Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Бериллий

БЕРИЛЛИЙ (от греч. beryllion - уменьшит. от beryllos - берилл; лат. Beryllium) Be, хим. элемент II гр. периодич. системы, ат. н. 4, ат. м. 9,01218. В природе встречается только один стабильный изотоп 9Ве. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 0,90*10-30 м2, поперечное сечение рассеяния нейтронов 7,54*10-28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 2s2; степени окисления +2, + 1 (крайне неустойчива); энергия ионизации Ве° -> Be1+ ->Ве2+ соотв. 9,3227 и 18,2112 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,5; атомный радиус 0,113 нм; ионный радиус Be2+ 0,030 нм (координац. число 3).

Содержание Б. в земной коре 6*10-4% по массе, в воде морей и океанов 6*10-7 мг/л. Известно 54 собственно бериллисвых минерала, важнейшие из них - берилл (и его разновидности - изумруд, аквамарин, гелиодор,

воробьевит, ростерит, бандит) 3ВеО*А12О3*6SiO2 (14,0% ВеО), фенакит 2BeO*SiO2 (45,5% ВеО), бертрандит 4ВеО*2SiO22О (36,5% ВеО), гельвин (Mn,Fe,Zn)4[BeSiO4]3S (11,0-14,2% ВеО). Общие запасы Б. в рудах (в виде берилла и бертрандита) - 380 тыс. т (1980).

Свойства. Б. - хрупкий твердый металл светло-серого цвета с металлич. блеском. Имеет две кристаллич. модификации:http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/4/4/3344.jpegBe - решетка гексагональная типа Mg(a = 0,22866 нм, с = 0,35833 нм, z = 2, пространств. группа Р63/mmc);http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/4/5/3345.jpeg Be - решетка кубическая типаhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/4/6/3346.jpegFe (a = 0,25515 нм, пространств. группа /mЗm); т-ра переходаhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/4/7/3347.jpeg 1277°С,http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/4/8/3348.jpeg перехода 2,1 кДж/моль. Т. пл. 1287°С, т. кип. 2471 °С; плотн. 1,816 г/см3, жидкого 1,690 г/см3 (1287°С); дляhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/4/9/3349.jpegBe СР° 16,44 Дж/(моль*К), дляhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/0/3350.jpegBe 30,0 Дж/(моль*К) (1555 К);http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/1/3351.jpeg 12,6 кДж/моль,http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/2/3352.jpeg 324 кДж/моль (298,15 К),http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/3/3353.jpeg 309,9 кДж/моль (2744 К); 298 9,50 Дж/(моль*К). Ур-ния температурных зависимостей давления пара соотв. над твердым и жидким Б.: lg p(Па) = 7,22364 - 16498,359/Т - 0,00047200T + 1,52356 lg T; lg pПа) = 16,68444 - 17051,58/T+ 0,00002400T - 1,60643 lg Т Температурный коэф. линейного расширения для Б. 99,9%-ной чистоты при 300-500 К 12*10-6 К-1 (параллельно оси с кристаллич. решетки), 9*10-6 К-1 (перпендикулярно оси с), для Б. с примесями [1,264% (А1 + Ме)1 13,9*10-6 - 19,6*10-6 К-1 (293-1373 К); температурный коэф. объемного расширения 33,24*10-6 К-1 (273-323 К); теплопроводность для Б. 99,9%-ной чистоты 2930-1464 Вт/(м*К) (20-95 К), для Б. с примесями [1,264% (Al + Mg)] 194-81 Вт/(м*К) (273-1273 К);http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/4/3354.jpeg (в Ом*м] 4,0*10-8 (30К), 6,6*10-8 (293 К), 16*10-8 (600 К), 32*10-8 (1000 К); температурный коэфф.http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/5/3355.jpeg 6,6*10-3 К-1 (273-373 К); т-ра перехода в сверхпроводящее состояние для компактного металла 0,026 К, для тонких пленок, полученных осаждением из газовой фазы, 5,0-8,2 К; диамагнитен, магн. восприимчивость -1*10-9 (293 К); стандартный электродный потенциал (Be/Be2+ ) —1,7 В;http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/6/3356.jpeg жидкого 1,444 Дж/м2 (1560 К).

