Бериллий бол цайвар саарал, хөнгөн, нэлээд хатуу, хэврэг металл юм. Агаарт энэ нь оксидын хальсаар бүрхэгдсэн байдаг.
Баримт бичиг:
19-р зуунд энгийн бодис хэлбэрээр бериллийг үйлдлээр олж авсан калиусгүй болгох бериллийн хлорид: BeCl2+2K=Be+2KCl.B e C l 2 + 2 K ⟶ B e + 2 K C l (\displaystyle (\mathsf (BeCl_(2)+2K\longrightarrow Be+2KCl)))
Одоогоор бериллийг үйлдвэрлэж байна бериллийн фторыг магнигаар багасгах: BeF2+Mg=Be+MgF2,
эсвэл электролизберилли ба натрийн хлоридын хольцын хайлмал.
Химийн шинж чанар:
Берилли нь зөвхөн нэг исэлдэлтийн төлөвтэй, +2. Химийн олон шинж чанараараа берилли нь тогтмол системд түүний доор байрладаг магнитай харьцуулахад хөнгөн цагаантай илүү төстэй байдаг (" диагональ ижил төстэй байдал "). Бериллий металл нь өрөөний температурт харьцангуй бага урвалд ордог.
Идэвхгүй болгодог хүйтэн ус, баяжуулсан хүхэр болон азотын хүчил. Бууруулах бодис нь буцалж буй ус, шингэрүүлсэн хүчил, төвлөрсөн шүлт, металл бус, аммиак, металлын ислүүдтэй урвалд орж, халах үед хүчилтөрөгч, агаарт шатдаг. Бериллий нь металуудтай нэгдлүүд хоорондын металлын нэгдлүүдийг үүсгэдэг.
2Be + O 2 (900 ° C) = 2BeO
Бериллий нь 1000°С хүртэл халсан ч устөрөгчтэй урвалд ордоггүй ч галоген, хүхэр, нүүрстөрөгчтэй амархан нийлдэг.
Be + Hal 2 (ачаалал) = 2BeHal 2 (7Be+2F→Be 7 F 2 ; 2Be+I 2 →2BeI)
3Be + C 2 H 2 = BeC 2 + H 2
Be + MgO = BeO + Mg
Хүхэртэй харилцан үйлчлэл: 2Be+S→Be 2 S
Азоттой харилцан үйлчлэл (N): 2Be+N 2 →2BeN
Бериллий нь азотын хүчлээс бусад бүх эрдэс хүчилд сайн уусдаг. Үүнээс хүчилтөрөгчийн адил бериллий нь оксидын хальсаар хамгаалагдсан байдаг.
Be + 2HCl(шингэрүүлсэн) = BeCl 2 + H 2
3Be + 8HNO3(dil) = 3 Be(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
Бериллий нь шүлттэй урвалд орж, алюминаттай төстэй бериллатын давс үүсгэдэг. Тэдний олонх нь чихэрлэг амттай байдаг, гэхдээ та тэдгээрийг хэлээрээ амтлах боломжгүй - бараг бүх бериллатууд хортой байдаг.
Be + 2NaOH(conc.) + H 2 O = Na 2 BeO 2 + H 2
Be + 2NaOH(хайлмал) = Na 2 + H 2
Устай харилцах:
2Be+3H 2 O→2H 2 + BeO + Be(OH) 2
2Be + 3H 2 O(буцалж буй) = BeO↓ + Be(OH) 2 ↓ + 2H 2
Шүлтлэгийн усан уусмалтай харилцан үйлчлэх үед бериллий нь нарийн төвөгтэй нэгдлүүд үүсэх хандлагатай байдаг.
Азотын хүчилтэй харилцан үйлчлэх:
Шүлтлэг уусмалуудын харилцан үйлчлэл:
Be + 2KOH + 2H 2 O = K 2 + H 2
Үйлдвэрлэл ба хэрэглээ:
ОХУ-д 2019 он гэхэд бериллийн шинэ үйлдвэр барихаар төлөвлөж байна. Үлдсэн орнууд дэлхийн үйлдвэрлэлийн 1% хүрэхгүй хувийг эзэлдэг. Дэлхий нийтдээ жилд 300 тонн берилли үйлдвэрлэдэг (2016).
Хайлш хайлшлах
Бериллийг голчлон төрөл бүрийн хайлшийн нэмэлт болгон ашигладаг. Бериллий нэмэх нь хайлшийн хатуулаг, бат бөх чанар, эдгээр хайлшаар хийсэн гадаргуугийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Рентген туяаны технологиБериллий нь сул шингэдэг рентген туяа, ийм учраас цонхыг үүгээр хийдэг рентген хоолойЦөмийн эрчим хүч
IN цөмийн реакторуудбериллиээр хийсэн нейтрон тусгал, гэж ашигладаг нейтрон зохицуулагч. Лазер материалЛазер технологид бериллийн алюминатыг хатуу төлөвт ялгаруулагч (саваа, хавтан) үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Сансрын инженерчлэл
Дулааны бамбай, чиглүүлэх системийг үйлдвэрлэхэд бараг ямар ч бүтцийн материал бериллийтэй өрсөлдөх чадваргүй. ТүлшБериллий металлын өндөр хоруу чанар, өндөр өртөгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд иймээс нийт хоруу чанар, өртөг нь мэдэгдэхүйц бага бериллий агуулсан түлшийг тодорхойлоход ихээхэн хүчин чармайлт гаргасан. Ийм бериллийн нэгдэл нь юм бериллийн гидрид.Галд тэсвэртэй материалЭнэ нь лабораторийн тигель болон бусад тусгай хэрэглээнд зориулж өндөр дулаан дамжуулагч, өндөр температур тусгаарлагч, галд тэсвэртэй материал болдог. Акустик
Хөнгөн, өндөр хатуулагтай тул бериллийг материал болгон амжилттай ашигладаг электродинамик чанга яригч. Биологийн үүрэг ба физиологийн нөлөө:
Амьд организмд бериллий нь биологийн чухал үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Гэсэн хэдий ч бериллийг орлуулж болно магнизаримд нь ферментүүд, энэ нь тэдний ажлыг тасалдуулахад хүргэдэг. Хүний бие дэх бериллийн хоногийн хэрэглээ нь хоол хүнсээр 0.01 мг орчим байдаг.
(зөвхөн тохиолдолд)
Бериллий (II) нэгдлүүд.Исгэлэн усан уусмал Be 2+ ионууд нь хүчтэй усан комплекс хэлбэртэй [Be(H 2 O) 4 ] 2+ ; хүчтэй шүлтлэг уусмалд – [Be(OH) 4 ] 2– ион хэлбэрээр.
BeO оксид– амфолит нь ууссан үед үндсэн болон хүчиллэг исэлүүдтэй харилцан үйлчилдэг.
BeO + SiO 2 = BeSiO 3; BeO + Na 2 O = Na 2 BeO 2
Халах үед BeO нь шүлт ба хүчилтэй урвалд ордог.
BeO + 2HCl(конц.) = BeCl 2
BeO + 2NaOH + H 2 O = Na 2 [Be(OH) 4 ]
BeO нь химийн тэсвэртэй, галд тэсвэртэй материал болгон тигель, тусгай керамик эдлэл үйлдвэрлэхэд, цөмийн энергид нейтрон зохицуулагч, тусгал болгон ашигладаг.
Be(OH) гидроксид 2 - полимер нэгдэл, тиймээс усанд уусдаггүй, амфолит.
Be(OH) 2 + 2NaOH(conc.) = Na 2 [Be(OH) 4 ]
BeO + 2HCl + 3H 2 O = [Be(H 2 O) 4 ]Cl 2
Амфотер VeNa1 2 Фторт хамгийн тод илэрдэг. Тиймээс BeF 2-ийг үндсэн фтороор халаахад фторбериллатууд үүсдэг (бусад галогеноберилатууд нь ердийн зүйл биш): 2KF + BeF 2 = K 2
BeF 2 нь хүчил фторуудтай харилцан үйлчлэхэд бериллийн давс үүсдэг.
