержался в драгоценных камнях. Таким образом, осуществлялась их активная добыча в месторождениях, находившихся на поверхности. Длительное время, бериллий не могли выделить, поскольку даже не подозревали о его присутствии в составе минералов. Даже с современным оборудованием данная задача достаточно сложна. Другой причиной подобных проблем является значительное сходство с алюминием. Например, даже Менделеев первоначально планировал не выделять его в отдельный элемент. Он считал бериллий трёхвалентным металлом и не мог найти ему место.
Само открытие бериллия произошло во Франции в 1798 году. При этом, длительное время не удавалось получить данный металл в чистом виде. Решение этой задачи было найдено только в 1828 году. Им оказалось использование метода электролиза.
Применение.
Долгое время бериллию не было практического применения, но ситуация сильно изменилась с приходом двадцатого века. Новые технологические открытия и машины потребовали металла с особыми характеристиками. Бериллий оптимально подходит под предъявляемые требования и стал использоваться в составе сплавов. Например, авиация подразумевает необходимость применения в крупном самолёте более тысячи деталей, содержащих бериллий в своём составе. Другим вариантом является машиностроение. Пружины с добавлением бериллия не знают такого понятия, как усталость металла. Это обеспечивает возможность функционирования в течение длительного времени без износа.
Процесс бериллизации широко известен в промышленности. Он подразумевает внедрение металла в поверхность изделия, что гарантирует высокие эксплуатационные параметры при относительно невысокой стоимости.
Некоторые соединения бериллия показывают себя перспективными, с точки зрения ракетной промышленности. Использование в качестве твёрдого топлива считается задачей завтрашнего дня для данной сферы.
О бериллии | Министерство энергетики
Долгосрочные или хронические последствия для здоровья могут развиться через годы после первого воздействия бериллия и могут повлиять на людей, подвергшихся воздействию очень малых количеств бериллия. В некоторых случаях CBD был диагностирован у бывших офисных работников и других людей, которые имели лишь кратковременное случайное воздействие бериллия.
CBD – это в первую очередь заболевание легких, но оно также может поражать другие органы, особенно лимфатические узлы, кожу, селезенку, печень, почки и сердце.
CBD наблюдается у людей, чувствительных к бериллию.
КБД встречается у людей, у которых возникла «аллергия» или возникла сенсибилизация к бериллию при воздействии. Хотя текущие программы медицинского надзора Министерства энергетики выявляют больше людей, которые только сенсибилизированы и не болеют CBD, многие люди уже имеют CBD к тому времени, когда они будут обследованы на сенсибилизацию бериллия или симптомы легких.
CBD может развиваться через много лет.
Среднее время от первого воздействия бериллия до развития симптомов (латентный период) CBD составляет от 10 до 15 лет.Это означает, что вы можете подвергнуться воздействию бериллия сегодня и не страдать от каких-либо последствий для здоровья в течение десятилетий. Последствия для здоровья проявляются у некоторых людей через несколько месяцев после воздействия, но не так долго, как 30 лет у других.
Врачи и исследователи считают, что некоторые люди, у которых была КБД, жили с этой болезнью и умерли от других причин, даже не зная, что у них была КБД.
Симптомы КБД напоминают симптомы других заболеваний легких.
Симптомы CBD очень похожи на симптомы нескольких других заболеваний, особенно болезни, называемой саркоидозом, которая поражает легкие, а иногда и другие органы.Исследования показали, что в некоторых случаях врачи диагностировали то, что оказалось CBD, как саркоидоз или другое заболевание.
Симптомы CBD могут включать следующее:
- Постоянный кашель
- Одышка при физической нагрузке
- Усталость
- Боль в груди и суставах
- Кровь в мокроте (мокрота – слюна, слизь и другие выделения которые могут «кашлять» из дыхательной системы)
- Учащенное сердцебиение
- Потеря аппетита
- Лихорадка и ночная потливость
CBD поддается лечению, но не излечивается.
Если обнаружена потеря функции легких, лечение может включать прием кортикостероидов (часто называемых просто «стероидами»), лекарства, уменьшающего воспаление. Наиболее распространенным типом кортикостероидов, назначаемых при КБД, является преднизон. В случае успеха лечение стероидами может замедлить развитие CBD, уменьшив образование рубцовой ткани и отсрочив необратимое повреждение легких.
Однако многие люди плохо поддаются лечению. Другие не переносят побочных эффектов длительного лечения стероидами.Побочные эффекты от приема стероидов в течение длительного времени могут включать более медленное заживление инфекций, потерю кальция из костей, более высокий уровень холестерина в крови, а также задержку жидкости и соли, что может усугубить болезнь сердца или почек. Правильное лечение для человека следует рассматривать в свете общего состояния здоровья и истории болезни этого человека.
Людям с недостаточным уровнем кислорода в крови в результате КБД также может потребоваться дополнительный кислород, чтобы улучшить доставку кислорода к телу и защитить сердце от повреждений, которые могут быть нанесены низким уровнем кислорода.
Лица, которые не могут принимать стероиды, могут продолжать терять функцию легких. В результате они, вероятно, будут жить хуже и в некоторых случаях станут инвалидами. Их продолжительность жизни также может быть короче.
Хотя использование кортикостероидов является стандартным лечением CBD, в настоящее время ведутся исследования других препаратов, которые могут снизить потребность в высоких дозах кортикостероидов.
С другой стороны, некоторые люди с диагностированной КБД могут никогда не заболеть настолько, чтобы потребовать лечения.
Бериллий – информация об элементе, свойства и применение
Расшифровка:
Химия в ее элементе: бериллий
(Promo)
Вы слушаете Химию в ее элементе, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.
(Конец промо)
Крис Смит
Привет, на этой неделе элемент, который забыл Big Bang, но который вернулся обратно как материал, из которого сделаны лучшие в мире пружины. Он также дал нам великолепные драгоценные камни, искробезопасные инструменты для нефтяной промышленности и смертельное заболевание легких.
Ричард Ван Норден
Во время Большого взрыва образовались только водород, гелий и литий. Следующий элемент, бериллий, относительно редко встречается во Вселенной, потому что он также не образуется в ядерных топках звезд. Чтобы получить этот металл, требуется сверхновая, в которой распадаются более тяжелые ядра.
Предыдущие планы по использованию бериллия в больших количествах в аэрокосмической промышленности не реализовались, хотя его легкость и прочность делали его идеальным металлом для таких целей.Одно время даже предполагалось, что бериллиевый порошок будет использоваться в качестве топлива для ракет из-за колоссального количества тепла, которое он выделяет при сгорании. Сейчас ежегодно очищается менее 500 тонн металла, поскольку он опасно токсичен.
Бериллий не имеет известной биологической роли, а его пыль вызывает хроническое воспаление легких и одышку. Кратковременное воздействие большого количества бериллия или длительное воздействие небольшого количества вызывает это заболевание легких, известное как бериллиоз.Заболевание может проявиться в течение пяти лет, и около трети заболевших умирают преждевременно, а остальные становятся инвалидами. Наибольшему риску подвергались рабочие в отраслях промышленности, использующих бериллиевые сплавы, например, те, кто производил первые типы люминесцентных ламп, которые были покрыты изнутри оксидной пленкой, содержащей бериллий. В 1950 году производство этого типа ламп было прекращено.
Минералы берилл и изумруд являются силикатами бериллия и были известны древнему миру; Император Нерон использовал большой изумруд, чтобы лучше видеть гладиаторские бои в этом районе.Их красивый зеленый цвет обусловлен следами хрома. Анализ кислорода в этих драгоценных камнях позволяет идентифицировать их источник, поскольку соотношение изотопов кислорода-18 и кислорода-16 варьируется в зависимости от того, где находится минерал. Римляне получали свои изумруды в основном из Австрии, хотя некоторые из них были доставлены даже из Пакистана. Более удивительным было открытие, что могольские правители Индии получали некоторые из них из Колумбии в Южной Америке, вероятно, через торговлю через Тихий океан. Основные руды бериллия – берилл и бертрандит, который также является силикатом.Иногда появляются действительно огромные кристаллы бертранида: один экземпляр, найденный в штате Мэн в США, имел длину более 5 метров и весил почти 20 тонн.
В том, что берилл и изумруд могут содержать новый элемент, подозревалось 18 -е годы века, и Николас Луи Воклен проанализировал их, и 15 февраля 1798 года он объявил, что они содержат новый элемент, но он не смог отделить его от его окись. Металлический бериллий был выделен в 1828 году из хлорида бериллия (BeCl 2 ) реакцией его с калием.
Бериллий должен был сыграть историческую роль в развитии наших знаний в области теории атома, поскольку он помог открыть фундаментальную частицу – нейтрон. Это было обнаружено в 1932 году Джеймсом Чедвиком, который бомбардировал образец бериллия альфа-лучами (которые являются ядрами гелия), исходящими от радия. Он заметил, что затем он испустил субатомную частицу нового типа, которая имела массу, но не имела заряда. Комбинация радия и бериллия до сих пор используется для генерации нейтронов в исследовательских целях, хотя миллион альфа-частиц способен произвести только 30 нейтронов.
Бериллий – серебристо-белый, блестящий, относительно мягкий металл второй группы периодической таблицы. На металл не действуют ни воздух, ни вода, даже при нагревании до красного. Когда медь и никель сплавлены с бериллием, они не только лучше проводят электричество и тепло, но и демонстрируют замечательную эластичность. По этой причине из их сплавов получаются хорошие пружины, а медный сплав используется для изготовления искробезопасных инструментов, которые разрешены только в таких чувствительных областях, как нефтеперерабатывающие заводы.
Бериллий имеет только один изотоп, бериллий-9, который не является радиоактивным, но бериллий-10, который космические лучи производят в верхних слоях атмосферы, является радиоактивным с периодом полураспада 1,5 миллиона лет. Радиоактивный бериллий-10 был обнаружен в кернах льда и морских отложениях Гренландии, и его количество, которое было измерено в кернах льда, отложенных за последние 200 лет, увеличивается и уменьшается в соответствии с активностью Солнца, о чем свидетельствует частота появления солнечных пятен. Количество этого изотопа в морских отложениях, отложившихся в последний ледниковый период, было на 25% выше, чем в послеледниковых отложениях.Это говорит нам о том, что магнитное поле Земли тогда было намного слабее, чем сейчас.
Крис Смит
Ричард Ван Норден с историей о бериллии. В следующий раз мы расскажем историю о паре близнецов, которые могут сделать жизнь стеклодува намного безопаснее.
Андреа Селла
Однажды, когда он стоял у токарного станка, и перед ним бушевал оранжевый ад, я спросил его, в каких очках он был одет. «Didymium», – загадочно ответил он, а затем, заметив мой пустой взгляд, добавил: «Гасит свет.Попробуйте их. “Он передал мне свои очки, линзы странного зеленовато-серого цвета. Я надел их, и внезапно пламя исчезло. Все, что я мог видеть, это раскаленный кусок вращающегося стекла, не заслоненный ярким светом. Я надел их. удивленно таращился, пока Джефф не снял очки с моего лица, сказав: «Верни их, дурак», и вернулся к своей работе. химия с Андреа Селла на следующей неделе на Chemistry in its Element, я очень надеюсь, что вы присоединитесь к нам.Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.
(Промо)
(Окончание промо)
О свойствах бериллия и его использовании
Встречающийся в природе элемент, Бериллий – четвертый элемент Периодической таблицы с символом «Be». Бериллий на треть легче алюминия, но его удельная жесткость в шесть раз превышает удельную жесткость стали. Хотя многим он все еще неизвестен, этот удивительный металл придает замечательные физические и эксплуатационные качества своим конечным продуктам, создавая лучший, более связанный и безопасный мир.
Формы бериллия
Три основные формы производимого бериллия – это бериллийсодержащие сплавы, чистый металлический бериллий и бериллиевая керамика, также известная как керамика из оксида бериллия.
Источники бериллия
Откуда бериллий? Только США, Китай и Казахстан перерабатывают коммерческие количества бериллия из руды в чистый металлический бериллий или другие бериллийсодержащие материалы.В настоящее время единственный полностью интегрированный производитель (от рудника до завода), Materion Brush Inc., находится в США
.
Применение бериллия
Уникальные свойства этого легкого металла делают его важным инструментом современных технологий, широко используемых в аэрокосмической, оборонной, телекоммуникационной, компьютерной, энергетической, медицинской диагностике и других передовых областях.
Историческая перспектива
По сравнению с древними историями металлов, таких как золото, медь и свинец, бериллий является относительным новичком. Хотя бериллий был открыт в конце 18 века, его уникальные свойства и коммерческая ценность не были признаны до 1920-х годов.
Бериллий – Обзор | Управление охраны труда
Обзор
Элемент бериллий – серый металл, который прочнее стали и легче алюминия.Его физические свойства, включая высокую удельную массу, высокую температуру плавления, отличную термостойкость и проводимость, отражательную способность и прозрачность для рентгеновских лучей, делают его важным материалом в аэрокосмической, телекоммуникационной, информационной, оборонной, медицинской и ядерной отраслях. . Бериллий классифицируется Министерством обороны США как стратегический и важный материал. В 2019 году США произвели 170 метрических тонн бериллия внутри страны и импортировали 45 метрических тонн. Выбросы из государственных запасов – еще один источник бериллия.Бертрандит (<1% бериллия) является основным минералом, добываемым для получения бериллия в США, в то время как берилл (4% бериллия) является основным минералом, добываемым для получения бериллия в остальном мире.
Бериллий используется в промышленности в трех формах: в виде чистого металла, в виде оксида бериллия и, как правило, в виде сплава с медью, алюминием, магнием или никелем. Оксид бериллия (так называемый бериллий) известен своей высокой теплоемкостью и является важным компонентом определенного чувствительного электронного оборудования.Бериллиевые сплавы подразделяются на два типа: с высоким содержанием бериллия (до 30% бериллия) и с низким содержанием бериллия (2–3% бериллия). Медно-бериллиевый сплав обычно используется для изготовления втулок, подшипников и пружин. Летучая зола (побочный продукт угольных электростанций) и различные материалы для абразивно-струйной обработки, такие как шлаки, гранат, кварцевый песок и дробленое стекло, также могут содержать следовые количества бериллия (значительно <0,1% по весу).
Почему бериллий опасен для рабочих?
Рабочие в отраслях промышленности, где присутствует бериллий, могут подвергаться воздействию бериллия при вдыхании или контакте с бериллием в воздухе или на поверхностях.Вдыхание бериллия или контакт с ним может вызвать иммунный ответ, в результате которого человек становится сенсибилизированным к бериллию. Люди с сенсибилизацией к бериллию подвергаются риску развития изнурительного заболевания легких, называемого хронической бериллиевой болезнью (ХБД), если они вдыхают переносимый по воздуху бериллий после того, как стали сенсибилизированными. Рабочие, подвергшиеся воздействию бериллия, также могут иметь другие неблагоприятные последствия для здоровья, такие как острая бериллиевая болезнь и рак легких. См. Раздел «Влияние на здоровье» в преамбуле Окончательного правила по бериллию для получения дополнительной информации.
Что должны делать работодатели, чтобы защитить своих работников от воздействия бериллия?
Стандарты OSHA по бериллию для общей промышленности, строительства и судостроительных заводов требуют, чтобы работодатели применяли меры защиты для рабочих, которые подвергаются воздействию бериллия на своем рабочем месте. Этот сайт предоставляет работодателям и работникам информацию о стандартах на бериллий, воздействии бериллия на здоровье, а также об оценке и контроле воздействия. Для получения более подробной информации OSHA опубликовало Руководства по соблюдению требований малых предприятий (SECG) для общей промышленности и вскоре опубликует SECG для строительной / морской промышленности.
Кто подвергается воздействию бериллия на рабочем месте?
По оценкам OSHA, приблизительно 62 000 рабочих потенциально подвергаются воздействию бериллия на приблизительно 7300 предприятиях в Соединенных Штатах, включая приблизительно 12 000 рабочих строительной и судостроительной промышленности. Хотя наибольшее воздействие происходит на рабочем месте, члены семей рабочих, работающих с бериллием, также могут подвергаться воздействию загрязненной рабочей одежды и транспортных средств. Данные о воздействии, полученные от Информационной системы по охране труда (OIS) OSHA, определяют, что рабочие, занятые в производстве первичного бериллия и сплавов, а также в переработке отходов, подвергаются наибольшему воздействию бериллия.
Общие промышленные профессии, потенциально подверженные воздействию бериллия, включают:
- Рабочие первичного производства бериллия
- Рабочие, обрабатывающие металлический бериллий / сплавы / композиты
- Литейщики
- Тендеры печи
- Операторы станков
- Машинисты
- Изготовители металла
- Сварщики
- Зубные техники
- Вторичная выплавка и рафинирование (переработка электронных и компьютерных деталей, металлов)
- Абразивно-струйные аппараты
К профессиям строителей и судостроителей, потенциально подверженным воздействию бериллия, относятся:
- Абразивоструйные аппараты и приспособления для плавки
- Рабочие
- Сварщики
Некоторые типы абразивных материалов, используемых при абразивно-струйной очистке, могут содержать следовые количества бериллия (<0.1% по весу), а также поверхности, подвергающиеся пескоструйной очистке. Из-за высокой запыленности, присущей абразивно-струйной очистке, работники, выполняющие эти работы, в некоторых случаях могут подвергаться воздействию бериллия, превышающего его допустимый уровень.
Где используется бериллий?
Готовые продукты 1 , содержащие бериллий и соединения бериллия, используются во многих отраслях промышленности, в том числе:
- Аэрокосмическая промышленность (тормозные системы самолетов, двигатели, спутники, космический телескоп)
- Автомобильная промышленность (антиблокировочные системы, зажигания)
- Производство керамики (крышки ракет, полупроводниковые чипы)
- Оборона (компоненты ядерного оружия, детали ракет, системы наведения, оптические системы)
- Стоматологические лаборатории (сплавы в коронках, мостах и зубных пластинах)
- Электроника (рентгеновские лучи, детали компьютеров, детали телекоммуникаций, автомобильные детали)
- Энергия (приборы СВЧ, реле)
- Медицина (лазерные аппараты, электромедицинские аппараты, рентгеновские окна)
- Атомная энергия (тепловые экраны, реакторы)
- Спортивные товары (клюшки для гольфа, велосипеды)
- Телекоммуникации (оптические системы, беспроводные базовые станции)
Воздействие на здоровье
Воздействие бериллия при вдыхании находящегося в воздухе бериллия или при контакте кожи с бериллийсодержащей пылью, дымом, туманом или растворами может вызвать последствия для здоровья.
Подробнее »
Оценка воздействия и меры контроля
Эти ресурсы предоставляют информацию о пределах воздействия и аналитических методах, используемых для оценки воздействия бериллия на рабочих.
Подробнее »
Стандарты и обеспечение соблюдения OSHA
Бериллий включен в стандарты OSHA для общей промышленности, судоходства и строительства.
Подробнее »
Общие ресурсы
В этом разделе представлены полезные ресурсы и руководящие материалы по бериллию как для работодателей, так и для сотрудников.
Подробнее »
Металлы бериллия позволяют использовать технологии в экстремальных условиях
На протяжении десятилетий Materion производила металлический бериллий, необходимый для самых передовых технологий в мире, включая космические конструкции, рентгеновское оборудование и оборудование для получения изображений, военные самолеты, системы обороны и многое другое. Бериллий обладает непревзойденным соотношением модуля упругости к массе и низким тепловым расширением, что делает его устойчивым к изменению формы при экстремальных температурах.
Бериллий имеет ряд других неоспоримых преимуществ для конечного использования, включая хорошее естественное демпфирование, низкую плотность, низкое поглощение нейтронов, высокий коэффициент отражения инфракрасного излучения и высокую удельную теплоемкость.
БЕРИЛЛИЕВЫЕ МЕТАЛЛЫ, СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ДЛЯ УНИКАЛЬНЫХ ПРИМЕНЕНИЙ
Мы предлагаем структурный, сырой бериллий и металлический бериллий высокой чистоты различных марок и форм для решения конкретных задач уникального применения.
Бериллий инструментального качества для космоса и авиакосмической промышленности
Бериллий марки I-220-H и I-70-H, изготовленный методом горячего изостатического прессования, идеально подходит для уменьшения веса контрольно-измерительных приборов в самолетах и спутниках.Они обладают высоким пределом текучести, что позволяет инструментам сохранять форму при воздействии стресса. Порошок, уплотненный горячим изостатическим прессованием, дает металл для применений, требующих изотропных физических и механических свойств.
Бериллий марки I-70-H состоит из 99% бериллия и не более 0,7% оксида бериллия. Такие марки с низким содержанием оксидов, как эта, позволяют использовать бериллиевые зеркала без покрытия с меньшим разбросом и легче полируются, чем зеркала с более высоким содержанием оксидов.Он также стабилен в широком диапазоне температур от -196 ° C до 226 ° C (от -321 ° F до 440 ° F) и обеспечивает превосходную отражательную способность в дальней инфракрасной области (98,5% на длинах волн 8-12 микрон) без оптических покрытия. Такая ИК-отражательная способность позволяет разработчикам создавать защитные приложения, которые труднее обнаружить. Сплав I-70-H доступен в нескольких формах, включая стержень, пруток, вырезанный из блока, а также специальные размеры или формы. Для получения дополнительной технической информации загрузите спецификацию металлического бериллия I-70-H.простыня.
I-220-H бериллий используется в приложениях, требующих высокой стойкости к пластической деформации при низких уровнях напряжения. Это очень важно для приложений, требующих высокого предела текучести на микроуровне. Типичное использование включает опоры телескопов на спутниках исследования космоса и оптических спутниках. I-220-H доступен в нескольких формах, включая стержень, пруток, вырезанный из блока, а также специальные размеры или формы. Для получения дополнительной технической информации загрузите спецификацию металлического бериллия I-220-H. простыня.
СВОЙСТВА ПРИБОРА | I-220-H | I-70-H |
Предел прочности при растяжении, тыс. Фунтов / кв. Дюйм, минимум | 65 тысяч фунтов / кв. Дюйм (448 МПа) | 50 тысяч фунтов / кв. Дюйм (345 МПа) |
Предел текучести (0.Смещение 2%), тыс. Фунтов / кв. Дюйм, минимум | 50 тысяч фунтов / кв. Дюйм (345 МПа) | 30 тысяч фунтов / кв. Дюйм (207 МПа) |
Относительное удлинение (% на 4 диаметрах), не менее | 2,0% | 2,0% |
Предел текучести, тыс. Фунтов на кв. Дюйм | 6.0 тысяч фунтов / кв. Дюйм | 3,0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм |
Металлический бериллий ядерного качества для реакторов
Для оптимальной эффективности ядерных испытательных реакторов и термоядерных стенок требуются материалы, которые работают в условиях высоких температур, а бериллий удовлетворяет этим требованиям. Металлы чистого бериллия S-65 и S-65-H имеют легкий вес и обладают высокой прочностью. S-65 имеет самый низкий уровень примесей среди обычно производимых марок бериллия, что снижает количество трансурановых элементов и необходимое время хранения после удаления из реакторов.
Металлы бериллия S-65 и S-65-H также сохраняют свои свойства при повышенных температурах, тем самым повышая их полезность в приложениях для получения энергии термоядерного синтеза по сравнению с обычными графитовыми материалами. Эти металлы повышают эффективность ядерных реакторов и сокращают образование опасных отходов, что может помочь реакторам работать дольше.
СВОЙСТВА ЯДЕРНОГО БЕРИЛЛИЯ | Высокий нейтронный поток | Низкое поглощение нейтронов | Пониженная кинетическая энергия нейтронов в ядерных реакторах | Высокое сечение рассеяния нейтронов | Отличная нейтронная термализация | Высокая теплопроводность в условиях плавления | Прозрачен для большинства форм излучения | Превосходная стойкость к растрескиванию при термоциклировании с высоким тепловым потоком | Сохраняет характеристики при повышенной температуре с
Наш бериллий ядерного качества является эталоном для Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР), передовой программы термоядерной энергетики.Металлический бериллий S-65 был выбран для стен в ИТЭР и для размножающей гальки из-за его способности сопротивляться растрескиванию при термоциклировании с высоким тепловым потоком. Они также использовались в качестве ядерных отражателей для стен в Joint European Torus (JET), крупнейшем в мире эксперименте по физике плазмы, сфокусированном на производстве энергии ядерного синтеза. Другие области применения включают в себя отражатели и замедлители нейтронов, узлы нейтронных фильтров, ядерные испытательные реакторы и реакторы для медицинских изотопов.
Мы предлагаем бериллий ядерной чистоты в нескольких формах.S-65 подвергается вакуумному горячему прессованию и выпускается в форме стержня, стержня или прессования по индивидуальному заказу. S-65-H выпускается в виде стержней или прутков, вырезанных из блока горячего изостатического прессования. По запросу мы можем создать нестандартные геометрические формы и размеры в соответствии с требованиями дизайнера.
Для получения более подробной информации загрузите спецификацию S-65 или S-65-H.
Металлический бериллий для оптических космических систем
Наш бериллий O-30-H был первоначально разработан для изготовления зеркал для космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), а его уникальные характеристики делают его важным материалом для оптических космических приложений.O-30-H – это материал оптического качества горячего изостатического прессования, состоящий на 99% из бериллия и 0,5% из оксида бериллия. Обладая самой высокой термической изотропией среди всех предлагаемых нами марок металлического бериллия, этот материал является криогенно оптимальным материалом подложки.
Узнайте больше о влиянии бериллия на НАСА или посетите The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, Technology Development Papers, чтобы узнать, как металл O-30-H продвигает космическую оптику.
Загрузите технический паспорт O-30-H для получения дополнительных химических и механических свойств.
Металлический бериллий необработанный и высокочистый
Чистый металлический бериллий обеспечивает высокую прочность, жесткость, низкую плотность, термостойкость и отражательную способность, что делает его идеальным материалом для передовых оборонных и промышленных применений.
Наш неочищенный металл B-26-D – бериллий – это литой металл высокой чистоты, расплавленный в вакууме. Он обычно используется, когда для сплавов требуется бериллий, но точные механические свойства сплава не имеют решающего значения. Materion удостоверяет, что этот металл соответствует минимальной чистоте 99.0%. Он доступен в виде цилиндрических заготовок размером от 0,125 до 1,5 дюйма (от 3 до 40 мм) и стружки размером приблизительно 0,040 x 0,125 x 0,005 дюйма (1 x 3 x 0,1 мм). Для получения дополнительной информации загрузите спецификацию металлического бериллия-сырца B-26-D.
Мы также предлагаем металлический бериллий сверхвысокой чистоты, известный как UHP9999. Этот металл чистотой 99,99% является самым чистым бериллием, который мы производим. Он используется в лабораториях для передовых исследований и производителями полупроводников для изготовления полупроводников P-типа и высококачественных нейтронных коллиматоров.Он доступен в количестве от одного до пяти граммов. Для получения дополнительной информации загрузите спецификацию металлического бериллия UHP 9999.
Конструкционный бериллий высокой прочности и низкой плотности
Мы также производим высокопрочный металлический бериллий с различными конструкционными характеристиками, которые обеспечивают беспрецедентное соотношение прочности к весу. Они необходимы для самых передовых технологий, поскольку позволяют снизить вес, обеспечивая при этом прочный конструкционный материал для спутников, систем разведки, полупроводникового оборудования, панелей аэрокосмических приборов и электронно-оптических систем наведения.
Четыре структурных марки бериллия S-200, которые мы предлагаем, включают:
- S-200-F, который на 98,5% состоит из бериллия и горячего прессования в вакууме. Он используется в качестве оптической основы и опорной скамьи во многих астрономических телескопах, системах управления огнем и FLIR, а также космических аппаратах и метеорологических спутниках. Он может быть сертифицирован в соответствии со спецификацией SAE-AMS7906 и доступен в виде стержня и стержня. Скачать спецификацию S-200-F.
- S-200-FC, который на 98,5% состоит из бериллия и подвергается холодному изостатическому прессованию или спеканию.Хотя свойства при растяжении ниже, чем у других марок бериллия, модуль упругости и термические свойства такие же. Он может быть сертифицирован в соответствии со спецификацией SAE-AMS7910 и доступен только в специальных формах в зависимости от размера детали. Загрузите спецификацию S-200-F C.
- S-200-FH, который на 98,5% состоит из бериллия и подвергается горячему изостатическому прессованию. Этот бериллий более однороден, имеет более высокую плотность и более высокие механические свойства, чем традиционный бериллий горячего прессования в вакууме. Ему можно придать обычную или нестандартную форму, а производственный процесс оптимизирован для экономии материала и сокращения общего времени обработки.Он может быть сертифицирован в соответствии со спецификацией SAE-AMS7908 и доступен в стержнях, стержнях и специальных формах. Загрузите спецификацию S-200 F H.
- СР-200 – листовой металлический бериллий, изготовленный методом горячей прокатки заготовок вакуумного горячепрессованного блока. Его часто выбирают конструкторы, которые ищут высокоэффективные радиаторы и конструкционные опоры в военных электронных и авионических системах, и он хорошо подходит для спутниковых конструкций в качестве горячеформованного материала. Он также может быть сертифицирован по спецификации SAE-AMS7902 и изготавливаться на заказ толщиной от 0.От 020 дюймов до 0,250 дюйма (от 0,5 мм до 6,25 мм) с максимальными размерами 24 дюйма x 72 дюйма (61 см x 183 см). Загрузите спецификацию SR-200.
КОНСТРУКЦИОННЫЙ БЕРИЛЛИЙ ПРИМЕНЕНИЯ | Системы разведки, наблюдения и разведки (ISR) | Электрооптические инфракрасные (ЭО / ИК) и системы наведения | Бортовые системы раннего предупреждения и контроля (AEW & C) | Наблюдение, разведка и целеуказание (СТО) | Системы замены размера, веса и мощности (SWaP) | Полупроводниковое капитальное оборудование | Системы и компоненты космического базирования | Опорная конструкция космического телескопа Джеймса Уэбба
Сравните формы, использование и описание каждого из наших металлов бериллия.
ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОДДЕРЖКА ПРОЕКТОВ ДЛЯ БЕРИЛЛИЕВЫХ МЕТАЛЛОВ
Наша команда экспертов по бериллию может гарантировать, что вы получите оптимальные результаты при использовании нашего металлического бериллия в аэрокосмической, оборонной, ядерной, космической и других областях. Мы обеспечиваем инженерную поддержку, управляя проектами от начала проектирования до завершения, даже с самыми сложными проектными задачами. Бериллий позволил осуществить технологический прорыв, который ранее был недостижим, и наша команда продолжает находить инновационные способы применения этого высокоэффективного материала.
Работайте с нашей командой для инженерной помощи в сложных приложениях.
БЕЗОПАСНОЕ ОБРАЩЕНИЕ С БЕРИЛЛИЕМ
С бериллием, его сплавами и солями можно обращаться безопасно при соблюдении определенных правил работы. Не пытайтесь работать с бериллием, пока не ознакомитесь с надлежащими мерами безопасности. Перед использованием бериллия прочтите дополнительную информацию о здоровье и безопасности.
БериллийБериллий – токсичный двухвалентный элемент, стальной серый, прочный, легкий, в основном используется в качестве упрочняющего агента в сплавах.Бериллий имеет одну из самых высоких температур плавления среди легких металлов. Он имеет отличную теплопроводность, немагнитен, устойчив к воздействию концентрированной азотной кислоты и при стандартной температуре, а также устойчив к окислению бериллия при контакте с воздухом. Применения Бериллий используется в качестве легирующего агента при производстве бериллия и меди. Благодаря их электрической и теплопроводности, высокой прочности и твердости, немагнитным свойствам, хорошему сопротивлению, стабильности размеров в широком диапазоне температур бериллиево-медные сплавы используются во многих областях.Типичное применение бериллиево-медных сплавов – оборонная и аэрокосмическая промышленность. Бериллий в окружающей среде Содержание бериллия в земной коре составляет 2,6 ppm, в почве 6 ppm. Бериллий из почвы может переходить в растения, выращенные на ней, если он находится в растворимой форме. Типичные уровни в растениях варьируются от 1 до 40 частей на миллиард, что слишком мало, чтобы повлиять на животных, которые поедают эти растения.
Вернуться к периодической таблице элементов . |
Химия бериллия (Z = 4) – Chemistry LibreTexts
Бериллий – это элемент, встречающийся в природе и сочетающийся с другими элементами в минералах, включая берилл и хризоберилл.В чистом виде бериллий – это легкий щелочноземельный металл серо-стального цвета.
Введение
Благодаря своим физическим свойствам бериллий используется в качестве отвердителя в сплавах, используемых в аэрокосмической промышленности, а также в качестве фильтра для излучения. Бериллий не используется в коммерческих целях из-за вредных последствий при вдыхании через частицы пыли, вызывающих бериллиоз (коррозионное заболевание, обычно поражающее легкие). Бериллий – редкий элемент на Земле и во Вселенной, и он не считается необходимым или полезным для растений или животных.
Обозначение | Be |
---|---|
Цвет | Серый стальной |
Атомный номер | 4 |
Категория | Щелочноземельный металл |
Атомный вес | 9.012182 |
Группа / период | 2/2 |
Электронная конфигурация | 1с 2 2с 2 |
Валентные электроны | 2 |
Фаза (комнатная температура) | цельный |
Точка плавления | 1560 К, 1287 ° С |
Температура кипения | 2742 К, 2469 ° С |
Атомный радиус | 105 вечера |
История
В 1798 г.Л. Воклен открыл этот элемент в берилле и изумруде. Бериллий был впервые выделен Вёлером в 1828 году. Он используется в специальных сплавах, таких как пружинный металл, для повышения прочности. Когда-то он был известен как глюциний из-за сладкого вкуса его соединений (которые, увы, токсичны). Во время Первой мировой войны было произведено большее количество бериллия, но только в начале 1930-х годов бериллий производился в массовых количествах. Во время Второй мировой войны Brush Beryllium Company была популярна, так как спрос на бериллиево-медные сплавы и люминесцентные материалы в лампах рос.
Характеристики
Физическое
Несмотря на то, насколько он легкий для металла, бериллий имеет очень высокую температуру плавления. Он также имеет высокий модуль упругости, который на 50% больше, чем у стали, а также низкая плотность, обеспечивающая высокую скорость передачи звука. На STP бериллий устойчив к окислению и коррозии на воздухе.
Изотопы
Хотя бериллий имеет много изотопов, только 9 Be является стабильным, что позволяет классифицировать его как моноизотопный элемент. 10 Be образуется в атмосфере при расщеплении кислорода и азота космическими лучами. 10 Be находится на поверхности почвы и имеет длительный период полураспада, что позволяет ему выжить долгое время, прежде чем превратиться в 10 B. Это делает 10 полезным для исследования почвы и солнечной активности, поскольку солнечная активность обратно коррелирует с производством 10 Be. Помимо 10 Be, многие изотопы бериллия, особенно 13 Be, имеют очень короткие периоды полураспада.
Химическая промышленность
Бериллий – металл серого стального цвета, который медленно тускнеет на воздухе из-за оксида, образующегося вокруг него. Этот тонкий слой оксида позволяет бериллию царапать стекло. Обычные соединения, содержащие бериллий, – изумруд и аквамарин. Благодаря своей легкой, жесткой и стабильной структуре сплавы бериллия все чаще используются в промышленных работах.
Как и все элементы 2-й группы периодической таблицы, бериллий имеет степень окисления +2. При небольшом атомном радиусе Be 2 + обладает высокими поляризационными характеристиками, позволяющими ему образовывать множество ковалентных связей.Бериллий образует оксидный слой, поэтому он не вступает в реакцию с воздухом или водой даже при сильной жаре. Однако при воспламенении бериллий ярко горит, образуя оксид бериллия и нитрид бериллия. Бериллий легко растворяется в неокисляющих кислотах, таких как HCl, за исключением азотной, потому что он образует оксид, что делает его очень похожим на металлический алюминий.
Бериллий соединяется со многими неметаллами с образованием бинарных соединений, таких как оксид бериллия (BeO). BeO – белое твердое вещество с высокой температурой плавления, что делает его полезным в двигателях, радиооборудовании и полупроводниковых устройствах.
Возникновение и производство
Бериллий содержится примерно в 100 из 4000 известных минералов, таких как бертрандит, берилл, хризоберилл и фенакит. Бериллий также присутствует в драгоценных камнях, таких как аквамарин, биксбит и изумруд. Из многих минералов бериллия только два имеют промышленное значение для получения металлического бериллия и его соединений. Бертрандит (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ) содержит менее 1% Be и является основным минералом бериллия, добываемым в U.S., в то время как берилл (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 добывается в других странах и содержит примерно 4% Be. В США бериллий в основном добывается на месторождениях Gold Hill и Spor Mountain в Юта и на Аляске на полуострове Сьюард.
Металлический бериллий начал коммерческое производство в 1957 году, но не оправдал ожиданий по расширению отрасли. Бериллий получают путем восстановления фторида бериллия металлическим магнием по следующему уравнению:
\ [\ ce {BeF2 + Mg -> MgF2 + Be} \]
Изумруд встречается реже, чем алмаз, и дороже золота.Колумбия производит больше всего изумрудов в мире, где находится рудник Музо и восточный изумрудный пояс.
Приложения
Несмотря на то, что бериллий является хрупким, дорогим и ядовитым, он по-прежнему имеет множество ценных целей. Его легкий вес, немагнитные свойства и сопротивление искрообразованию отлично подходят для искробезопасных инструментов. Бериллий отлично подходит для изготовления самолетов и космических кораблей из-за его низкой плотности, высокой теплоемкости и высокого модуля упругости.
С простым ядром, состоящим всего из 4 протонов и 5 нейтронов, бериллий отлично подходит для трубок, поскольку он позволяет легко проходить всему излучению.Напротив, атомы бериллия отражают нейтроны, что делает его отличным средством для использования в качестве отражателей, замедлителей и управляющих стержней в исследовательских реакторах. Оксид бериллия – отличный электрический изолятор и проводник тепла. Он прозрачен для микроволн, что делает его полезным в микроволновых системах связи. Оксид бериллия также используется в компьютерах, лазерах и автомобильных системах зажигания.
Токсичность
Бериллий очень токсичен для людей. Тяжесть отравления зависит от того, как он попадает в организм, как долго остается в нем, сколько и сколько раз попадает в организм.Внутри организма бериллий связывается с фосфатсодержащими системами, нанося вред здоровью. Из-за небольшого количества бериллия в окружающей среде не существует биологической системы, обеспечивающей защиту от этого элемента, несмотря на то, что он все чаще используется в современной промышленности.
Если человек подвергается воздействию высоких уровней бериллия в течение длительного периода времени, может развиться хроническая бериллиевая болезнь (CBD). Симптомы CBD включают усталость, слабость, затрудненное дыхание и хронический кашель.CBD развивается, когда организм ощущает попадание частиц бериллия в организм, которые обычно вдыхаются в легкие. Иммунная система отвечает, посылая в орган белые кровяные тельца, которые позже мешают этому органу эффективно выполнять свою работу.
Ссылки
- Муновиц, Майкл. Принципы химии. Norton & Company: Нью-Йорк, 2000. .
- Enghag, P. (2004). Энциклопедия элементов.
- Харбер, Филипп; Сиддхарт Бансал; и Джон Бальмс. Перспективы гигиены окружающей среды , Vol. 117, No. 6 (июнь 2009 г.), стр. 970-974
Проблемы
- Каково общее химическое уравнение для получения бериллия?
- Сколько стабильных изотопов в бериллии и какие они?
- Почему бериллий способен царапать стекло?
- Почему бериллий вреден для организма? К какому заболеванию это может привести?
- Назовите 2 промышленных / коммерческих применения бериллия?
Ответы (выделите над разделом)
- BeF 2 + Mg -> MgF 2 + Be
- 9 Be – единственный стабильный изотоп бериллия, что делает его моноизотопным элементом.
- Бериллий способен поцарапать стекло, поскольку при контакте с воздухом вокруг бериллия образуется тонкий слой оксида.
- Бериллий вреден для организма, потому что он связывается с фосфатсодержащими системами и мешает продуктивной работе органов. Это может привести к таким заболеваниям, как хроническая бериллиевая болезнь (CBD).
- Бериллий используется в рентгеновских лучах, чтобы позволить излучению проникать и блокировать другие лучи, а также для строительства самолетов и космических частей из-за его высокой теплоемкости и легкого веса.