Мех. св-ва Б. в значительной степени зависят от его чистоты и способа термич. обработки;http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/7/3357.jpeg 229-573 МПа, предел текучести при растяжении 213-277 МПа, относительное удлинение 0,36-15,8%, модуль упругости 0,290-0,311 МПа, твердость по Бринеллю 1060-1320 МПа. Для получения заготовок и изделий из Б. в осн. используют методы порошковой металлургии.

Б. в жидком состоянии раств. во мн. металлах, напр. в А1, Си, Fe, Co, Ni, Zn, не раств. в Mg. Твердые р-ры образует лишь с нек-рыми металлами; наиб, растворим Б. в сплавах с Си (2,75% по массе), N1 (2,7%), Сг (1,7%), р-римость сильно уменьшается с понижением т-ры, в результате чего сплавы, содержащие Б., способны к дисперсионному твердению.

Компактный Б. устойчив на воздухе и не взаимод. с горячей и холодной водой благодаря образованию на его пов-сти пленки бериллия оксида ВеО; выше 800°С заметно окисляется. Взаимод. с разб. и конц. соляной к-той и H2SO4, при нагревании-с HNO3. С р-рами щелочей (с концентрированными-на холоду, с разбавленными-при нагревании) образует соли - берилла ты М2[Ве(ОН)4], с расплавами щелочей - бериллаты М2ВеО2. При взаимод. с N2 или NH3 при 500-900°С получается нитрид Be3N2, с С при 1700-2100°С - карбид Ве2С, с галогенами - галогениды ВеНа12, с Р выше 750°С-фосфид Ве3Р2. В вакууме выше 700°С Б. восстанавливает КОН, при 270°С - ВаО, при 1075°C - MgO, при 1400°С - ТiO2 до соответствующих металлов и при 270°C - SiCl4 до Si. С Н2 до 1300°С не взаимодействует. Ниже приводятся св-ва нек-рых соед. Б.

Гидроксид Ве(ОН)2 получают осаждением из водных р-ров солей Б. аммиаком или NaOH; в зависимости от условий осаждения гидроксид может существовать в разл. формах, отличающихся структурой и р-римостью в воде. Он амфотерен; свежеосажденный реагирует с к-тами, с р-рами щелочей образует М2[Ве(ОН)4].

Из галогенидов Б. наиб, важен бериллия фторид BeF2. Для ВеС12 т. пл. 416°С, т. кип. 550°С; раств. в воде (42,2% по массе при 20°С), спирте, эфире, CS2; получают действием С12 на смесь ВеО и С при 650-1000 °С; компонент расплавов при электролитич. получении Б. Для ВеВr2 т. пл. 488 °С, для Ве12 510°С.

Сульфат BeSO4 и нитрат Be(NO3)2 при обычных условиях существуют в виде тетрагидратов. Сульфат раств. в воде (29,7% BeSO4 при 25°С); мало гигроскопичен: при 400°С обезвоживается, при 547-600°С разлагается на ВеО и SO3. Нитрат раств. в воде [51,2% Be(NO3)2 при 20 С]; сильно гигроскопичен; при 60-100°С образует гидроксопитрат переменного состава, выше 200°С или при 130-300°С в вакууме разлагается до ВеО; безводную соль получают разложением Be(NO3)2*2N2O4 в вакууме при 50 oС.

Гидроксокарбонат - соед. переменного состава, образуется при взаимод. водных р-ров солей Б. с Na2CO3 или (NH4)2CO3; с др. карбонатами дает комплексные соединения.