BeF 2 + SiF 4 = Бай
VeH гидрид 2 - хүчтэй бууруулагч бодис; усаар задрахад устөрөгч ялгардаг: BeH 2 + 2H 2 O = Be(OH) 2 ↓ + H 2
Ихэнх бериллийн давс нь усанд уусдаг BeCO 3, Be 3 (PO 4) 2, зарим нь уусдаггүй. Берилли нь давхар давсаар тодорхойлогддог - нарийн төвөгтэй лиганд бүхий бериллатууд, жишээлбэл:
Na 2 SO 4 + BeSO 4 = Na 2
(NH 4) 2 CO 3 + BeCO 3 = (NH 4) 2
Юуны өмнө, "Бериллий бидэнд юу өгч чадах вэ?" Гэсэн асуултад хэд хэдэн хариулт байдаг (өшөө олон байж магадгүй юм!) ... Ердийн үеийнхээс хагас дахин жинтэй нисэх онгоц; ... хамгийн өндөр хувийн импульс бүхий пуужингийн түлш; ... 20 тэрбум (!) ачааллын циклийг тэсвэрлэх чадвартай пүршүүд - ядаргаа мэддэггүй, бараг мөнхийн пүршнүүд.
Манай зууны эхээр лавлах ном, нэвтэрхий толь бичигт бериллийн талаар: "Энэ нь практик хэрэглээгүй" гэж бичсэн байдаг. 18-р зууны төгсгөлд нээгдсэн. бериллий 100 с нэмэлт жилЭнэ нь "ажилгүй" элемент хэвээр байсан ч химич нар түүний өвөрмөц, маш ашигтай шинж чанарыг аль хэдийн мэддэг байсан. Эдгээр шинж чанарууд нь "өөрөө зүйл" байхаа болихын тулд шинжлэх ухаан, технологийн тодорхой түвшний хөгжил шаардлагатай байв. 30-аад онд академич А.Е. Ферсман бериллийг ирээдүйн металл гэж нэрлэжээ. Одоо бид бериллийг жинхэнэ металл гэж ярьж болно, ярих ёстой.
Тогтмол хүснэгтийн талаархи үл ойлголцол
4-р элементийн түүх удаан хугацаанд нээгдэж чадаагүйгээс эхэлсэн. 18-р зууны олон химич. бериллийг (бериллийн гол эрдэс) шинжилсэн боловч тэдгээрийн аль нь ч энэ эрдэсээс шинэ элемент олж чадаагүй байна.
Фотометрийн, полярографийн, радиохимийн, спектрийн, цацраг идэвхт, флюориметрийн шинжилгээний аргуудаар зэвсэглэсэн орчин үеийн химич хүртэл хөнгөн цагаан ба түүний нэгдлүүдийн ард нуугдаж байгаа мэт энэ элементийг тодорхойлоход хэцүү байдаг - тэдгээрийн шинж чанарууд нь маш төстэй юм. Мэдээжийн хэрэг, бериллийн анхны судлаачид илүү хэцүү үеийг туулсан.
Гэхдээ 1798 онд Францын химичЛуис Николас Вокелин суралцаж байна харьцуулсан шинжилгээберилл ба маргад, тэдгээрийн дотор үл мэдэгдэх исэл олдсон - "дэлхий". Энэ нь хөнгөн цагааны исэл (хөнгөн цагаан исэл) -тэй маш төстэй байсан боловч Ваукелин ялгааг анзаарсан. аммонийн карбонатад ууссан исэл (гэхдээ хөнгөн цагааны исэл уусдаггүй); шинэ элементийн сульфатын давс нь калийн сульфаттай алим үүсгэдэггүй (гэхдээ хөнгөн цагааны сульфат нь ийм шохой үүсгэдэг). Хөнгөн цагааны исэл ба үл мэдэгдэх элементийг ялгахын тулд энэ шинж чанарын ялгааг Ваукэлин ашигласан. Вокелиний бүтээлийг хэвлүүлсэн "Annales de chimie" сэтгүүлийн редакторууд түүний нээсэн "дэлхий" -ийг давсны амтат амтаас шалтгаалан "глицин" (Грек хэлнээс γλυμυς - чихэрлэг) гэж нэрлэхийг санал болгов. Гэсэн хэдий ч алдартай химичүүдМ.Клапрот, А.Экеберг нар иттриумын давс нь чихэрлэг амттай байдаг тул энэ нэрийг харамсалтай гэж үзсэн. Тэдний бүтээлүүдэд Ваукелин нээсэн "дэлхий" -ийг бериллер гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч 19-р зууны шинжлэх ухааны уран зохиолд 60-аад он хүртэл №4 элементийг ихэвчлэн "гликий", "вистериум" эсвэл "глюкиниум" гэж нэрлэдэг байв. Өнөө үед энэ нэр зөвхөн Францад хадгалагдан үлджээ.
1814 онд 4-р элементийг бериллий гэж нэрлэх саналыг Харьковын профессор Ф.И. Гизе.
Ислийг олж авсан, гэхдээ одоо ч гэсэн удаан хугацаагаарХэн ч бериллийг цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарлаж чадаагүй. Ердөө 30 жилийн дараа Ф.Воллер, А.Бусси нар бериллий хлорид дээр калийн металлын үйлчлэлээр нунтаг металл олж авсан боловч энэ металлд маш олон хольц агуулагдаж байжээ. П.Лебо (1898 онд) бериллийн натрийн фторидын электролизээр цэвэр бериллийг гаргаж авахаас өмнө дахиад 70 шахам жил өнгөрчээ.
Бериллий нь хөнгөн цагааны ижил төстэй байдал нь зохиогчид ихээхэн бэрхшээл учруулсан үечилсэн хуульД.И. Менделеев. Энэ ижил төстэй байдлаас болж өнгөрсөн зууны дундуур бериллийг 13.8 атомын жинтэй гурван валент элемент гэж үздэг байв. Гэхдээ атомын жингийн шаардлагын дагуу нүүрстөрөгч ба азотын хоорондох хүснэгтэд бериллий элементүүдийн шинж чанарын байгалийн өөрчлөлтөд бүрэн төөрөгдөл үүсгэв. Энэ нь үечилсэн хуульд ноцтой аюул учруулж байв. Гэсэн хэдий ч Менделеев өөрийн нээсэн хэв маягийн зөв гэдэгт итгэлтэй байсан бөгөөд бериллийн атомын жинг буруу тодорхойлсон, берилли нь гурвалсан байх ёсгүй, харин "магнийн шинж чанартай" хоёр валент элемент байх ёстой гэж үзсэн. Үүний үндсэн дээр Менделеев бериллийг хоёрдугаар бүлэгт оруулсан үечилсэн хүснэгтхоёр валентын хамт шүлтлэг шороон металлууд, атомын жинг 9 болгож засаж байна.
Менделеев өөрийн үзэл бодлын анхны баталгааг Оросын химич И.В. Авдеев, бериллийн исэл нь химийн хувьд магнийн исэлтэй төстэй гэж үздэг. Өнгөрсөн зууны 70-аад оны сүүлээр Шведийн химич Ларе Фредерик Нильсон, Отто Петерсон нар (гурван валент бериллийн талаарх үзэл бодлыг хамгийн их дэмжигч байсан) бериллийн атомын жинг дахин тодорхойлж, 9.1-тэй тэнцэж байгааг олж мэдэв.
Тиймээс бериллий эхнийх ньүечилсэн хуулийн замд саад тотгор учруулсан нь зөвхөн түүний бүх нийтийн шинж чанарыг баталгаажуулсан. Тогтмол хуулийн ачаар бериллийн физик, химийн мөн чанарын тухай ойлголт илүү тодорхой болсон. Дүрсээр хэлэхэд бериллий эцэст нь "паспорт"-оо авсан.
Одоо бол олон мэргэжлийн хүмүүс бериллийг сонирхож байна. Тэд тус бүр нь 4-р элементэд өөрийн гэсэн хандлагатай, "бериллиум"-ын асуудалтай байдаг.
Геологичийн үүднээс бериллий
Ердийн ховор зүйл. Дэлхий дээрх нэг тоннд дунджаар 4.2 г берилли байдаг. Жишээлбэл, хар тугалга гэх мэт алдартай элемент нь дэлхий дээр бериллий хоёр дахин их байдаг гэдгийг санаж байвал энэ нь мэдээжийн хэрэг маш бага, гэхдээ тийм ч бага биш юм. Бериллий нь ихэвчлэн дэлхийн царцдасын янз бүрийн ашигт малтмалын бага зэргийн хольц хэлбэрээр олддог. Мөн дэлхийн бериллийн өчүүхэн хэсэг нь л өөрийн бериллийн эрдсүүдэд төвлөрдөг. Тэдгээрийн 30 гаруй нь мэдэгдэж байгаа боловч зөвхөн зургаа нь илүү их эсвэл бага түгээмэл гэж тооцогддог (берил, хризоберил, бертрандит, фенацит, гелвин, даналит). Бас ноцтой аж үйлдвэрийн үнэ цэнэБи одоогоор ганцхан берилл худалдаж авсан. хүнд мэддэгэрт дээр үеэс.