Действием карбоновых к-т на Ве(ОН)2 или гидроксокарбонат Б. получают оксисоли типа Be4O(OOCR)6, представляющие собой молекулярные соединения. Наиб. важен оксиацетат Ве4О(ООССН3)6 - кристаллы; т.пл. 284°С, т. кип. 331°С, т. возг. 200°С (в вакууме), т. разл. 600-700°С; не раств. в воде, хорошо раств. в орг. р-рителях; промежут. продукт при очистке Б. от др. элементов перегонкой, а также при получении ВеО высокой чистоты. Для формиата Ве4О(ООСН)6 т. возг. 247-257°С (в вакууме). В водных р-рах соли Б. гидролизуются.

Получение. Б. извлекают из рудного концентрата (берилла) сульфатным или фторидным способом. В первом случае концентрат сплавляют (750°С) с Na2CO3 или СаСО3, сплав обрабатывают конц. горячей H2SO4. Из образовавшегося р-ра сульфатов Be, A1 и др. действием (NH4)2SO4 отделяют А1 в виде алюмо-аммониевых квасцов, оставшийся р-р обрабатывают избытком NaOH; при этом образуется р-р Na2[Be(OH)4] и алюминатов Na. При кипячении р-ра в результате разложения бериллата осаждается Ве(ОН)2; алюминат остается в р-ре; Ве(ОН)2 очищают от примесей экстракцией трибутилфосфатом.

По фторидному способу концентрат спекают с Na2[SiF6] и Na2CO3. Ок. 750°С образуется фторобериллат Na:

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/8/3358.jpeg

Фторобериллат Na2[BeF4] выщелачивают водой и из полученного р-ра действием NaOH осаждают Ве(ОН)2, при прокаливании к-рого образуется ВеО. Иногда Ве(ОН)2 дополнительно очищают, растворяя его в H2SO4 в присут. комплексонов и затем осаждая аммиаком. К оставшемуся после действия NaOH р-ру, содержащему NaF, для утилизации последнего добавляют Fe2(SO4)3, при этом осаждается Na3[FeF6], к-рый также используется для разложения берилла, частично заменяя Na2[SiF6].

Сульфатный способ используют также для извлечения Б. из бертрандита. При этом сернокислый р-р экстрагируют керосином, содержащим ди(2-этилгексил) фосфорную к-ту. Орг. фракцию обрабатывают водным р-ром (NH4)2CO3, при этом осаждаются гидроксиды и гидроксокарбонаты Fe и А1, а Б. остается в р-ре в виде (NH4)2[Be(CO3)2], к-рый при нагревании р-ра до 95°С количественно разлагается, образуя осадок 2ВеСО3*Ве(ОН)2; при прокаливании последнего при 165°С получают Ве(ОН)2.

Для получения металлич. бериллия ВеО или Ве(ОН)2 переводят в ВеС12 или BeF2. Фторид восстанавливают Mg при 925-1325°С. Расплав смеси ВеС12 с NaCl подвергают электролизу. Очищают Б. до 99,98%-ной чистоты вакуумной дистилляцией. Пластичный Б., содержащий не более 10~4% примесей, получают зонной плавкой.

Определение. Для обнаружения Б. используют эмиссионные дуговой и искровой спектральные методы (особенно широко - при анализе прир. и биол. объектов), колориметрич. (с хинализарином, бериллоном II или арсеназо I), флуорометрич. (с морином, 8-гидроксихинолином, 8-гидроксихинальдином) и радиоактивационные методы. Важное значение имеет фотонейтронный метод, не требующий отделения сопутствующих элементов; кол-во нейтронов, возникающих при р-цииhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/5/9/3359.jpeg Be, пропорционально содержанию Б. в пробе. Для определения Б. в биол. объектах и воде океанов практич. значение имеет метод изотопного разбавления с использованием искусственного радиоактивного изотопа 7Ве(Т1/2 53,01 сут). Гравиметрич. методом Б. определяют: в виде ВеО, получаемого после осаждения Ве(ОН)2 аммиаком при рН 9,6 в присут. комплексона III и прокаливания при 1000°С; в виде Ве2Р2О7, образующегося после осаждения и прокаливания при 800°С NH4BePO4; в виде [Co(NH3)6]2[Be4O(CO3)6]*хН2О (х = 10,8 - 11,3), осаждающегося при действии [Co(NH3)6]Cl2 на р-р (NH4)2[Be(CO3)2].

Применение. Б.-легирующая добавка в медных [бериллиевые бронзы; в США - ок. 80% производимого Б. (1980)], никелевых, железных, магниевых и др. сплавах, приобретающих благодаря Б. высокую прочность и твердость, хорошую электрич. проводимость, теплопроводность и коррозионную стойкость. Насыщение пов-сти стальных деталей Б. (бериллизация) повышает их коррозионную стойкость. Ок. 20% производимого Б. (США, 1980) используется в авиастроении, ракетной (детали сверхзвуковых самолетов. оболочки ракет и др.) и ядерной технике (отражатели, замедлители нейтронов); ок. 40%-в электротехнике, ок. 15%-в электронике (напр., приборы акустоэлектроники). Из Б. изготовляют окошки рентгеновских трубок, т. к. он проницаем для рентгеновских лучей. Изотоп 7Ве - радиоактивный индикатор. Б. в смеси с препаратами Ra служит источником нейтронов (т.к. испускает нейтроны при действииhttp://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/6/0/3360.jpeg частиц,http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/6/1/3361.jpegизлучения) и дейтронов в результате ядерных р-ций:http://www.pora.ru/image/encyclopedia/3/6/2/3362.jpeg ; 9Be(d, n)10Be.

Летучие и р-римые соед. Б., пыль, содержащая Б. и его соед., очень токсичны, обладают аллергич. и канцерогенным действием, раздражают кожу и слизистые оболочки, вызывают дерматозы, конъюнктивиты, назофарингит и др. заболевания кожи и слизистых, заболевания легких и бронхов - трахеобронхит, пневмонию и опухоли легких. Заболевания могут возникнуть через 10-15 лет после прекращения контакта с Б. Для Б. и его соед. (в пересчете на Б.) ПДК 0,001 мг/м3, в питьевой воде 0,0002 мг/л.

Мировая добыча бериллиевых руд 1350 т/год (1979), самого Б.-ок. 350 т/год (1980). Б. открыт Л. Вокленом в 1798. Металлич. Б. получен Ф. Вёлером и независимо от него А. Бюсси в 1828.

Лит.: Бериллий, под ред. Д.Уайта, Д. Берка, пер. с англ., М., 1960; Дарвин Дж., БаддериДж., Бериллий, пер. с англ., М., 1962; Кьелл грен Б. Р., Бериллий, в кн.: Справочник по редким металлам, пер. с англ., М., 1965, с. 47-80; Новоселова А. В., Бацанова Л. Р., Аналитическая химия бериллия, М., 1966; Эверест Д. А., Химия бериллия, пер. с англ., М., 1968; Котан Б. И., Капустинская К. А., Топунова Г. А., Бериллий, М., 1975: Бериллий. Справочник, под ред. А. И. Бурназяна, М., 1980; Beryllium science and technology, ed. by D. Webster, G.J.London, v. 1-2, N.Y.-L.. 1979. A.B. Новоселова.