Бериллүүд нь дэлхийн бараг бүх улс оронд байдаг боржин пегматитаас олддог. Эдгээр нь үзэсгэлэнтэй ногоон талстууд бөгөөд заримдаа маш их хүрдэг том хэмжээтэй; Нэг тонн жинтэй, 9 м хүртэл урттай аварга бериллерийг мэддэг.
Харамсалтай нь пегматитын ордууд маш бага бөгөөд тэндээс бериллийг аж үйлдвэрийн томоохон хэмжээнд олборлох боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч бериллийн бусад эх үүсвэрүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн агууламж нь илүү өндөр байдаг. Эдгээр нь пневматик-гидротермаль ордууд гэж нэрлэгддэг (өөрөөр хэлбэл өндөр температурт уур, уусмалын тодорхой төрлийн чулуулагтай харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүссэн ордууд).
Байгалийн берилли нь нэг тогтвортой изотоп болох 9Be-ээс тогтдог. Бериллий бол үелэх системийн цорын ганц элемент бөгөөд зөвхөн нэг тэгш тоотой байдаг нь сонирхолтой юм тогтвортой изотоп. Бериллийн өөр хэд хэдэн тогтворгүй, цацраг идэвхт изотопууд мэдэгдэж байна. (Тэдгээрийн хоёрыг - 10 Be ба 7 Be - доор хэлэлцэх болно.)
Төмөрлөгчийн үүднээс бериллий
Бериллиний шинж чанарыг ихэвчлэн "гайхалтай", "гайхалтай" гэх мэтээр нэрлэдэг. Энэ нь зарим талаараа үнэн бөгөөд гол "гайхшрал" нь эсрэгээрээ, заримдаа бие биенээ үгүйсгэдэг шинж чанаруудын хослолд оршдог. Бериллий нь хөнгөн, удаан эдэлгээтэй, халуунд тэсвэртэй байдаг. Энэхүү мөнгөн саарал металл нь хөнгөн цагаанаас нэг ба хагас дахин хөнгөн бөгөөд нэгэн зэрэг тусгай гангаас илүү бат бөх байдаг. Ялангуяа бериллий болон түүний олон хайлшийг алдахгүй байх нь чухал юм ашигтай шинж чанарууд 700...800°С температурт, ийм нөхцөлд ажиллах боломжтой.
Цэвэр бериллий нь маш хатуу бөгөөд шил зүсэхэд ашиглаж болно. Харамсалтай нь хатуулаг нь хэврэг байдаг.
Бериллий нь зэврэлтэнд маш тэсвэртэй байдаг. Хөнгөн цагааны нэгэн адил агаарт өртөхдөө нимгэн ислийн хальсаар бүрхэгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь металыг өндөр температурт ч хүчилтөрөгчийн нөлөөллөөс хамгаалдаг. Зөвхөн босго 800 ° С-ээс дээш бол масс дахь бериллийн исэлдэлт явагдаж, 1200 ° C-ийн температурт металл берилли шатаж, цагаан BeO нунтаг болж хувирдаг.
Бериллий нь олон металлтай амархан хайлш үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь илүү хатуулаг, бат бөх, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй болдог. Түүний хайлшуудын нэг болох бериллийн хүрэл нь техникийн олон нарийн төвөгтэй асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой болсон материал юм.
Бериллий хүрэл нь 1...3% бериллитэй зэсийн хайлш юм. Цэвэр бериллиас ялгаатай нь тэд механик боловсруулалтанд сайнаар нөлөөлдөг, жишээлбэл, тэдгээрийг зөвхөн 0.1 мм-ийн зузаантай тууз хийхэд ашиглаж болно. Эдгээр хүрэлүүдийн суналтын бат бэх нь олон хайлштай гангаас илүү байдаг. Өөр нэг гайхалтай нарийн ширийн зүйл: цаг хугацаа өнгөрөхөд ихэнх материалууд, түүний дотор металууд "ядарч", хүч чадлаа алддаг. Бериллий хүрэл нь эсрэгээрээ байдаг. Нас ахих тусам тэдний хүч нэмэгддэг! Тэд соронзон бус байдаг. Нэмж дурдахад тэдгээр нь нөлөөллийн үед оч үүсгэдэггүй. Эдгээр нь пүрш, пүрш, амортизатор, холхивч, араа болон бусад олон төрлийн бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь илүү их хүч чадал шаарддаг, ядаргаа, зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, өргөн температурын хязгаарт уян хатан чанарыг хадгалах, цахилгаан болон дулаан дамжуулах өндөр үзүүлэлттэй байдаг. Нисэхийн салбар нь энэхүү хайлшийн хэрэглэгчдийн нэг болсон: орчин үеийн хүнд нисэх онгоцонд бериллийн хүрэлээр хийсэн мянга гаруй эд анги байдаг гэж мэдэгджээ.
Бериллиум нэмэлтүүд нь хөнгөн цагаан, магнийн хайлшийг сайжруулдаг. Энэ нь ойлгомжтой: бериллийн нягт нь ердөө 1.82 г/см 3, хайлах цэг нь эдгээр металлынхаас хоёр дахин өндөр байдаг. Хамгийн их бага хэмжээгээрбериллий (0.005% хангалттай) нь хайлуулах, цутгах явцад шаталт ба исэлдэлтээс үүсэх магнийн хайлшийн алдагдлыг ихээхэн бууруулдаг. Үүний зэрэгцээ цутгамал материалын чанар сайжирч, технологи нь ихээхэн хялбаршсан.
Бериллиний тусламжтайгаар зөвхөн тодорхой хайлш руу оруулаад зогсохгүй бусад металлын бат бөх, хатуулаг, халуунд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой болох нь тогтоогдсон. Ган эд ангиудыг хурдан элэгдэлд оруулахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд тэдгээрийг заримдаа бериллжүүлдэг - тэдгээрийн гадаргуу нь тархалтаар бериллээр ханасан байдаг. Үүнийг ингэж хийдэг: ган хэсгийг бериллийн нунтаг болгон дүрж, 900...1100°С-т 10...15 цаг байлгана. Хэсгийн гадаргуу нь төмөр, нүүрстөрөгчтэй бериллийн хатуу химийн нэгдлээр бүрсэн байна. Ердөө 0.15...0.4 мм-ийн зузаантай энэхүү бат бөх бүрхүүл нь эд ангиудын халуунд тэсвэртэй, тэсвэрлэх чадварыг өгдөг. далайн усболон азотын хүчил.
Бериллид, тантал, ниоби, циркони болон бусад галд тэсвэртэй металл бүхий бериллийн интерметалл нэгдлүүд нь бас сонирхолтой шинж чанартай байдаг. Бериллид нь онцгой хатуулаг, исэлдэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Хамгийн шилдэг нь техникийн шинж чанарБериллидүүд нь 1650°С-ийн температурт 10-аас дээш цаг ажиллах чадвартай гэдгээрээ дэмжигддэг.
Физикчийн үүднээс бериллий
Олон элементийн түүхэнд онцгой үе шатууд байдаг - нээлтүүд, дараа нь эдгээр элементүүдийн ач холбогдол хэмжээлшгүй нэмэгддэг. Бериллийн түүхэнд ийм үйл явдал нь нейтроныг нээсэн явдал байв.
30-аад оны эхээр Германы физикч В.Боте, Г.Беккер нар бериллийг альфа тоосонцороор бөмбөгдөж байхдаа бериллийн цацраг гэж нэрлэгддэг маш сул, гэхдээ маш их нэвтэрч байгааг анзаарчээ. Энэ нь хожим батлагдсанчлан нейтроны урсгал болж хувирав. Хожим нь бериллийн энэ шинж чанар нь "нейтрон буу" -ын үндэс суурь болсон - нейтроны эх үүсвэрийг ашигласан. өөр өөр газар нутагшинжлэх ухаан, технологи.
Энэ нь бериллийн атомын бүтцийг судлах эхлэлийг тавьсан юм. Энэ нь нейтрон барихад зориулсан жижиг хөндлөн огтлол, тараах том хөндлөн огтлолоор ялгагдана. Өөрөөр хэлбэл бериллий (түүнчлэн түүний исэл) нь нейтроныг тарааж, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилж, хурдыг нь удаашруулдаг. гинжин урвалилүү үр дүнтэй ажиллах боломжтой. Бүгдээс хатуу материалБериллий нь хамгийн сайн нейтрон зохицуулагч гэж тооцогддог.
Нэмж дурдахад бериллий нь нейтрон тусгалын үүрэг гүйцэтгэдэг: чиглэлээ өөрчилж, нейтроныг реакторын цөмд буцааж өгч, гоожихоос сэргийлдэг. Мөн бериллий нь маш өндөр температурт ч гэсэн цацрагийн ихээхэн эсэргүүцэлтэй байдаг.
Цөмийн технологид бериллийг ашиглах нь эдгээр бүх шинж чанарууд дээр суурилдаг - энэ нь түүнд зайлшгүй шаардлагатай элементүүдийн нэг юм.
Бериллий ба түүний оксидоор хийсэн зохицуулагч ба цацруулагч нь реакторын цөмийн хэмжээг эрс багасгаж, ажлын температурыг нэмэгдүүлж, цөмийн түлшийг илүү үр ашигтай ашиглах боломжтой болгодог. Тиймээс бериллийн өндөр өртөгтэй хэдий ч түүнийг ашиглах нь эдийн засгийн хувьд үндэслэлтэй гэж үздэг, ялангуяа нисэх онгоц, далайн хөлөг онгоцны жижиг хүчин чадалтай реакторуудад.
Бериллий исэл нь цөмийн реакторын түлшний элементүүдийн бүрээс (түлшний саваа) үйлдвэрлэхэд чухал материал болжээ. Нейтроны урсгалын нягт нь түлшний элементүүдэд онцгой өндөр байдаг; Эдгээр нь хамгийн өндөр температур, хамгийн их стресс, зэврэлт үүсэх бүх нөхцлийг агуулдаг. Уран нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, хангалттай бат бөх биш тул түүнийг ихэвчлэн BeO-ээр хийсэн тусгай бүрхүүлээр хамгаалах шаардлагатай.
Өндөр дулаан дамжуулалт (гангаас 4 дахин их), өндөр дулаан багтаамжтайхалуунд тэсвэртэй байдал нь берилли ба түүний нэгдлүүдийг сансрын хөлгийн дулаанаас хамгаалах байгууламжид ашиглах боломжийг олгодог. Жон Гленн тойрог замд ниссэн анхны Америкийн сансрын нисгэгч (Юрий Гагарин, Герман Титов нарын дараа) байсан Найрамдал 7 сансрын хөлгийн капсулын гаднах дулааны хамгаалалтыг бериллиумаар хийсэн.
Одоохондоо илүү их хэмжээгээр сансрын технологиБериллид хүмүүсийн анхаарлыг татдаг зүйл бол түүний хөнгөн, бат бөх, хөшүүн чанар, ялангуяа хүч чадал, жингийн ер бусын өндөр харьцаа юм. Тиймээс бериллий болон түүний хайлшийг сансар огторгуй, пуужин, нисэхийн технологид ашиглах нь улам бүр нэмэгдсээр байна.
Ялангуяа өндөр нарийвчлалтай, хэмжээсийн тогтвортой байдлыг хадгалах чадвартай тул бериллийн хэсгүүдийг гироскопуудад ашигладаг - пуужин, сансрын хөлөг ба тогтворжуулалтын системд багтсан төхөөрөмжүүд. хиймэл дагуулуудДэлхий.
№4 элемент нь бусад хэсэгт мөн хамаарна орчин үеийн технологи, үүнд радио электроникийн . Ялангуяа бериллийн оксид дээр суурилсан керамик нь хагас дамжуулагчийн довтолгооны дор үнэ цэнээ алдаагүй маш үр дүнтэй радио хоолойнууд гэж нэрлэгддэг долгионы гэрлийн орон сууцны материал болжээ.
Рентген туяаны технологид бериллий металл нь маш сайн цонхоор хангадаг рентген хоолой: бага атомын жингийн ачаар 17 дахин илүү зөөлөн материалыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог рентген туяаижил зузаантай хөнгөн цагаанаас .
Химичийн үүднээс бериллий
Ихэвчлэн амфотерик, i.e. Энэ нь металл ба металл бус шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч металл шинж чанардавамгайлсан хэвээр байна.
Бериллий нь 1000°С хүртэл халсан ч устөрөгчтэй урвалд ордоггүй ч галоген, хүхэр, нүүрстөрөгчтэй амархан нийлдэг. Бериллий галогенидээс хамгийн өндөр үнэ цэнэфтор, хлорид нь бериллийн хүдрийг боловсруулахад ашигладаг.
Бериллий нь азотын хүчлээс бусад бүх эрдэс хүчилд сайн уусдаг. Үүнээс хүчилтөрөгчийн адил бериллий нь оксидын хальсаар хамгаалагдсан байдаг.
Бериллий исэл (BeO) нь үнэ цэнэтэй шинж чанартай бөгөөд зарим тохиолдолд бериллитэй өрсөлддөг.
Өндөр галд тэсвэртэй (хайлах температур 2570 ° C), химийн мэдэгдэхүйц эсэргүүцэл, өндөр дулаан дамжуулалт нь бериллийн ислийг технологийн олон салбарт, ялангуяа янз бүрийн металл, хайлш хайлуулах зориулалттай цөмгүй индукцийн зуух, тигель доторлогоонд ашиглах боломжийг олгодог. Сонирхолтой нь бериллийн оксид нь бериллийн металлд бүрэн идэвхгүй байдаг. Энэ бол бериллийг вакуумд хайлуулах зориулалттай тигель хийдэг цорын ганц материал юм.
Шилэн үйлдвэрлэлд бериллийн ислийг харьцангуй удаан хугацаанд ашиглаж ирсэн. Түүний нэмэлтүүд нь нягтрал, хатуулаг, хугарлын илтгэгчийг нэмэгдүүлдэг химийн эсэргүүцэлшил Бериллий оксидын тусламжтайгаар хэт ягаан туяа, хэт улаан туяанд маш тунгалаг байдаг тусгай нүдний шил бүтээдэг.
Бериллий исэл агуулсан шилэн материалыг пуужин, шумбагч онгоц бүтээхэд ашиглаж болно.
Бериллий шатаах үед их хэмжээний дулаан ялгардаг - 15 мянган ккал/кг. Тиймээс бериллий нь өндөр энергитэй пуужингийн түлшний бүрэлдэхүүн хэсэг байж болно.
Зарим бериллийн нэгдлүүд катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг химийн процессууд. Бериллий нь шүлттэй урвалд орж, алюминаттай төстэй бериллатын давс үүсгэдэг. Тэдний олонх нь чихэрлэг амттай байдаг, гэхдээ та тэдгээрийг хэлээрээ амтлах боломжгүй - бараг бүх бериллатууд хортой байдаг.
Олон эрдэмтэд бериллийн изотопууд 10Be, 7Be нь дэлхийн гэдэс дотор биш, харин агаар мандалд сансрын туяа азот, хүчилтөрөгчийн цөмд үйлчилсний үр дүнд үүсдэг гэж үздэг. Эдгээр изотопуудын бага зэргийн ул мөр бороо, цас, агаар, солир, далайн хурдасаас олдсон.
Гэсэн хэдий ч, хэрэв та агаар мандал, усны сав газар, хөрс, далайн ёроолд байдаг 10 Be-ийг бүгдийг нь нийлүүлбэл нэлээд гайхалтай үзүүлэлт болох 800 орчим тонн болно.
10 Be изотоп (хагас задралын хугацаа 2.5 10 6 жил) нь геохими, цөмийн цаг уурын хувьд онцгой сонирхолтой юм. Агаар мандалд 25 км-ийн өндөрт төрсөн 10 Be атом нь хур тунадасны хамт далайд унаж, ёроолд нь суурьшдаг. Энэхүү изотопын ёроолоос авсан дээж дэх 10 Be-ийн концентраци болон хагас задралын хугацааг мэдсэнээр далайн ёроолд ямар ч давхаргын насыг тооцоолох боломжтой.
Бериллий-10 нь мөн далайн шавар, чулуужсан ясанд хуримтлагддаг (яс нь байгалийн уснаас бериллийг шингээдэг). Үүнтэй холбогдуулан 10Be ашиглан органик үлдэгдлийн насыг тодорхойлох боломжтой гэсэн таамаглал гарч ирэв. Баримт нь нэлээд өргөн хөгжсөн юм радио нүүрстөрөгчийн болзоодээжийн насыг 10 5 ...10 8 жилийн хязгаарт тодорхойлоход тохиромжгүй (хагас задралын хугацаа 14 С ба 40 K, 82 Rb, 232 Th, 235 U урт наст изотопуудын хоорондох ялгаа ихтэй тул). ба 238 U). 10 Be изотоп нь энэ орон зайг дүүргэдэг.
Өөр нэг радиоизотоп болох бериллий-7-ийн ашиглалтын хугацаа хамаагүй богино: түүний хагас задралын хугацаа ердөө 53 хоног байна. Тиймээс дэлхий дээрх түүний хэмжээг граммаар хэмждэг нь гайхах зүйл биш юм. 7Be изотопыг мөн циклотроноор үйлдвэрлэж болох боловч энэ нь үнэтэй байх болно. Тиймээс энэ изотопыг өргөнөөр ашиглаагүй байна. Үүнийг заримдаа цаг агаарын урьдчилсан мэдээнд ашигладаг. Энэ нь агаарын давхаргын нэг төрлийн "тэмдэглэгээний" үүрэг гүйцэтгэдэг: 7 Be-ийн концентрацийн өөрчлөлтийг ажигласнаар агаарын массын хөдөлгөөн эхэлснээс хойшхи хугацааг тодорхойлж болно. 7 Be нь бусад судалгаанд бага ашиглагддаг: химич нар - цацраг идэвхт бодисыг илрүүлэгч, биологичид - бериллийн хоруу чанартай тэмцэх боломжийг судлах.
Биологич, эмчийн үүднээс бериллий
Бериллий нь бериллий агуулсан хөрсөн дээр ургадаг ургамал, түүнчлэн амьтны эд, ясанд байдаг. Гэхдээ бериллий нь ургамалд хоргүй боловч амьтдад бериллий рахит гэж нэрлэгддэг өвчин үүсгэдэг. Хүнсний бүтээгдэхүүн дэх бериллийн давсны агууламж нэмэгдэх нь биед уусдаг бериллийн фосфат үүсэхийг дэмждэг. Фосфатыг байнга "хулгайлж" хийснээр берилли нь сулрахад хувь нэмэр оруулдаг ясны эд- энэ бол өвчний шалтгаан юм.
Олон бериллийн нэгдлүүд нь хортой байдаг. Эдгээр нь арьс, бериллиумд үрэвсэлт үйл явц үүсгэдэг бөгөөд энэ нь берилли ба түүний нэгдлүүдийг амьсгалснаар үүсдэг өвөрмөц өвчин юм. Их хэмжээний уусдаг бериллийн нэгдлүүдийг богино хугацаанд амьсгалах нь цочмог бериллиоз үүсгэдэг бөгөөд энэ нь цочрол үүсгэдэг. амьсгалын зам, заримдаа уушигны хаван, амьсгал боогдох зэргээр дагалддаг. Мөн бериллиозын архаг хэлбэр байдаг. Энэ нь бага зэргийн шинж тэмдэг илэрдэг боловч бүх биеийн үйл ажиллагаанд илүү их саад учруулдаг.
Агаар дахь бериллийн агууламжийн зөвшөөрөгдөх хязгаар нь маш бага - ердөө 0.001 мг/м3. Энэ нь мэдэгдэхүйц бага юм хүлээн зөвшөөрөгдөх стандартуудихэнх металлын хувьд, тэр ч байтугай хар тугалга гэх мэт хортой.
Ихэнхдээ бериллиозыг эмчлэхэд ашигладаг химийн нэгдлүүд, бериллийн ионуудыг холбож, биеэс зайлуулахад тусалдаг.
Бериллигийн гурван "гэхдээ"
Энэ бүлэг нь өмнөх бүх зүйл зүгээр л "онол" гэсэн үг биш юм. Гэвч харамсалтай нь бериллийн хэрэглээг хязгаарлаж буй хүчин зүйлүүд үнэхээр бодитой бөгөөд тэдгээрийг үл тоомсорлож болохгүй.
Энэ нь юуны түрүүнд металлын эмзэг байдал юм. Энэ нь түүний механик боловсруулалтын үйл явцыг ихээхэн хүндрүүлж, тодорхой бүтцэд шаардагдах бериллийн том хуудас, нарийн төвөгтэй профилийг олж авахад хэцүү болгодог. Энэ дутагдлыг арилгахаар ажиллаж байна. Гэсэн хэдий ч зарим амжилтанд хүрсэн ч (өндөр цэвэршилттэй металлын үйлдвэрлэл, технологийн янз бүрийн сайжруулалт) уян хатан бериллий олж авах нь хэцүү асуудал хэвээр байна.
Хоёр дахь нь бериллийн хоруу чанар юм.
Агаарын цэвэршилт, тусгай агааржуулалтын систем, магадгүй үйлдвэрлэлийн илүү их автоматжуулалтыг сайтар хянах - энэ бүхэн нь 4-р элемент болон түүний нэгдлүүдийн хоруу чанартай амжилттай тэмцэх боломжийг олгодог.
Эцэст нь бериллийн гурав дахь бөгөөд маш чухал "гэхдээ" нь түүний юм өндөр өртөгтэй. АНУ-д 1 кг бериллийн үнэ одоо 150 орчим доллар байна, өөрөөр хэлбэл. Берилли нь титанаас хэд дахин үнэтэй байдаг.
Гэсэн хэдий ч хэрэглээ нэмэгдэх нь үргэлж технологийн дэвшилд хүргэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн зардал, үнийг бууруулахад тусалдаг. Ирээдүйд бериллийн эрэлт улам бүр нэмэгдэх болно: эцсийн эцэст хүн төрөлхтөн энэ металлыг 40 гаруй жилийн өмнөөс ашиглаж эхэлсэн. Мэдээжийн хэрэг, 4-р элементийн давуу тал нь түүний сул талуудаас давамгайлах болно.
Өнгөрсөн үеийн баримт бичгүүдээс
Өнгөрсөн зууны наяад он бол бериллийн атомын жингийн талаархи шинжлэх ухааны идэвхтэй маргаантай үе байв.
Д.И. Менделеев энэ тухай бичжээ.
“Үл ойлголцол хэдэн жил үргэлжилсэн. Бериллийн атомын жингийн тухай асуудал нь үечилсэн хуулийн ерөнхий байдлыг ганхуулах аюул заналхийлж, түүнд гүн гүнзгий өөрчлөлт оруулах шаардлагатай гэж би нэг бус удаа сонссон. Мэдээжийн хэрэг, харьцангуй ховор элементийн атомын шинж чанараас илүү чухал сэдэв байсан тул бериллийн талаархи шинжлэх ухааны маргаанд олон хүчин оролцсон; үечилсэн хуулийг эдгээр өөр хэлээр тайлбарлаж, элементүүдийн харилцан холболтыг тайлбарлав өөр өөр бүлгүүдурьд өмнөхөөсөө илүү тодорхой болсон.".
Удаан хугацааны туршид хоёр валенттай бериллийн гол өрсөлдөгчид нь Шведийн химич профессор Л.Ф. Нилссон, О.Петерсон нар. 1878 онд тэд "Бериллийн бэлтгэл ба валентийн тухай" өгүүлэл нийтлүүлсэн бөгөөд төгсгөлд нь дараахь үгс байсан: "... жинхэнэ атомын жин ба химийн шинж чанарЭнэ металл нь Менделеевийн бүх элементүүдэд зориулагдсан үечилсэн хуультай зөрчилдөж байна, тухайлбал Be = 13.8 байвал энэ металлыг Менделеевийн системд бараг оруулах боломжгүйгээс гадна атомын жинтэй элемент нь 9 . Тогтмол хуульд заасны дагуу 2-р зүйл нь системд байхгүй байх бөгөөд одоо ч илрүүлэх шаардлагатай байна."
Тогтмол хуулийг Чехийн химич Богуслав Браунер хамгаалж, Шведийн химичүүдийн хэрэглэж байсан Дулонг ба Петитийн хууль нь бериллид хамаарах атомын жин багатай бүсэд зарим хазайлттай байдаг гэж үздэг. Нэмж дурдахад, Браунер Нилссон, Петерсон нарт бериллийн хлоридын уурын нягтыг тодорхойлохыг зөвлөсөн бөгөөд энэ шинж чанарыг тоон аргаар тодорхойлох нь тухайн элементийн үелэх системийн аль нэг бүлэгт хамаарахыг үнэн зөв тогтооход тусална гэж үзжээ. Шведийн химичүүд туршилтаа давтаж, Браунерийн зөвлөснөөр хийхэд Менделеевийн зөв гэдэгт итгэлтэй байв. Энэ ажлын үр дүнг тусгасан нийтлэлдээ Нилссон, Петерсон нар: “...бериллий бол гурвалсан элемент гэсэн урьд өмнө нь хамгаалж байсан үзэл бодлоосоо татгалзах ёстой... Үүний зэрэгцээ бид үүн дэх үечилсэн хуулийн зөвийг хүлээн зөвшөөрч байна. чухал хэрэг."
1884 онд Нильсон Менделеевт бичсэн захидалдаа: "... Энэ тохиолдолд бусад олон хүмүүсийн нэгэн адил тогтолцоо өөрийгөө зөвтгөсөнд би танд чин сэтгэлийн баяр хүргэхээс өөр аргагүй юм."
Хожим нь "Химийн үндэс" сэтгүүлийн нэг хэвлэлд Д.И. Менделеев “Нильсон, Петерсон нар бериллийн гурвалсан шинж чанарыг гол хамгаалагчдын нэг юм... бериллийн хоёр атомт чанарыг дэмжсэн туршилтын нотолгоо гаргаж, үүнийг чангаар илэрхийлснээр шинжлэх ухаанд үнэн, тэр ч байтугай өөр өөр хэлээр байгааг харуулсан. , хүн бүрт адилхан эрхэм, ядаж үүнийг зөвшөөрсөн хүмүүс эхлээд үгүйсгэж байсан."
Үнэт бериллер
Бериллийн гол эрдэс болох берилл нь хагас үнэт чулуу гэдгийг мэддэг. Гэхдээ тэд маргад, номин, бор шувуу, гелиодор гэсэн дөрвөн сортын тухай ярихад "хагас" гэсэн угтварыг хасдаг. Маргад, ялангуяа 5 каратаас дээш жинтэй нь алмаазаас багагүй үнэлэгддэг.
Эдгээр чулуунууд нь энгийн бериллерээс юугаараа ялгаатай вэ? Эцсийн эцэст тэдний томъёо ижил байна - Al 2 Be 3 (Si 6 O 18). Гэхдээ энэ томъёолол нь үнэн хэрэгтээ хагас үнэт чулууг үнэт чулуу болгон хувиргадаг хольцыг тооцдоггүй. Aquamarine нь маргад эрдэнийн төмрийн ионоор өнгөтэй байдаг (мөн маргад гэж нэрлэдэг), Fe 2+-аас гадна хромын исэл бага зэрэг хольцтой байдаг. ЯгаанВоробьёвит нь цезий, рубидиум, хоёр валенттай манганы нэгдлүүдийн хольцоор тайлбарлагддаг бөгөөд алтан шар өнгийн гелиодор нь төмрийн ионоор өнгөтэй байдаг.
Хагас үнэт чулуугаар хийсэн үнэт металл
Бериллий өндөр өртөгтэй байгаа нь зөвхөн түүхий эдийн нөөц хязгаарлагдмал төдийгүй цэвэр металл олж авах технологийн хүндрэлтэй холбоотой юм. Бериллий үйлдвэрлэх гол арга бол фторыг магнийн металлаар багасгах явдал юм. Фторыг гидроксидоос, гидроксидыг бериллийн баяжмалаас авдаг. Энэхүү технологийн шат нь аль хэдийн хэд хэдэн үе шатаас бүрддэг: баяжмалыг дулааны боловсруулалт, нунтаглах, дараа нь хүхрийн хүчил, ус, аммиак, идэмхий натрийн уусмал, тусгай цогцолбор үүсгэгч бодисоор дараалан боловсруулдаг.
Үүссэн натрийн бериллатыг гидролиз хийж, гидроксидыг центрифугт ялгана.
Гидроксид нь хэд хэдэн үйлдлүүдийн дараа л фтор болж хувирдаг бөгөөд тус бүр нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд хөдөлмөр их шаарддаг. Магнийн бууралт нь 900 ° C-ийн температурт явагддаг бөгөөд үйл явцын явцыг сайтар хянаж байдаг. Чухал дэлгэрэнгүй: Урвалын үед ялгарах дулаан ялгарах хурдаараа шингэдэг. Үүссэн шингэн металлыг бал чулуун хэвэнд цутгадаг боловч шаараар бохирдсон тул дахин вакуумд хайлуулдаг.
Өдөр тутмын амьдралд бериллий
Бериллиний хэрэглээний талбар нь зөвхөн "өндөр" технологиор хязгаарлагдахгүй. Никель-бериллийн хайлшаар хийсэн бүтээгдэхүүнийг (1.5% -иас хэтрэхгүй байх ёстой) мөн эндээс олж болно. өдөр тутмын амьдрал. Эдгээр хайлшаар мэс заслын багаж, арьсан доорх зүү, цутгамал металл шүд хийдэг. Цагны пүршийг Швейцарь дахь "элинвар" хайлшаар (никель, бериллий, вольфрам) хийдэг. АНУ-д зэс-бериллийн хайлшаар баллон үзэг бичих механизмын ханцуйг хийдэг.
Хиймэл маргад
Маргад ав зохиомлоорихэнхээс хамаагүй хэцүү үнэт чулуунууд. Гол шалтгаанБаримт нь берилл бол нарийн төвөгтэй нэгдэл юм. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд дуурайж чадсан байгалийн нөхцөл, үүнд ашигт малтмал үүссэн: маргад эрд нь маш "төрдөг" цусны даралт ихсэх(150 мянган атм.) ба өндөр температур (1550 ° C). Хиймэл маргадыг электроникийн салбарт ашиглаж болно.
Бериллий ба хэт дамжуулалт
Ойролцоогоор температурт олж авдаг мянга гаруй материалыг одоо мэддэг үнэмлэхүй тэг, хэт дамжуулалтын шинж чанар. Тэдгээрийн дотор металл берилли байдаг. Хүйтэн субстрат дээр нимгэн хальс болгон өтгөрүүлэх үед бериллий нь 8 К-ийн температурт хэт дамжуулагч болдог.
Эмийн бүтээгдэхүүн дэх бериллий
1964 онд Тажикистан ССР-ийн Шинжлэх ухааны академийн дэд ерөнхийлөгч, химийн шинжлэх ухааны доктор К.Т. Порошин барьжээ химийн шинжилгэээртний эдгээх эм "муми". Энэ бодис болох нь тогтоогдсон нарийн төвөгтэй найрлага, мөн мумиод агуулагдах олон элементийн дотор бериллий байдаг.
Бериллийн ордуудын газарзүй
Бериллиний түүхий эд дэлхийн олон оронд байдаг. Ихэнх томоохон ордуудБразил, Аргентинд байрладаг. Тэд капиталист орнуудын бериллийн үйлдвэрлэлийн 40 орчим хувийг эзэлдэг. Мөн Африкийн орнууд болон Энэтхэгт бериллийн хүдрийн их хэмжээний нөөц олддог.
Саяхныг хүртэл бүдүүн ширхэгтэй бериллийг гар аргаар олборлодог байсан. Бразилд энэ гар аргаар жил бүр 3000 тонн баяжмал олборлодог хэвээр байна.
Саяхан л өмнө нь ашиггүй байсан нарийн ширхэгтэй бериллийн ордуудыг ашиглахын тулд флотацийн шинэ аргыг санал болгосон.
Бериллий ба "атомын зүү"
Бериллий оксидын дулаан тусгаарлах шинж чанар нь судалгаанд тустай байж болно дэлхийн гүн. Тиймээс дэлхийн мантиас 32 км хүртэлх гүнээс атомын зүү гэж нэрлэгддэг зүйлээр дээж авах төсөл бий. Энэ бол ердөө 60 см-ийн диаметртэй жижиг цөмийн реактор юм. Реактор нь хүнд вольфрамын үзүүртэй, дулаан тусгаарлах зориулалттай бериллийн оксидын бүрхүүлд хаалттай байх ёстой.
Атомын зүүний ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байна: реакторт үүссэн өндөр температур (1100 хэмээс дээш) нь чулуулаг хайлж, реакторыг дэлхийн төв рүү шилжүүлэхэд хүргэдэг. Ойролцоогоор 32 км-ийн гүнд гянтболдын хүнд үзүүр нь салж, реактор нь хүрээлэн буй чулуулгаас хөнгөн болж, хүрэх боломжгүй гүнээс дээж авч, гадаргуу дээр "хөвөх" болно.
Бериллий (лат. Beryllium), Be, химийн элементМенделеевийн үелэх системийн II бүлэг, атомын дугаар 4, атомын масс 9.0122; хөнгөн цайвар саарал металл. Энэ нь нэг тогтвортой изотоптой, Be.
Бериллийг 1798 онд Л.Вокэлиний бериллийн эрдэсээс тусгаарласан BeO оксид хэлбэрээр нээсэн. Металл бериллийг анх 1828 онд Ф.Воллер, А.Бусси нар бие биенээсээ хамааралгүйгээр гаргаж авсан. Зарим бериллийн давс нь чихэрлэг амттай байдаг тул үүнийг анх "глюкиниум" (Грек хэлнээс glykys - чихэрлэг) эсвэл "гликий" гэж нэрлэдэг байв. Glicinium гэдэг нэрийг (бериллийтэй хамт) зөвхөн Францад ашигладаг. Бериллийг 20-р зууны 40-өөд онд ашиглаж эхэлсэн боловч хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох үнэ цэнэтэй шинж чанар нь бүр эрт, цөмийн гайхалтай шинж чанар нь 20-р зууны 30-аад оны эхээр илэрсэн.
Байгаль дахь бериллийн тархалт. Бериллий бол ховор элемент юм. Бериллий бол хүчиллэг, шүлтлэг ба шүлтлэг магмын шинж чанартай ердийн литофилийн элемент юм. 40 орчим бериллийн эрдэсийг мэддэг. Эдгээрээс хамгийн том нь практик ач холбогдолбериллер, фенацит, гелвин, хризоберил, бертрандит зэрэг нь ирээдүйтэй бөгөөд хэсэгчлэн ашиглагддаг.
Физик шинж чанар. Бериллий болор тор нь зургаан өнцөгт хэлбэртэй, нягт савласан. Бериллий нь хөнгөн цагаанаас хөнгөн, нягт нь 1847.7 кг/м3 (Al-ийн хувьд 2700 кг/м3 орчим), хайлах цэг нь 1285°С, буцлах температур нь 2470°C байна.
Бериллиумыг 1798 онд Францын энэ химич түүний ерөнхий шинж чанарыг тодруулж байх үед Л.Вокэлин бериллийн шороо (BeO оксид) хэлбэрээр нээжээ. химийн найрлагабериллер ба маргад эрдэнийн чулуунууд. Металл бериллийг 1828 онд Германд Ф.Вёлер, бие даан Францад А.Бусси гаргаж авсан. Гэсэн хэдий ч хольцын улмаас хайлуулж чадаагүй. Зөвхөн 1898 онд Францын химич П.Лебо кали, бериллийн давхар фторыг электролизэд оруулан, бериллийн хангалттай цэвэр металлын талстыг гаргаж авсан. Сонирхолтой нь, усанд уусдаг бериллийн нэгдлүүдийн чихэрлэг амттай тул элементийг анх "глюкиниум" (Грек хэлнээс glykys - чихэрлэг) гэж нэрлэжээ. Бериллий болон хөнгөн цагааны шинж чанарууд ижил төстэй байдаг тул энэ нь 13.5 атомын масстай гурвалсан металл гэж үздэг. Энэ алдааг Д.И. Менделеев, тухайн үеийн элементүүдийн шинж чанарын өөрчлөлтийн хэв маягт үндэслэн бериллийг хоёрдугаар бүлэгт оруулсан.
Байгальд байх, хүлээн авах:
Бериллий нь ховор элемент бөгөөд дэлхийн царцдас дахь агууламж нь 2.6·10 -4% байна. Далайн усанд 6·10 -7 мг/л хүртэл берилли агуулагддаг. Бериллий агуулсан байгалийн үндсэн эрдсүүд: берилл Be 3 Al 2 (SiO 3) 6, фенацит Бе 2 SiO 4, бертрандит Бе 4 Si 2 O 8 ·H 2 O ба гелвин (Mn,Fe,Zn) 4 3 S. Өнгөтэй. бусад металлын катионуудын хольц, бериллийн ил тод сортууд - үнэт чулуунууд, жишээлбэл, ногоон маргад, цэнхэр номин, гелиодер, бор шувуу болон бусад. Одоогоор тэдгээрийг зохиомлоор нэгтгэж сурсан байна.
19-р зуунд энгийн бодис хэлбэрээр бериллийг усгүй бериллийн хлорид дээр калийн үйлчлэлээр гаргаж авсан.
BeCl 2 +2K=Be+2KCl.
Одоогийн байдлаар бериллийг фторыг магнигаар багасгаж гаргаж авдаг.
BeF 2 +Mg=Be+MgF 2
эсвэл берилли ба натрийн хлоридын хольцын хайлмал электролизээр. Бериллиний хүдрийг боловсруулах явцад анхны бериллийн давсыг ялгаж авдаг.
Физик шинж чанар:
Бериллий металл нь хатуу, хэврэг, саарал өнгөтэй металл юм. Агаарт бериллий нь хөнгөн цагаан шиг оксидын хальсаар бүрхэгдсэн бөгөөд царцсан өнгө өгдөг. Хайлах цэг 1278 ° C, буцлах температур ойролцоогоор 2470 ° C, нягт нь 1.816 кг / м3. 1277 ° C хүртэл тогтвортой а-Be (магни (Mg) төрлийн зургаан өнцөгт тор, параметр a = 0.22855 нм, в = 0.35833 нм), металл хайлахаас өмнөх температурт (1277-1288 ° C) - б-Куб тортой Vee.
Химийн шинж чанар:
Оксидын хальс байгаа нь металыг цаашид устгахаас хамгаалж, өрөөний температурт химийн идэвхжил багатай болгодог. Халах үед берилли нь агаарт шатаж BeO оксид үүсгэж, хүхэр, азоттой урвалд ордог. Берилли нь галогентэй ердийн температурт эсвэл температурт урвалд ордог бага дулаан. Эдгээр бүх хариу үйлдэл нь суллах дагалддаг их хэмжээнийдулаан, хүч чадлаас хойш болор торшинээр гарч ирж буй нэгдлүүдийн (BeO, BeS, Be 3 N 2, BeCl 2 гэх мэт) нь нэлээд том байна.
Гадаргуу дээр хүчтэй хальс үүсдэг тул бериллий нь устөрөгчийн стандарт потенциалын цувралд нэлээд зүүн талд байрладаг боловч устай урвалд ордоггүй. Хөнгөн цагааны нэгэн адил берилли нь хүчил ба шүлтийн уусмалуудтай урвалд ордог.
Be + 2HCl = BeCl 2 + H 2,
Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2.
Сонирхолтой нь, берилли нь фторын төвлөрсөн уусмалд сайн уусдаг.
Be + 4NH 4 F + 2H 2 O = (NH 4) 2 + 2NH 3 *H 2 O + H 2
Үүний шалтгаан нь фторын хүчтэй цогцолбор үүсэх явдал юм.
Хамгийн чухал холболтууд:
Бериллий исэл, BeO нь байгалийн ховор эрдсийн бромелит хэлбэрээр үүсдэг. Хүлээн авах дулааны задрал 800°С-аас дээш температурт бериллийн сульфат буюу гидроксид 600°С-ээс дээш температурт үндсэн ацетат задрахад өндөр цэвэршилттэй бүтээгдэхүүн үүсдэг.
Кальцилагаагүй бериллийн исэл нь гигроскопийн шинж чанартай, усны 34% хүртэл шингээж, 1500 ° C-д шохойждог - ердөө 0.18%. 5000С-аас дээш температурт шохойжсон бериллийн исэл нь хүчилтэй амархан харилцан үйлчилдэг, шүлтийн уусмалд илүү хэцүү, 7270С-ээс дээш температурт шохойждог - зөвхөн фторын хүчил, халуун төвлөрсөн хүхрийн хүчил, шүлтийн хайлмалтай. Хайлсан лити, натри, кали, никель, төмрийг тэсвэрлэдэг.
Бериллий исэл нь маш өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг. Тигель болон бусад бүтээгдэхүүн хийхэд ашигладаг хамгийн сайн галд тэсвэртэй материалуудын нэг гэж тооцогддог
Бериллий гидроксид, Be(OH) 2 нь усанд уусдаггүй полимер нэгдэл юм. Энэ нь амфотер шинж чанарыг харуулдаг: Be(OH) 2 + 2KOH = K 2, Be(OH) 2 + 2HCl = BeCl 2 + 2H 2 O.
Бериллий гидроксидын Be(OH) 2 уусмалд үзүүлэх нөлөө карбоксилын хүчилэсвэл бериллийн давсны уусмалыг ууршуулах замаар бериллийн оксидавсыг гаргаж авдаг, жишээлбэл, Be 4 O(CH 3 COO) 6 оксиацетат.
Бериллий галогенид, өнгөгүй Христ. бодисууд агаарт уусч, чийгийг шингээдэг. Усгүй хлорид авахын тулд 2BeO + CCl 4 = 2BeCl 2 + CO 2 урвалыг ашиглана.
Хөнгөн цагааны хлоридын нэгэн адил BeCl 2 нь Фридел-Крафтс урвалын катализатор юм. Уусмал дахь гидролизийн объектууд
...
бериллатууд, төвлөрсөн уусмал ба шүлтийн хайлмалд M 2 BeO 2, M 3 BeO 4 найрлагатай бериллатууд, шингэрүүлсэн уусмалд M 2 гидрокси бериллатууд байдаг. Бериллий гидроксид хүртэл амархан гидролиз.
...
Бериллий гидрид, BeH 2 нь полимер бодис бөгөөд үүнийг BeCl 2 + 2LiH = BeH 2 + 2LiCl урвалаар олж авдаг.
Бериллий карбид, Be 2 C - бериллийн нүүрстөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцэх замаар үүсдэг. Хөнгөн цагааны карбидын нэгэн адил усаар гидролиз болж метан үүсгэдэг.
Хэрэглээ:
Бериллийг голчлон төрөл бүрийн хайлшийн нэмэлт болгон ашигладаг. Бериллий нэмэх нь хайлшийн хатуулаг, бат бөх чанар, эдгээр хайлшаар хийсэн бүтээгдэхүүний гадаргуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадварыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Бериллий хүрэл (Cu ба 3-6% Be) нь механик ядаргаанд маш сайн тэсвэртэй, механик цочролын үед оч гардаггүй пүршний материал юм.
Бериллий нь рентген туяаг сул шингээдэг тул рентген хоолойн цонхыг (цацраг туяагаар дамждаг) түүнээс хийдэг.
IN цөмийн реакторуудНейтрон цацруулагчийг бериллиээс хийдэг; үүнийг нейтрон зохицуулагч болгон ашигладаг.
Заримтай нь холилдоно а-бериллий цацраг идэвхт нуклидуудыг ампулын нейтроны эх үүсвэрт ашигладаг, учир нь берилли-9 ба харилцан үйлчлэлийн явцад а- бөөмс нейтрон үүсгэдэг: 9 Be( а,n) 12 C.
Физиологийн үйлдэл:Амьд организмд берилли нь биологийн функцгүй байдаг ч берилли нь зарим ферментийн магнийг орлуулж чаддаг бөгөөд энэ нь тэдний үйл ажиллагааг тасалдуулахад хүргэдэг. Дэгдэмхий, уусдаг бериллийн нэгдлүүд, түүнчлэн бериллий болон түүний нэгдлүүдийг агуулсан тоос нь маш хортой, хорт хавдар үүсгэдэг (MPC 0.001 мг/м3).
Рудакова Анна Валерьевна
ЭМС Тюмений улсын их сургууль, 561 бүлэг.
Эх сурвалжууд:
Бериллий // Википедиа. Шинэчлэгдсэн огноо: 2019.01.23. URL: https://ru.wikipedia.org/?oldid=97664788 (хандалтын огноо: 02/04/2019).
Бериллий нь эвдэрсэн үед гялалзсан талст шинж чанартай мөнгөлөг саарал металл бөгөөд үелэх системийн дөрөв дэх химийн элемент юм. Бериллий атомын жин нь стандарт нэгжээр 9.0122 байна атомын масс, нүүрстөрөгчийн изотопын массын 1/12-тай тэнцүү. Бериллий бол газрын ховор металл бөгөөд дэлхийн масстай холбоотой хувь 2.6·10-4%.
Бериллиний нээлт
Олон химийн элементүүдийн нэгэн адил бериллийг шинж чанарыг нь судлахтай холбогдуулан олж илрүүлсэн үнэт металлуудболон үнэт чулуу. 1798 онд Францын алдарт Луи Николас Вокелин маргад эрдэнийн хамгийн ойрын "хамаатан" хагас үнэт чулуу болох бериллертэй ажиллаж байжээ. Туршилтын үеэр гэж нэрлэгддэг бериллер дэлхий, энэ нь бериллийн оксид BeO агуулсан. Гэсэн хэдий ч энэ удаад бериллийг бие даасан химийн элемент болохыг тогтоож, нэрлэсэнгүй. Энэ нь хожим буюу 1828 онд Германы эрдэмтэн Фридрих Вёллер бериллийн металл олж авах үед болсон юм. Энэхүү ховор элементийн талаархи мэдлэгийн хувьслыг Францын химич Лебо дуусгасан бөгөөд тэрээр электролиз ашиглан цэвэр бериллийн талстыг олж авч чадсан юм.
Бериллийн талстууд нь чихэрлэг амттай байдаг тул уг элементийг анх Грек хэлнээс "чихэрлэг" гэсэн утгатай "глюкиниум" гэж нэрлэдэг байв. Бериллий нээгдсэнээр А шинэ салбар- хагас үнэт ба үнэт чулууны нийлэгжилт. Өнөөдөр бериллийг үнэт эдлэлийн үйлдвэрлэлд идэвхтэй ашигладаг хиймэл маргад, номин, гелиодорыг нэгтгэхэд ашигладаг. Бериллийг илрүүлэх эхлэл болсон хагас үнэт чулуун бериллийг Энэтхэгийн алдарт маргад эрдэнийн уурхайн ойролцоо байрладаг Өмнөд Энэтхэгийн Велур хотын нэрээр нэрлэжээ. Бериллий нь бас олддог хүний бие 0.036 мг-аас ихгүй хэмжээгээр. Гэсэн хэдий ч бериллийн хий, бериллийн тоос нь амьсгалын замын болон цусны эргэлтийн тогтолцооны ноцтой эмгэгийг үүсгэдэг маш хортой бодис юм.
Физик ба химийн үндсэн шинж чанарууд
Эрчим хүчний хамгийн өндөр дулааны ачаар энэ металл нь тэргүүлэх салбар, шинжлэх ухааны эрэлт хэрэгцээг тодорхойлдог өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Байгаль дээр дурдсан ховор бериллий нь орчин үеийн металлын хайлшийн ертөнцөд энэ элементийг зарим талаараа хомсдолд оруулдаг.
Харьцангуй бага температур 1284°C хайлах температур нь вакуум нөхцөлд бериллийн ембүү үүсгэх боломжийг олгодог боловч хамгийн түгээмэл арга бол бериллийг нунтаг хэлбэрээр үйлдвэрлэх явдал юм. Цутгамал берилли нь маш эмзэг бүтэцтэй байдаг тул энэ металл нь хэв гажилттай хэлбэрээр хамгийн их сонирхол татдаг. Даралтын дор дулааны боловсруулалт хийснээр бериллийн бүтцийн бат бөх чанарыг дарааллаар нь нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог бөгөөд энэ нь эцсийн төлөвт өндөр уян хатан чанараас шалтгаалан олон шинж чанараараа магни, хөнгөн цагаантай төстэй болдог. Ялангуяа бериллий гадааМөн зэврэлтээс сэргийлдэг исэлдлийн хальс үүсгэдэг. Энэ металл нь төвлөрсөн азотын хүчлийг эс тооцвол олон хүчил, тэр ч байтугай шүлтлэгт амархан уусдаг.
Бериллийг ялгах замаар олж авдаг хөнгөн цагааны хайлшянз бүрийн цэвэршүүлэх технологи ашиглан, түүнчлэн баяжуулсан хүхрийн хүчилд өртдөг бериллерийн эрдэсээс. Бериллий металлыг бериллийн исэл ба сульфат (Be(OH)2 эсвэл BeSO4) боловсруулах замаар гаргаж авдаг. Технологийн процессуудБериллий үйлдвэрлэл нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд ихээхэн хэмжээний эрчим хүчний хэрэглээ шаарддаг тул энэ металл нь үнэтэй материал юм.
Хэрэглээний хамрах хүрээ
Өвөрмөц байгалийн өмчбериллий - харьцдаггүй рентген туяарентген төхөөрөмж, тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд энэ металлыг идэвхтэй ашиглахыг тодорхойлсон.
Нэмж дурдахад өнөө үед бериллийн хайлшийг нейтрон тусгал, зохицуулагч үйлдвэрлэхэд ашигладаг цөмийн реакторууд. Бериллий исэл нь маш өндөр дулаан дамжуулалт, галд тэсвэртэй тул цөмийн энергийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Сансрын болон нисэхийн салбар бол өөр хоёр салбар юм амжилттай програмбериллийн хайлшийн хүч чадал, зэврэлтээс хамгаалах, галд тэсвэртэй. Металлургийн салбарт бериллийг хайлшийн элемент болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь гангийн зэврэлтээс хамгаалах болон бүтцийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.