1. www.yoki.ru: В этот день дарят друг другу подарки
22.09.2008
... этот день Православная церковь отмечала память святых праведников Иоакима и Анны - родителей Божией Матери.Родившимся в этот день следует носить берилл. Именинники: Анна, Аким, Иосиф, Никита, Севериан, Феофан, Феодосий, Харитон, передает ...
2. www.yoki.ru: Рыжий Лупа по спинам лупит
05.09.2008
... торопиться с уборкой овсов и льна. Именины отмечают: Ефрем, Иван, Николай, Павел, Елизавета. Родившийся в этот день добр и беззлобен, но очень обидчив. Ему следует носить берилл, передает ...
3. www.missus.ru: Как найти "свой" камень?
27.05.2008
... январе следует приобретать гранат, гиацинт, змеевик, в феврале – аметист, в марте – хризолит, в апреле - розовато-сиреневый аметист, в мае – агат, в июне – берилл, в июле – изумруд. В августе самое время покупать сердолик, сардоникс, александрит, лунный камень, рубин, топаз и золотистый берилл. Сентябрь – яшма, октябрь – алмаз, ноябрь ...
4. www.yoki.ru: Павел взмок – дня приволок
28.01.2008
... - к урожаю льна. Несчастливый день. В этот день Православная церковь почитает преподобного Павла Фивейского. Родившимся в этот день следует носить берилл и малахит. Именины отмечают: Гаврила, Иван, Павел и Прохор, передает ...
5. www.yoki.ru: Сегодня рождаются хранители тайн и преданий
08.11.2007
... - зима уже лезет на плетень. Считалось, что день этот несчастливый, но удачен для колдовства. Родившиеся в этот день - хранители семейных тайн и преданий. Им следует носить берилл, передает Правда.Ру. ...
6. www.yoki.ru: Сегодня - Григорьев День: время сжечь старые постели
13.10.2007
... епископа Григория, просветителя Великой Армении, происходившего из рода грузинских царей Арсакидов. Родившиеся в этот день обладают спокойным нравом. Им следует носить берилл. Приметы этого дня: "Если на Григория снег упадет, зима не скоро настанет". "Коли белка чисто вылиняла, то зима будет хороша". Об этом пишет ...
7. www.yoki.ru: Рыжий Луппа по спинам лупит
05.09.2007
... этот день Православная церковь почитает-мученика Луппа. Именины отмечают: Ефрем, Иван, Николай, Павел, Елизавета. Родившийся в этот день добр и беззлобен, но очень обидчив. Ему следует носить берилл, передает Правда.Ру. ...
8. www.yoki.ru: День Агафона-огуменника
04.09.2007
... 4 сентября, ежегодное празднование Грузинской иконы Божией Матери. Она была написана в Грузии. Родившийся в этот день добр и беззлобен, но очень обидчив. Ему следует носить берилл. Сообщает Труд. ...
9. www.yoki.ru: Сегодня леший шалит
04.09.2007
... грядках вновь зацветали шиповник, горох, одуванчик - осень будет долгая, без заморозков и теплая.Родившийся в этот день добр и беззлобен, но очень обидчив. Ему следует носить берилл. Именинники дня: Агафон, Анфиса, Афанасий, Изот, Северин, Розалия, Роза, передает ...
10. www.yoki.ru: День Стефана Сеновала и Василия
15.08.2007
... определяют погоду на октябрь. Если завтра будет ветер с вихрями, можно ждать снежную зиму.Именинники дня: Василий, Никодим и Степан. Родившимся в этот день следует носить берилл, серпентин. Сообщает ...
11. www.yoki.ru: Сегодня определяют погоду на сентябрь
15.08.2007
... определяют погоду на октябрь. Если завтра будет ветер с вихрями, можно ждать снежную зиму.Именинники дня: Василий, Никодим и Степан. Родившимся в этот день следует носить берилл, серпентин, передает Правда.Ру. ...
12. www.yoki.ru: Первые шахтеры жили 300 000 лет назад
20.09.2005
... и стрел. Скала из кремния пролежала нетронутой в течение приблизительно 2.5 миллионов лет. Но потом, как показали явные следы, она была взломана и из нее выдалбливали кремень искусственным путем. Бериллиевый анализ (по изотопу бериллия 10, который производится под воздействием космических лучей, реагирующих с диоксидом кремния в скале) показал, что возраст нарушенной породы порядка 300000 лет. ...
Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео