ความหนาแน่นของเบริลเลียม ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับตารางธาตุ คุณสมบัติทางกายภาพของเบริลเลียม

บ้าน

เบริลเลียมเบริลเลียม -ฉัน;ม. องค์ประกอบทางเคมี (บี) แสงโลหะหนัก

◁ สีเงิน. เบริลเลียม โอ้ โอ้ ข. แร่ธาตุ

เบริลเลียม (lat. เบริลเลียม),องค์ประกอบทางเคมี กลุ่มที่สองของตารางธาตุ ตั้งชื่อตามแร่เบริล โลหะสีเทาอ่อน เบาและแข็ง ความหนาแน่น 1.816 กรัม/ซม.3,ที อุณหภูมิ 1287°C. ที่อุณหภูมิสูงกว่า 800°C จะออกซิไดซ์เป็น BeO เบริลเลียมและโลหะผสมของเบริลเลียมใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมอากาศยานและจรวด และสำหรับการเบริลไลเซชัน ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

เบริลเลียม เบริลเลียม (lat. เบริลเลียม), Be, องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 4 และมวลอะตอม (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติซม.นิวคลิด) 9 บี. ในตารางธาตุของ D.I. Mendeleev เบริลเลียมอยู่ในกลุ่ม IIA ในช่วงที่สอง การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมเบริลเลียม 2 21 วินาที 2 ส
- รัศมีอะตอมคือ 0.113 นาโนเมตร รัศมีของไอออน Be 2+ คือ 0.034 นาโนเมตร ในสารประกอบจะแสดงเฉพาะสถานะออกซิเดชัน +2 (วาเลนซี II) พลังงานไอออไนเซชันตามลำดับของอะตอม Be คือ 9.3227 และ 18.211 eV ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของพอลิงคือ 1.57 ในรูปแบบอิสระจะเป็นโลหะเบาสีเงินเทา
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเบริลเลียมถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1798 โดย L. Vauquelinวอกลิน หลุยส์ นิโคลัส) ในรูปของเบริลเอิร์ธ (BeO ออกไซด์) เมื่อนักเคมีชาวฝรั่งเศสคนนี้ค้นพบ คุณสมบัติทั่วไปองค์ประกอบทางเคมี (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติอัญมณีเบริล (จากกรีกเบริลโล - เบริล) และมรกตเบริลเลียมโลหะได้รับในปี 1828 โดย F. Wöhler
เวลเลอร์ ฟรีดริช)
ในเยอรมนีและเป็นอิสระจากเขา A. Bussy ในฝรั่งเศส อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีสิ่งเจือปน จึงไม่สามารถหลอมรวมได้ เฉพาะในปี พ.ศ. 2441 นักเคมีชาวฝรั่งเศส P. Lebeau ซึ่งนำฟลูออไรด์สองเท่าของโพแทสเซียมและเบริลเลียมไปสู่กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสได้รับผลึกโลหะเบริลเลียมบริสุทธิ์เพียงพอ ที่น่าสนใจคือเนื่องจากมีรสหวานของสารประกอบเบริลเลียมที่ละลายน้ำได้ ธาตุนี้จึงถูกเรียกว่า "กลูซิเนียม" เป็นครั้งแรก (จากภาษากรีก glykys - หวาน) อยู่ในธรรมชาติเบริลเลียมเป็นองค์ประกอบที่หายาก เปลือกโลก 2.6·10 –4% โดยมวล ใน น้ำทะเลมีเบริลเลียมสูงถึง 6·10 -7 มก./ลิตร ขั้นพื้นฐาน (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติแร่ธาตุธรรมชาติประกอบด้วยเบริลเลียม: เบริล (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเบริล)เป็น 2 SiO 4, เบอร์ทรานไดท์ (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเบอร์ทรานไดท์)เป็น 4 Si 2 O 8 H 2 O และเฮลวิน (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเกลวิน)(Mn,Fe,Zn) 4 3 S. เบริลชนิดใสที่มีสีโดยสิ่งสกปรกของแคตไอออนของโลหะอื่น ๆ - อัญมณีตัวอย่างเช่น มรกตสีเขียว พลอยสีฟ้า เฮลิคอปเตอร์ นกกระจอก พวกเขาเรียนรู้ที่จะสังเคราะห์พวกมันแบบเทียม
การเตรียมสารประกอบเบริลเลียมและโลหะเบริลเลียม
การสกัดเบริลเลียมจากแร่ธาตุธรรมชาติ (ส่วนใหญ่เป็นเบริลเลียม) เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน และเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องแยกเบริลเลียมออกจากคุณสมบัติที่คล้ายกันและประกอบเบริลเลียมในแร่ธาตุอะลูมิเนียม ตัวอย่างเช่นคุณสามารถหลอมเบริลด้วยโซเดียมเฮกซาฟลูออโรซิลิเกต Na 2 SiF 6:
เป็น 3 อัล 2 (SiO 3) 6 + 12Na 2 SiF 6 = 6Na 2 SiO 3 + 2Na 3 AlF 6 + 3Na 2 + 12SiF 4
จากการหลอมรวมจะเกิดไครโอไลท์ Na 3 AlF 6 ซึ่งเป็นสารประกอบที่ละลายได้ไม่ดีในน้ำเช่นเดียวกับโซเดียมฟลูออโรเบอริลเลต Na 2 ที่ละลายในน้ำ มันถูกชะล้างด้วยน้ำเพิ่มเติม เพื่อการทำให้เบริลเลียมบริสุทธิ์จากอลูมิเนียมได้ลึกยิ่งขึ้น จะใช้การบำบัดสารละลายที่ได้ด้วยแอมโมเนียมคาร์บอเนต (NH 4) 2 CO 3 ในกรณีนี้ อะลูมิเนียมจะตกตะกอนในรูปของไฮดรอกไซด์ อัล(OH) 3 และเบริลเลียมยังคงอยู่ในสารละลายในรูปของสารเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ (NH 4) 2 สารเชิงซ้อนนี้จะถูกสลายตัวเป็นเบริลเลียมออกไซด์ BeO เมื่อเผา:
(NH 4) 2 = BeO + 2CO 2 + 2NH 3 + H 2 O
อีกวิธีในการทำให้เบริลเลียมบริสุทธิ์จากอะลูมิเนียมนั้นขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าเบริลเลียมออกซีอะซิเตต Be 4 O(CH 3 COO) 6 ซึ่งแตกต่างจากอลูมิเนียมออกซีอะซิเตต + CH 3 COO – มีโครงสร้างโมเลกุลและระเหิดได้ง่ายเมื่อถูกความร้อน นอกจากนี้ยังมีวิธีการที่รู้จักกันดีในการประมวลผลเบริล ซึ่งเบริลจะได้รับการบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่อุณหภูมิ 300°C เป็นครั้งแรก จากนั้นจึงชะล้างเค้กด้วยน้ำ อะลูมิเนียมและเบริลเลียมซัลเฟตเข้าไปในสารละลาย หลังจากเติมโพแทสเซียมซัลเฟต K 2 SO 4 ลงในสารละลายแล้วก็สามารถตกตะกอนอลูมิเนียมจากสารละลายในรูปของโพแทสเซียมสารส้ม KAl(SO 4) 2 · 12H 2 O การทำให้เบริลเลียมบริสุทธิ์จากอลูมิเนียมเพิ่มเติมจะดำเนินการในลักษณะเดียวกัน เช่นเดียวกับวิธีก่อนหน้า
ในที่สุดก็รู้จักวิธีการประมวลผลเบริลนี้ แร่ดั้งเดิมจะถูกหลอมรวมกับโปแตช K 2 CO 3 ก่อน ในกรณีนี้จะเกิดเบริลเลต K 2 BeO 2 และโพแทสเซียมอะลูมิเนต KAlO 2:
เป็น 3 อัล 2 (SiO 3) 6 + 10K 2 CO 3 = 3K 2 BeO 2 + 2KAlO 2 + 6K 2 SiO 3 + 10CO 2
หลังจากชะล้างด้วยน้ำแล้วสารละลายที่ได้จะถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก ส่งผลให้กรดซิลิซิกตกตะกอน จากนั้นโพแทสเซียมสารส้มจะถูกตกตะกอนจากการกรอง หลังจากนั้นจะมีไอออน Be 2+ เท่านั้นยังคงอยู่ในสารละลายของแคตไอออน จากเบริลเลียมออกไซด์ BeO ที่ได้รับไม่ทางใดก็ทางหนึ่งจะได้ฟลูออไรด์ซึ่งเบริลเลียมของโลหะจะลดลงโดยวิธีแมกนีเซียมความร้อน:
BeF 2 + Mg = MgF 2 + เป็น
โลหะเบริลเลียมยังสามารถเตรียมได้โดยอิเล็กโทรลิซิสของการหลอมของส่วนผสมของ BeCl 2 และ NaCl ที่อุณหภูมิประมาณ 300 °C ก่อนหน้านี้เบริลเลียมได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมแบเรียมฟลูออโรเบอริลเลต Ba:
บา = BaF 2 + เป็น + F 2
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
โลหะเบริลเลียมมีความเปราะบางสูง จุดหลอมเหลว 1278 °C จุดเดือดประมาณ 2470 °C ความหนาแน่น 1.816 กก./ลบ.ม. จนถึงอุณหภูมิ 1277 °C alpha-Be มีความเสถียร (โครงตาข่ายหกเหลี่ยมชนิดแมกนีเซียม พารามิเตอร์ a = 0.22855 nm, c = 0.35833 nm) ที่อุณหภูมิก่อนการหลอมของโลหะ (1277-1288 °C) - เบต้า - อยู่กับลูกบาศก์ขัดแตะ
คุณสมบัติทางเคมีของเบริลเลียมมีความคล้ายคลึงกับแมกนีเซียมหลายประการ (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติแมกนีเซียม)และโดยเฉพาะอะลูมิเนียม (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติอลูมิเนียม)- ความคล้ายคลึงกันของคุณสมบัติของเบริลเลียมและอะลูมิเนียมอธิบายได้ด้วยอัตราส่วนประจุบวกของไอออนบวกที่เกือบจะเท่ากันกับรัศมีของไอออน Be 2+ และ Al 3+ ในอากาศ เบริลเลียมก็เหมือนกับอะลูมิเนียมที่ถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ซึ่งทำให้เบริลเลียมมีสีด้าน การมีฟิล์มออกไซด์ช่วยปกป้องโลหะจากการถูกทำลายเพิ่มเติม และทำให้มีฤทธิ์ทางเคมีต่ำที่อุณหภูมิห้อง เมื่อถูกความร้อน เบริลเลียมจะเผาไหม้ในอากาศเพื่อสร้าง BeO ออกไซด์ และทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์และไนโตรเจน ด้วยฮาโลเจน (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติฮาโลเจน)เบริลเลียมทำปฏิกิริยากับ อุณหภูมิปกติหรือด้วยความร้อนต่ำ เช่น
เป็น + Cl 2 = BeCl 2
ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้มาพร้อมกับการปลดปล่อย ปริมาณมากความร้อนเนื่องจากความแข็งแรงของโครงผลึกของสารประกอบที่เกิดขึ้น (BeO, BeS, Be 3 N 2, BeCl 2) ค่อนข้างสูง เนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ที่เข้มข้นบนพื้นผิว เบริลเลียมจึงไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ แม้ว่าจะอยู่ในชุดของศักย์มาตรฐานทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนก็ตาม เช่นเดียวกับอลูมิเนียม เบริลเลียมทำปฏิกิริยากับกรดและสารละลายด่าง:
เป็น + 2HCl = BeCl 2 + H 2
เป็น + 2NaOH + 2H 2 O = นา 2 + H 2
เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ Be(OH) 2 เป็นสารประกอบโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายในน้ำ มันแสดงแอมโฟเทอริก (9.01218. สัญลักษณ์ทางเคมีของธาตุ Be คือเบริลเลียม มีนิวไคลด์เสถียรเพียงอันเดียวเท่านั้นที่เกิดขึ้นในธรรมชาติแอมโฟเทอริก)คุณสมบัติ:
เป็น(OH) 2 + 2KOH = K2,
เป็น(OH) 2 + 2HСl = BeСl 2 + 2H 2 O
ในสารประกอบส่วนใหญ่ เบริลเลียมจะมีเลขโคออร์ดิเนทเป็น 4 ตัวอย่างเช่น ในโครงสร้างของของแข็ง BeCl 2 มีสายโซ่ที่เชื่อมอะตอมของคลอรีน เนื่องจากการก่อตัวของประจุลบเตตราฮีดรัลที่แข็งแกร่ง สารประกอบเบริลเลียมจำนวนมากจึงทำปฏิกิริยากับเกลือของโลหะอื่น ๆ:
BeF 2 + 2KF = K 2
เบริลเลียมไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับไฮโดรเจน เบริลเลียมไฮไดรด์ BeH 2 เป็นสารโพลีเมอร์ซึ่งได้มาจากปฏิกิริยา
BeCl 2 + 2LiH = BeH 2 + 2LiCl
ดำเนินการในสารละลายที่ไม่มีตัวตน โดยการบำบัดเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ Be(OH) 2 ด้วยสารละลายของกรดคาร์บอกซิลิกหรือโดยการระเหยสารละลายของเกลือเบริลเลียม จะได้เบริลเลียมออกซีเกลือ เช่น Be 4 O(CH 3 COO) 6 ออกซีอะซิเตต สารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยหมู่จัตุรมุข Be 4 O; หมู่อะซิเตตตั้งอยู่ตามขอบทั้งหกของจัตุรมุขนี้ สารประกอบดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทำให้เบริลเลียมบริสุทธิ์ เนื่องจากไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้สูงในตัวทำละลายอินทรีย์และระเหิดได้ง่ายในสุญญากาศ
แอปพลิเคชัน
เบริลเลียมส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารเติมแต่งอัลลอยด์ให้กับโลหะผสมต่างๆ การเติมเบริลเลียมจะช่วยเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญ และความต้านทานการกัดกร่อนของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมเหล่านี้ เบริลเลียมดูดซับได้ไม่ดี การฉายรังสีเอกซ์ดังนั้นหน้าต่างของหลอดเอ็กซ์เรย์ (ซึ่งรังสีออกมา) จึงถูกสร้างขึ้นมา ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ตัวสะท้อนนิวตรอนทำจากเบริลเลียม ใช้เป็นตัวหน่วงนิวตรอน ในการผสมกับนิวไคลด์ที่มีกัมมันตภาพรังสีบางชนิด เบริลเลียมถูกใช้ในแหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบหลอด เนื่องจากปฏิกิริยาของนิวเคลียสของเบริลเลียม-9 และอนุภาค a ทำให้เกิดนิวตรอน: 9 Be(a, n) 12 C.
การกระทำทางสรีรวิทยา
ในสิ่งมีชีวิต เบริลเลียมเห็นได้ชัดว่าไม่มีหน้าที่ทางชีวภาพ เนื้อหาในร่างกายของคนโดยเฉลี่ย (น้ำหนักตัว 70 กก.) คือ 0.036 มก. ปริมาณการบริโภคอาหารต่อวันคือประมาณ 0.01 มก. สารประกอบเบริลเลียมที่ระเหยได้และละลายได้ รวมถึงฝุ่นที่มีเบริลเลียมและสารประกอบของเบริลเลียมนั้นเป็นพิษมาก เบริลเลียมเข้ามาแทนที่แมกนีเซียมในเอนไซม์และมีฤทธิ์ในการแพ้และเป็นสารก่อมะเร็ง การปรากฏตัวของพระองค์ใน อากาศในชั้นบรรยากาศนำไปสู่โรคทางเดินหายใจร้ายแรง - เบริลลิโอซิส ควรสังเกตว่าโรคเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ 10-15 ปีหลังจากหยุดสัมผัสกับเบริลเลียม สำหรับ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศในรูปของเบริลเลียมคือ 0.001 มก./ลบ.ม.

พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .

ดูว่า "เบริลเลียม" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

- (กรีก) โลหะที่ทำหน้าที่เป็นหลัก ส่วนสำคัญเบริล พจนานุกรม คำต่างประเทศรวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N., 1910. BERILLIUM โลหะชนิดพิเศษ ค้นพบครั้งแรกโดย Wöhler ในปี 1828 และทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักของเบริล... พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย

หรือไกลเซียม (รูปแบบทางเคมีของ Be, น้ำหนักอะตอม ตาม Cruess, 9.05) เป็นโลหะที่บรรจุอยู่ในรูปของสารประกอบออกไซด์ในแร่ธาตุหลายชนิด ได้แก่ เบริล, ไครโซเบริล, ลิวโคเฟน, มรกต, อะความารีน, ยูคลาส, ฟีนาไซต์ เป็นต้น ในเนื้อโลหะ สเตทเบริลเลียมเป็นครั้งแรก... สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron

สารานุกรมสมัยใหม่

เบริลเลียม- (เบริลเลียม), Be, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม II ของระบบธาตุ, เลขอะตอม 4 มวลอะตอม 9.01218; โลหะ. เบริลเลียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2341 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส L. Vauquelin และได้รับในปี พ.ศ. 2371 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน F. Wöhler และ A. Bussy เบริลเลียมใช้...... ภาพประกอบ พจนานุกรมสารานุกรม

- (lat. Beryllium) Be องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม II ของตารางธาตุ เลขอะตอม 4 มวลอะตอม 9.01218 ตั้งชื่อตามแร่เบริล โลหะสีเทาอ่อน เบาและแข็ง ความหนาแน่น 1.816 g/cm³ จุดหลอมเหลว 1287.C สูงกว่า 800.C จะออกซิไดซ์เป็น... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

เป็น (lat. Beryllium * a. berillium; n. Beryllium; f. beryllium; i. berilio), สารเคมี. องค์ประกอบของกลุ่ม II เป็นระยะ ระบบ Mendeleev ที่ n. 4, ณ. มวล 9.0122. มีไอโซโทปเสถียร 9Be หนึ่งตัว เปิดทำการในปี ค.ศ. 1798 เป็นภาษาฝรั่งเศส นักเคมี L. Vauquelin ในรูปแบบของ ... สารานุกรมทางธรณีวิทยา

เบริลเลียม- เป็นโลหะเหล็กสีเทา เบาและแข็งมาก แต่เปราะมาก จะม้วนหรือดึงเข้าอย่างเดียวก็ได้ เงื่อนไขพิเศษ- เบริลเลียมบริสุทธิ์ใช้ในการผลิตหน้าต่างในหลอดเอ็กซ์เรย์ เช่น... ... คำศัพท์ที่เป็นทางการ

เบริลเลียม- เคมี ธาตุ สัญลักษณ์ บี (lat. Beryllium) ณ. n. 4, ณ. ม. 9.012; เบริลเลียมบริสุทธิ์เป็นโลหะสีเทาอ่อน เบา แข็งและเปราะ ความหนาแน่น 1848 กก./ลบ.ม. tmelt = 1284 °C; มีฤทธิ์ทางเคมีในสารประกอบจะมีสถานะออกซิเดชันที่ +2 ที่สุด...... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่

- (สัญลักษณ์ Be) โลหะที่แข็งแกร่ง น้ำหนักเบา สีเทาเงินจากซีรีย์อัลคาไลน์เอิร์ธ ได้รับครั้งแรกใน รูปแบบบริสุทธิ์ในปี พ.ศ. 2371 มีแร่ธาตุหลายชนิด ได้แก่ อะความารีน มรกต และมอร์แกนไนต์ (เบริลทุกชนิด) รวมทั้ง... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

4 | เป็น | เบริลเลียม - ราคา

เบริลเลียม (Be) - โลหะหายากกระจายตัว, เลขอะตอม - 4, มวลอะตอม - 9.02, ความหนาแน่น - 1.85 g/cm3, จุดหลอมเหลว - 1285°C, ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น - (5.10-6) ที่ (-100°C); 21.10-6 ที่ (650°C) ค่าการนำไฟฟ้า - 4 ม./โอห์ม.มม.2 ความต้านทานแรงดึง - 11.9 กก./มม.2 (แบบหล่อ) 19.0 กก./ตร.มม. (ฟอร์จ), ความแข็งบริเนล 140 กก./ตร.มม.
ในปี พ.ศ. 2340 นักเคมีชาวฝรั่งเศส Vauquelin วิเคราะห์แร่เบริลคอลได้ค้นพบออกไซด์ขององค์ประกอบที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ซึ่งเขาเรียกว่า "เบริลเลียมเอิร์ธ" และหลังจากแยกองค์ประกอบนั้นออกแล้ว มันก็ได้รับชื่อเบริลเลียม ในปี ค.ศ. 1828 นักวิจัยนักเคมีได้รับโลหะเบริลเลียมในรูปแบบผงโดยรีดิวซ์เบริลเลียมคลอไรด์ด้วยโพแทสเซียม ในปี พ.ศ. 2441 โลหะเบริลเลียมบริสุทธิ์ได้มาจากกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส
เบริลเลียมเป็นโลหะสีเทาเงิน คล้ายกับอะลูมิเนียม น้ำหนักเบามาก เบากว่าอะลูมิเนียมหนึ่งเท่าครึ่ง และมีความหนาแน่นเป็นอันดับสองในบรรดาโลหะ รองจากลิเธียม เบริลเลียมเป็นโลหะที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นมาก (มีคุณสมบัติเหนือกว่าเหล็กพิเศษ) และทนความร้อน คุณสมบัติอันมีค่าของเบริลเลียมเหล่านี้จะถูกเก็บรักษาไว้ในโลหะผสม
เบริลเลียมขุดจากแร่ซิลิเกต: เบริล, ฟีนาไซต์, เบอร์ทรานไดต์ การสะสมของเบริลและแร่ธาตุเบริลเลียมอื่นๆ พบได้ในเพกมาไทต์และหลอดเลือดดำไฮโดรเทอร์มอล ในรูปของผลึก ซึ่งบางครั้งอาจมีขนาดและมวลมหาศาล ปริมาณเบริลเลียมออกไซด์ในแร่คือ 0.1-0.3%
เบริล (จาก คำภาษากรีก"Beryllos" - มันเงา) เป็นแร่ธาตุพิเศษซึ่งมีความหลากหลายโปร่งใสซึ่งถือเป็นหินมีค่าซึ่งเป็นสีน้ำเงินหรือสีเขียว หินสีน้ำเงินแกมเขียวเรียกว่าอความารีน ส่วนสีเขียวเรียกว่ามรกต
เบริลเลียมคิดเป็น 0.001% (เช่นเดียวกับสังกะสี) ของจำนวนอะตอมทั้งหมดในเปลือกโลก
โลหะเบริลเลียมมีความเงาสูง เบริลเลียมที่ผลิตในสุญญากาศซึ่งมี Be 99.95-99.97% มีความเหนียวมากและม้วนเป็นแผ่นบางในความเย็น การเติมอัลมากถึง 0.07% จะไม่เปลี่ยนคุณสมบัติของพลาสติก แต่ซิลิคอนจะไม่ละลายในเบริลเลียมแม้ในปริมาณเล็กน้อย ในเบริลเลียมที่เป็นของแข็ง เหล็กละลายได้เล็กน้อยมากและตั้งอยู่บนขอบของเม็ดคริสตัล ผลกระทบที่เลวร้ายที่สุดออกซิเจนส่งผลต่อความเป็นพลาสติก เบริลเลียมบล็อกรังสีเอกซ์ได้น้อยกว่าอะลูมิเนียมถึง 17 เท่า
ในอากาศเบริลเลียมที่มีขนาดกะทัดรัดจะติดไฟที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น น้ำ เบริลเลียมที่อุณหภูมิปกติและเมื่อถูกความร้อนแทบจะไม่สลายตัวเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มป้องกันหนาแน่นของ BeO ที่ไม่ละลายในน้ำ ไอระเหยของซัลเฟอร์ไม่มีผลกระทบต่อเบริลเลียม เบริลเลียมรวมตัวกับโบรอนและคาร์บอนได้ดี ไอระเหยของ HCl ทำหน้าที่กับเบริลเลียมได้ง่าย และในเบริลเลียมที่เป็นกรดไฮโดรคลอริกอ่อนจะละลายได้ง่ายเมื่อปล่อยไฮโดรเจนออกมา เบริลเลียมทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกชนิดเข้มข้น โดยปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกมา ส่วนกรดซัลฟิวริกอ่อนจะปล่อยไฮโดรเจนออกมา มันไม่ละลายในกรดไนตริกแม้ว่าจะต้มก็ตาม เบริลเลียมละลายได้ในด่าง (KOH) สารละลายแอมโมเนียไม่มีผลต่อเบริลเลียม
เบริลเลียมผลิตโลหะผสมกับทองแดง เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ และโลหะหนักอื่น ๆ เช่นเดียวกับอลูมิเนียม มันไม่ได้ผสมกับแมกนีเซียม

ใบเสร็จ.

วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตเบริลเลียมคือแร่เบริลเลียม หลังจากเสริมสมรรถนะแล้ว เนื้อหาของเบริลเลียมออกไซด์ในความเข้มข้นทางเทคนิคจะอยู่ระหว่าง 4 ถึง 13%
ขั้นตอนแรกของการผลิตเบริลเลียมคือการ "เปิด" ของแร่หรือสมาธิโดยการกระทำของกรด, อัลคาลิส, การถลุงคาร์ไบด์ในเตาไฟฟ้า, คลอรีนและวิธีการอื่น ๆ ที่ทำลายพันธะที่แข็งแกร่งของอะลูมิโนซิลิเกตธรรมชาติ
หลังจากเปิดแล้ว จะใช้แผนการบำบัดทางเคมีที่ซับซ้อนต่างๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการแยกออกไซด์บริสุทธิ์หรือเกลือเบริลเลียมฟลูออไรด์แบบธรรมดาและสองเท่าออกจากสมาธิแบบเปิด
สำหรับการทำให้เบริลเลียมบริสุทธิ์อย่างละเอียดจากสิ่งเจือปนของอลูมิเนียม ยูเรเนียม วาเนเดียม ไทเทเนียม และเหล็ก คุณสมบัติของเกลืออะซิติกพื้นฐานของเบริลเลียมจะใช้ในการละลายในคลอโรฟอร์ม ตรงกันข้ามกับเกลือของสิ่งเจือปนที่ระบุไว้
มีสามหลัก วิธีอุตสาหกรรมการได้รับเบริลเลียมโลหะ:
อิเล็กโทรไลซิสของเกลือแบเรียมออกซีฟลูออไรด์ในการหลอม NaF+BaF3 ที่อุณหภูมิประมาณ 1350°C ในเบ้าหลอมแอโนดที่ทำจากกราไฟท์บริสุทธิ์ พร้อมด้วย "แคโทดสัมผัส" ระบายความร้อนด้วยท่อเหล็ก ซึ่งจะเพิ่มขึ้นจากกระบวนการดำเนินไป อิเล็กโทรไลต์ที่มีแท่งเบริลเลียมขยายออก ประสิทธิภาพปัจจุบันคือ 80% แรงดันอ่างคือ 80V การฟื้นตัวของเบริลเลียมคือ 90%
อิเล็กโทรไลซิสของเกลือ BeF2 ใน NaF+BaF2 หลอมละลายที่อุณหภูมิประมาณ 1200°C ในเบ้าหลอมขั้วบวกกราไฟท์ที่มีแคโทดระบายความร้อนแบบหมุนเพิ่มขึ้น
อิเล็กโทรไลซิสของผสมหลอมเหลวของเกลือ BeCl2+NaCl ที่อุณหภูมิ 750-800°C ในถ้วยใส่ตัวอย่างเหล็ก แคโทดที่มีกราไฟท์แอโนด แรงดันไฟฟ้าของอ่าง 5-6V โลหะเบริลเลียมถูกปล่อยออกมาในรูปของอนุภาคขนาดเล็ก

แอปพลิเคชัน.

ปัจจุบันเบริลเลียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ทันสมัยที่สุด
การใช้งานหลักอย่างหนึ่งของเบริลเลียมคือการผลิตโลหะผสมทองแดงเบริลเลียม การเติมเบริลเลียม 0.5-3% ลงในทองแดงจะเพิ่มคุณสมบัติทางกลและป้องกันการกัดกร่อนของทองแดงอย่างมีนัยสำคัญ - ความแข็งของบริเนลเพิ่มขึ้นจาก 50 เป็น 365 กก./มม.2 ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้นเจ็ดเท่า ความต้านทานต่อความล้าของโลหะเพิ่มขึ้นอย่างมากเป็นพิเศษ อันเป็นผลมาจาก ซึ่งโลหะผสมดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสปริงและชิ้นส่วนที่ทำงานภายใต้โหลดที่แปรผันซ้ำ ๆ
โลหะผสมทองแดงที่มีการเติมเบริลเลียมเล็กน้อย (มากถึง 2%) - เบริลเลียมบรอนซ์ ทนทานต่อน้ำมันเบนซิน น้ำมัน น้ำทะเล และไม่เกิดประกายไฟเมื่อกระทบกับโลหะอื่น ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเบริลเลียมมีความคงตัวไม่เพียงแต่ทางเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกลไกด้วย: เสื่อมสภาพได้แย่มากและคงขนาดไว้ได้ดีในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง เบริลเลียมบรอนซ์ใช้ในการสร้างหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า ชิ้นส่วนของกลไกนาฬิกา และเฟือง
จานเบรกของเครื่องบิน ตัวจมูกโพรเจกไทล์นำวิถี ขอบปีกเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง สกิน ยานอวกาศเพื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น - วัตถุที่ใช้เบริลเลียม
โลหะผสม Cu-Be-Co, Cu-Be, Ag-Be, Al-Be มีคุณค่าทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยม โลหะผสม Cu-Be (มัลโลไรต์) และอัล-บี (เบราไลท์) ใช้ในการผลิตเครื่องบิน การผลิตอุปกรณ์อวกาศ การต่อเรือ และการผลิตเครื่องมือ
สารประกอบเบริลเลียมถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีการให้แสงสว่าง ในการผลิตแก้ว สำหรับการสังเคราะห์สารประกอบอะลิฟาติก เป็นวัสดุทนไฟ และในการผลิตสี
โลหะผสมเบริลเลียมถูกใช้เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวด (โลหะผสมที่ไวไฟสูงและระเบิดได้)
โลหะผสมเบริลเลียมใช้เพื่อสร้างโครงสร้างรับน้ำหนักและชิ้นส่วนของดาวเทียมและยานอวกาศ (เยื่อบุป้องกันความร้อนในช่องต่างๆ และตัวยานพาหนะเองที่กลับสู่โลก หางเสือ เสาอากาศ ภาชนะแบบพกพา) โลหะผสมเบริลเลียมใช้ในการผลิตเครื่องยนต์จรวด ห้องเผาไหม้ และหัวฉีด เนื่องจากมีการนำความร้อนและความจุความร้อนสูงมากที่อุณหภูมิสูง (3000°C) มีการใช้โลหะผสมเบริลเลียมเพื่อสร้าง แผงเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับ ยานอวกาศในการออกแบบยานพาหนะใต้น้ำและ เรือดำน้ำ- ในอุตสาหกรรมยานยนต์ เหล็กเบริลเลียมถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสปริง "นิรันดร์" ที่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้หลายร้อยล้านครั้ง
“หน้าต่าง” ของเครื่องเอ็กซ์เรย์ทำจากโลหะผสมเบริลเลียม เนื่องจากเบริลเลียมมีความโปร่งใสมากกว่าอะลูมิเนียมถึง 17 เท่า
เบริลเลียมบริสุทธิ์ใช้ในการผลิตหลอดเอ็กซ์เรย์ แอนติแคโทดไซโคลตรอน และไฟสัญญาณนีออนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ
เบริลเลียมครองสถานที่พิเศษในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์
เบริลเลียมใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และยังเป็นแหล่งและตัวหน่วงของนิวตรอนเร็วในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ การนำเบริลเลียมเข้าสู่พลังงานนิวเคลียร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตองค์ประกอบเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์และตัวสะท้อนแสงนิวตรอนนั้นได้รับการอำนวยความสะดวกโดยคุณสมบัติของเบริลเลียมเช่นมวลอะตอมต่ำการกระเจิงของนิวตรอนสูงโดยเบริลเลียม ความต้านทานต่อรังสีและอุณหภูมิสูง
เบริลเลียมออกไซด์มีคุณสมบัติในการทนไฟสูง (จุดหลอมเหลว 2570°C) รวมถึงความเฉื่อยที่ดีในสถานะที่ให้ความร้อนกับโลหะหลอมเหลวหลายชนิดและเกลือของพวกมัน ถูกนำมาใช้เพื่อการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างที่ทนไฟ
สารประกอบเบริลเลียมที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดเป็นพิษ และการทำงานกับพวกมันจำเป็นต้องใช้มาตรการความปลอดภัยพิเศษ

เบริลเลียม (lat. เบริลเลียม), Be, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม II ของระบบธาตุของ Mendeleev, เลขอะตอม 4, มวลอะตอม 9.0122; โลหะสีเทาอ่อนน้ำหนักเบา มีไอโซโทปเสถียรตัวหนึ่งคือ Be

เบริลเลียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2341 ในรูปของ BeO ออกไซด์ ซึ่งแยกได้จากแร่เบริลโดย L. Vauquelin เบริลเลียมโลหะได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2371 โดย F. Wöhler และ A. Bussy โดยแยกจากกัน เนื่องจากเกลือเบริลเลียมบางชนิดมีรสหวาน จึงถูกเรียกว่า "กลูซิเนียม" เป็นครั้งแรก (จากภาษากรีก glykys - หวาน) หรือ "ไกลเซียม" ชื่อ Glicinium ใช้ (ร่วมกับ Beryllium) เฉพาะในประเทศฝรั่งเศสเท่านั้น การใช้เบริลเลียมเริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ 20 แม้ว่าคุณสมบัติอันมีค่าของมันในฐานะส่วนประกอบของโลหะผสมจะถูกค้นพบก่อนหน้านี้ และคุณสมบัติทางนิวเคลียร์ที่น่าทึ่งของมันถูกค้นพบในช่วงต้นทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20

การแพร่กระจายของเบริลเลียมในธรรมชาติ- เบริลเลียมเป็นธาตุที่หายาก เบริลเลียมเป็นองค์ประกอบลิเธียมทั่วไปซึ่งมีลักษณะของแมกมาที่เป็นกรด ซับอัลคาไลน์ และอัลคาไลน์ รู้จักแร่ธาตุเบริลเลียมประมาณ 40 ชนิด ในจำนวนนี้ใหญ่ที่สุด ความสำคัญในทางปฏิบัติมีเบริล, ฟีนาไซต์, เฮลวิน, ไครโซเบริล, เบอร์ทรานไดต์มีแนวโน้มดีและใช้บางส่วน

คุณสมบัติทางกายภาพ - โครงตาข่ายคริสตัลเบริลเลียมเป็นรูปหกเหลี่ยมบรรจุปิด เบริลเลียมเบากว่าอลูมิเนียม ความหนาแน่น 1847.7 กก./ลบ.ม. (อัลประมาณ 2,700 กก./ลบ.ม.) จุดหลอมเหลว 1285°C จุดเดือด 2470°C

“เบริลเลียมและโลหะผสมที่มีเบริลเลียม คุณสมบัติการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเคมี"

การแนะนำ

ผลิตภัณฑ์โลหะที่ใช้ในอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันไม่ค่อยประกอบด้วยโลหะบริสุทธิ์ เช่น ลวดอะลูมิเนียมหรือทองแดงที่มี เปอร์เซ็นต์โลหะประมาณ 99.9% ในกรณีอื่นๆ ส่วนใหญ่ เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับโลหะผสม โลหะผสมคือระบบที่ประกอบด้วยโลหะสองชนิดขึ้นไป เช่นเดียวกับโลหะและอโลหะ ซึ่งมีคุณสมบัติอยู่ในสถานะโลหะ ดังนั้น, ประเภทต่างๆเหล็กและเหล็กกล้าประกอบด้วยคาร์บอนจำนวนเล็กน้อย พร้อมด้วยสารเติมแต่งโลหะ ซึ่งมีอิทธิพลชี้ขาดต่อพฤติกรรมทางกลและทางความร้อนของโลหะผสม โลหะผสมทั้งหมดมีเครื่องหมายพิเศษ เนื่องจากโลหะผสมที่มีชื่อเดียวกัน (เช่น ทองเหลือง) อาจแตกต่างกัน เศษส่วนมวลโลหะอื่น ๆ

โลหะหลายชนิดใช้ทำโลหะผสม มากที่สุด คุ้มค่ามากในบรรดาโลหะผสมทั้งหมด เหล็กมีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้โลหะผสมเหล็ก ซิลิคอน ทองแดง แมงกานีส นิกเกิล โครเมียม ทังสเตน วานาเดียม โมลิบดีนัม และส่วนประกอบอื่น ๆ จะถูกเติมลงในเหล็กซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของโลหะผสม

บทความนี้จะกล่าวถึงคุณสมบัติและการใช้งานของโลหะเบริลเลียมและโลหะผสมที่ประกอบด้วยเบริลเลียม

เบริลเลียมเป็นโลหะสีเทาอ่อนในกลุ่มที่สองของตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ. หมายเลขซีเรียล 4 มวลอะตอม 9.013 สัญลักษณ์ Be (lat. Beryllium) มีไอโซโทปเสถียร 9 Be; ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของเบริลเลียม 7 Be และ 10 Be มีค่าครึ่งชีวิต 53.29 วัน และ 1.6 10 6 ปี ตามลำดับ ค้นพบในปี พ.ศ. 2341 ในรูปของ BeO ออกไซด์ ซึ่งแยกได้จากแร่เบริลโดย L. Vauquelin Metallic Be ได้รับครั้งแรกในปี 1828 โดย F. Wöhler และ A. Bussy โดยแยกจากกัน เนื่องจากเกลือ Be บางชนิดมีรสหวาน จึงถูกเรียกว่า "กลูซิเนียม" เป็นครั้งแรก (จากภาษากรีก glykys - หวาน) หรือ "ไกลเซียม" ชื่อ Glicinium (เครื่องหมาย GI) ใช้ (พร้อมกับ Be) เฉพาะในประเทศฝรั่งเศสเท่านั้น การใช้ Be เริ่มต้นขึ้นในยุค 40 ศตวรรษที่ 20 แม้ว่าคุณสมบัติอันมีค่าของมันในฐานะส่วนประกอบของโลหะผสมจะถูกค้นพบก่อนหน้านี้ และคุณสมบัติทางนิวเคลียร์ที่น่าทึ่งของมันก็ถูกค้นพบในช่วงต้นทศวรรษที่ 30 ศตวรรษที่ 20

สามารถมีอยู่ได้ในการดัดแปลงแบบโพลีมอร์ฟิกสองแบบ การดัดแปลงที่อุณหภูมิต่ำ (α-Be) ซึ่งมีสูงถึง 1,250 °C มีโครงตาข่ายบรรจุปิดหกเหลี่ยม ส่วนการดัดแปลงที่อุณหภูมิสูง (β-Be) มีโครงตาข่ายลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางลำตัว

เวลเลอร์ ฟรีดริช)

โลหะหายาก - ปริมาณในเปลือกโลกอยู่ที่ 5 · 10 -4% (เช่นเดียวกับลิเธียมและโบรอนที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งมีการกระจายตัวค่อนข้างน้อยในเปลือกโลก) ธาตุหินชนิดหนึ่งที่มีลักษณะทั่วไปของแมกมาที่เป็นกรด ซับอัลคาไลน์ และอัลคาไลน์ มันไม่กระจายตัวเนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของการสะสมบนพื้นผิวของเบริลในหินเพกมาไทต์ ซึ่งเป็นก้อนสุดท้ายที่ตกผลึกในโดมหินแกรนิต มีรายงานเกี่ยวกับเบริลยักษ์ที่มีความยาวได้ถึง 1 เมตรและมีน้ำหนักมากถึงหลายตัน

มีแร่เบริลเลียมที่รู้จักกันดีอยู่ 54 ชนิด โดยที่เบริล 3BeO·Al 2 O 3 ·6SiO 2 มีความสำคัญในทางปฏิบัติมากที่สุด ซึ่งหลังจากแปรรูปจะถูกแปลงเป็นรูปแบบของคลอไรด์หรือฟลูออไรด์ แร่นี้มีหลายสี: มรกต (Cr ให้ประมาณ 2%) สีเขียว), พลอยสีฟ้า (สารปนเปื้อน Fe(II) ทำให้เกิดสีฟ้า), นกกระจอก ( สีชมพูเนื่องจากการเจือปนของสารประกอบ Mn(II) และเฮลิโอดอร์ (ไอออนสีเหลืองทอง - Fe(III)) Phenakite 2BeO·SiO2, เฮลไวท์ (Mn, Fe, Zn)43S, ไครโซเบริล BeAl2O4, เบอร์ทรานไดต์ 4BeO·2SiO2·H2O มีแนวโน้มดีและใช้บางส่วน

โลก ทรัพยากรธรรมชาติมีการประเมินว่ามากกว่า 80,000 ตัน (ขึ้นอยู่กับเนื้อหา Be) ซึ่งประมาณ 65% มีความเข้มข้นในสหรัฐอเมริกา (วัตถุดิบหลักของ Be คือแร่เบอร์ทรานไดต์) ปริมาณสำรองที่ได้รับการยืนยันที่เงินฝาก Spur Mountain (ยูทาห์) ซึ่งเป็นแหล่ง Be หลักของโลก ณ สิ้นปี 2543 มีจำนวนประมาณ 19,000 ตัน (ในแง่ของปริมาณโลหะ) ในบรรดาประเทศอื่นๆ จีน รัสเซีย และคาซัคสถานมีปริมาณสำรองที่ใหญ่ที่สุดของ Be ในช่วงยุคโซเวียต Be in Russia ถูกขุดที่ Malyshevsky ( ภูมิภาคสแวร์ดลอฟสค์), Zavitinsky (ภูมิภาค Chita), Ermakovsky (Buryatia), Pogranichnoye (ดินแดน Primorsky) เนื่องจากการลดความซับซ้อนของอุตสาหกรรมการทหารและการยุติการก่อสร้าง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์หยุดการผลิตที่ทุ่ง Malyshevskoye และ Ermakovskoye และลดลงอย่างมากที่ทุ่ง Zavitimskoye ในเวลาเดียวกัน ส่วนสำคัญของ Be ที่ผลิตได้ถูกจำหน่ายในต่างประเทศ ส่วนใหญ่ไปยังยุโรปและญี่ปุ่น

คุณสมบัติทางกายภาพ –เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุเบาอื่นๆ เบริลเลียมมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ผสมผสานกันอย่างมีเอกลักษณ์

โครงตาข่ายคริสตัล Be มีลักษณะหกเหลี่ยมปิดแน่น โดยมีจุด a = 2.855 Å และ c = 3.5840 Å

ความหนาแน่น 1847.7 กก./ลบ.ม

จุดหลอมเหลว 1551 °C

จุดเดือด 3243 o C

ความร้อนแฝงของฟิวชัน 250–275 cal/g (สูงสุดในบรรดาโลหะทั้งหมด)

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น 10.3–131 (25–100 °C)

โมดูลัสความยืดหยุ่นตามยาว (โมดูลัสของยัง) 300GN/m2 (3.104 kgs/mm2)

ความต้านทานแรงดึง 200–550 MN/m2 (20–55 กก.·s/mm2)

ความแข็งแรงของผลผลิต 250–600 MN/m2 (25–60 กก.·s/mm2)

ความต้านทานแรงดึงในทิศทางการวาด – สูงถึง 400–800MN/m2 (40–80 กก.·s/mm2) การยืดตัว – สูงถึง 4–12%

แรงกระแทก 10–50 kJ/m2 (0.1–0.5 kgf. m/cm2)

อุณหภูมิการเปลี่ยนจากสถานะเปราะเป็นพลาสติก 200 – 400 °C

ความแข็ง HB 60–85 (สำหรับการกดร้อน Be)

ความจุความร้อนสำหรับ α-Be 16.44 J/(mol K) สำหรับ β-Be – 30.0 J/(mol K)

เวมี:ความจุความร้อนจำเพาะสูงสุดของโลหะทั้งหมด – 1.80 kJ/(kg K) หรือ 0.43 kcal/(kg °C)

ค่าการนำความร้อนสูง – 178 W/(m K) หรือ 0.45 cal/cm sec °C) (50 °C)

ความต้านทานไฟฟ้าต่ำ – 3.6–4.5 μOhm cm (20 °C)

ลองเปรียบเทียบคุณสมบัติบางประการของ Be กับคุณลักษณะของวัสดุอื่นๆ กัน

ความแข็งแรงและความแข็งแกร่งจำเพาะของวัสดุ

อิทธิพลของอุณหภูมิที่มีต่อโมดูลัสจำเพาะของความยืดหยุ่นของวัสดุต่างๆ

คุณสมบัติของ Be ขึ้นอยู่กับคุณภาพและโครงสร้างของโลหะและเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดตามอุณหภูมิ คุณสมบัติทางกล ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของโลหะ ขนาดเกรน และเนื้อสัมผัสที่กำหนดโดยธรรมชาติของการแปรรูป การบำบัดด้วยแรงดันนำไปสู่การวางแนวของผลึก Be, แอนไอโซโทรปีเกิดขึ้น และการปรับปรุงคุณสมบัติอย่างมีนัยสำคัญสามารถทำได้ คุณสมบัติทางกลในทิศทางที่ตั้งฉากกับฝากระโปรงยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง Be เป็นโลหะที่เปราะ (โดยเฉพาะการหล่อ) ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการใช้อย่างแพร่หลายเป็นวัสดุโครงสร้าง เนื้อหาของสิ่งเจือปนเล็กน้อยยังนำไปสู่ความเปราะบางของวัสดุมากยิ่งขึ้น (ตัวอย่างเช่น การนำ Si บริสุทธิ์เพียง 0.001% เข้าสู่ Be ที่บริสุทธิ์) มีความเหนียวต่ำและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ความดันไอของ Be ที่จุดหลอมเหลวต่ำมาก

สมบัติทางกลของ Be อยู่ในสถานะหล่อและผิดรูปจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับทิศทางของการทดสอบ ที่สุด คุณสมบัติทางกลครอบครอง Ve ตามหลัง การประมวลผลที่อบอุ่นความดันซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำ อุณหภูมิการตกผลึกซ้ำของ Be แตกต่างกันไปตั้งแต่ 700 °C ถึง 900 °C ขึ้นอยู่กับระดับของการเสียรูปและเวลาในการจับยึด การหลอมด้วยการตกผลึกซ้ำจะเพิ่มความเหนียวและลดความแข็งแรงของ Be อย่างมีนัยสำคัญ

อัตราส่วนความแข็งแรงต่อความหนาแน่นของ Be สูงกว่าเหล็กกล้าสำหรับเครื่องบินและโลหะผสมที่มี Ti และ Al เป็นอย่างมาก

คุณสมบัติเฉพาะที่สำคัญของ Be คือการซึมผ่านรังสีเอกซ์ได้สูง ซึ่งสูงกว่าอะลูมิเนียมถึง 17 เท่า

คุณลักษณะทางนิวเคลียร์สูง - หน้าตัดการจับนิวตรอนความร้อนที่มีประสิทธิภาพต่ำที่สุดในบรรดาโลหะและหน้าตัดการกระเจิงสูงสุด

ให้โลหะผสมยูเทคติกกับ Al และ Si ความสามารถในการละลายขององค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ใน Be ต่ำมาก

คุณสมบัติทางเคมี

สถานะออกซิเดชันคือ +2 และ +1 (สถานะหลังไม่เสถียรอย่างยิ่ง) การกำหนดค่าของอิเล็กตรอนด้านนอกคือ 2s 2

โดย คุณสมบัติทางเคมี Be คล้ายกับอัล ความคล้ายคลึงกันระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้ทำให้เกิดความสับสนอย่างมากเกี่ยวกับความจุและมวลอะตอมของ Be – เป็นเวลานาน Be ถูกพิจารณาว่าเป็นไตรวาเลนต์โดยมีมวลอะตอมสัมพัทธ์เท่ากับ 14 (ซึ่งประมาณเท่ากับสามเท่าของมวลหนึ่งเทียบเท่ากับ Be 3 × 4.7) เพียง 70 ปีหลังจากการค้นพบ Ve นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย D.I. เมนเดเลเยฟสรุปว่าไม่มีที่ว่างสำหรับธาตุดังกล่าวในตารางธาตุของเขา แต่ธาตุไดเวเลนต์ที่มีมวลอะตอมสัมพัทธ์ 9 (ประมาณสองเท่าของมวลของหนึ่งเทียบเท่ากับ Be 2 × 4.7) สามารถวางไว้ระหว่าง Li และ บี.

โลหะ Be มีปฏิกิริยาค่อนข้างน้อยที่อุณหภูมิห้อง (เช่น ทนทานต่อออกซิเจนในชั้นบรรยากาศเนื่องจากฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิว) และภายใต้สภาวะเหล่านี้ โลหะจะมีปฏิกิริยากับ F 2 ในรูปแบบกะทัดรัด มันไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและไอน้ำแม้ที่อุณหภูมิความร้อนแดง และไม่ถูกออกซิไดซ์ด้วยอากาศสูงถึง 600 ° C ที่อุณหภูมิ 1200 ° C โลหะบีจะไหม้และกลายเป็นผง BeO สีขาว ฮาโลเจนทำปฏิกิริยากับ Be ที่อุณหภูมิสูงกว่า 600° C และแชลโคเจนต้องการมากกว่านั้นอีก อุณหภูมิสูง- Compact Be ทำปฏิกิริยาอย่างเข้มข้นกับ N 2 ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศา และในรูปแบบผงที่อุณหภูมิสูงกว่า 500 ° C แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับ Be ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,200 ° C ให้เกิดเป็น Be 3 N 2 ไนไตรด์ และคาร์บอนจะให้คาร์ไบด์ Be 2 C ที่ 1,700° C CH 2 Be ไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรง และ BeH 2 ไฮไดรด์ได้มาทางอ้อม (ได้มาจากการสลายตัวของสารประกอบออร์กาโนเบอริลเลียม ซึ่งมีความเสถียรสูงถึง 240 ° C)

เบริลเลียมถูกค้นพบในปี 1798 โดย L. Vauquelin ในรูปของเบริลเอิร์ธ (BeO ออกไซด์) เมื่อนักเคมีชาวฝรั่งเศสคนนี้กำลังอธิบายองค์ประกอบทางเคมีทั่วไปของอัญมณีเบริลเลียมและมรกต เบริลเลียมโลหะได้รับในปี 1828 โดย F. Wöhler ในเยอรมนี และโดยอิสระโดย A. Bussy ในฝรั่งเศส อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีสิ่งเจือปน จึงไม่สามารถหลอมรวมได้ เฉพาะในปี พ.ศ. 2441 นักเคมีชาวฝรั่งเศส P. Lebeau ได้นำโพแทสเซียมและเบริลเลียมฟลูออไรด์สองเท่าไปเป็นอิเล็กโทรไลซิสได้รับผลึกโลหะเบริลเลียมบริสุทธิ์เพียงพอ ที่น่าสนใจคือเนื่องจากมีรสหวานของสารประกอบเบริลเลียมที่ละลายน้ำได้ ธาตุนี้จึงถูกเรียกว่า "กลูซิเนียม" เป็นครั้งแรก (จากภาษากรีก glykys - หวาน) เนื่องจากคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันของเบริลเลียมและอะลูมิเนียม จึงคิดว่าเป็นโลหะไตรวาเลนต์ที่มีมวลอะตอม 13.5 ข้อผิดพลาดนี้ได้รับการแก้ไขโดย D.I. Mendeleev ซึ่งตามรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบในช่วงเวลาหนึ่งได้กำหนดเบริลเลียมให้อยู่ในกลุ่มที่สอง

อยู่ในธรรมชาติได้รับ:

เบริลเลียมเป็นธาตุหายาก มีปริมาณอยู่ในเปลือกโลกอยู่ที่ 2.6·10 -4% โดยมวล น้ำทะเลมีเบริลเลียมสูงถึง 6·10 -7 มก./ลิตร แร่ธาตุธรรมชาติหลักที่มีเบริลเลียม: เบริลเลียม Be 3 Al 2 (SiO 3) 6, ฟีนาไซต์ Be 2 SiO 4, เบอร์ทรานไดต์ Be 4 Si 2 O 8 ·H 2 O และเฮลวิน (Mn,Fe,Zn) 4 3 S. แต่งสีโดย ไอออนบวกของโลหะอื่น ๆ , เบริลชนิดโปร่งใส - อัญมณีมีค่าเช่นมรกตสีเขียว, พลอยสีฟ้า, เฮลิโอเดอร์, นกกระจอกและอื่น ๆ ปัจจุบันพวกเขาได้เรียนรู้ที่จะสังเคราะห์พวกมันแบบเทียม
ในรูปแบบ สารง่ายๆในศตวรรษที่ 19 เบริลเลียมได้มาจากการกระทำของโพแทสเซียมต่อเบริลเลียมคลอไรด์ปราศจากน้ำ:
BeCl 2 +2K=Be+2KCl
ปัจจุบันเบริลเลียมได้มาจากการลดฟลูออไรด์ด้วยแมกนีเซียม:
BeF 2 +Mg=เป็น+MgF 2
หรือโดยกระแสไฟฟ้าของการหลอมของส่วนผสมของเบริลเลียมและโซเดียมคลอไรด์ เกลือเบริลเลียมดั้งเดิมจะถูกแยกออกระหว่างการแปรรูปแร่เบริลเลียม

คุณสมบัติทางกายภาพ:

โลหะเบริลเลียมเป็นโลหะสีเทาแข็งเปราะ ในอากาศ เบริลเลียมก็เหมือนกับอะลูมิเนียมที่ถูกเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์ ทำให้เบริลเลียมมีสีด้าน จุดหลอมเหลว 1278°C จุดเดือดประมาณ 2470°C ความหนาแน่น 1.816 กก./ลบ.ม. เสถียรได้ถึง 1277°C ก-เป็น (โครงตาข่ายหกเหลี่ยมชนิดแมกนีเซียม (Mg) พารามิเตอร์ a = 0.22855 nm, c = 0.35833 nm) ที่อุณหภูมิก่อนการหลอมโลหะ (1277-1288°C) - ข-Ve ด้วยตาข่ายลูกบาศก์

คุณสมบัติทางเคมี:

การมีฟิล์มออกไซด์ช่วยปกป้องโลหะจากการถูกทำลายเพิ่มเติม และทำให้มีฤทธิ์ทางเคมีต่ำที่อุณหภูมิห้อง เมื่อถูกความร้อน เบริลเลียมจะเผาไหม้ในอากาศเพื่อสร้าง BeO ออกไซด์ และทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์และไนโตรเจน เบริลเลียมทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนที่อุณหภูมิปกติหรือด้วยความร้อนต่ำ ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมากเนื่องจากความแข็งแรงของโครงผลึกของสารประกอบที่เกิดขึ้น (BeO, BeS, Be 3 N 2, BeCl 2 ฯลฯ ) ค่อนข้างสูง
เนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มที่แข็งแกร่งบนพื้นผิว เบริลเลียมจึงไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ แม้ว่าจะตั้งอยู่ทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนอย่างมีนัยสำคัญในชุดค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานก็ตาม เช่นเดียวกับอลูมิเนียม เบริลเลียมทำปฏิกิริยากับกรดและสารละลายด่าง:
เป็น + 2HCl = BeCl 2 + H 2
เป็น + 2NaOH + 2H 2 O = นา 2 + H 2
สิ่งที่น่าสนใจคือเบริลเลียมละลายได้ดีในสารละลายฟลูออไรด์เข้มข้น:
เป็น + 4NH 4 F + 2H 2 O = (NH 4) 2 + 2NH 3 *H 2 O + H 2
เหตุผลก็คือการก่อตัวของฟลูออไรด์เชิงซ้อนที่แข็งแกร่ง

การเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุด:

เบริลเลียมออกไซด์, BeO เกิดขึ้นตามธรรมชาติเหมือนกับแร่โบรเมลไลต์ที่หายาก ได้มาจากการสลายตัวด้วยความร้อนของเบริลเลียมซัลเฟตหรือไฮดรอกไซด์ที่สูงกว่า 800°C ผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเกิดขึ้นจากการสลายตัวของอะซิเตตพื้นฐานที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C
เบริลเลียมออกไซด์ที่ไม่มีการเผาจะดูดความชื้นดูดซับน้ำได้มากถึง 34% และเผาที่ 1,500 ° C - เพียง 0.18% เบริลเลียมออกไซด์ที่ถูกเผาที่อุณหภูมิสูงกว่า 500°C ทำปฏิกิริยากับกรดได้ง่าย ยากขึ้น - ด้วยสารละลายอัลคาไล และเผาที่อุณหภูมิสูงกว่า 727°C - เฉพาะกับกรดไฮโดรฟลูออริก กรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่ร้อน และอัลคาไลละลาย ทนทานต่อลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม นิกเกิล และเหล็กหลอมเหลว
เบริลเลียมออกไซด์มีค่าการนำความร้อนสูงมาก ถือเป็นวัสดุทนไฟที่ดีที่สุดชนิดหนึ่งที่ใช้ทำเบ้าหลอมและผลิตภัณฑ์อื่นๆ
เบริลเลียมไฮดรอกไซด์, Be(OH) 2 เป็นสารประกอบโพลีเมอร์ที่ไม่ละลายในน้ำ โดยแสดงคุณสมบัติแอมโฟเทอริก: Be(OH) 2 + 2KOH = K 2, Be(OH) 2 + 2HCl = BeCl 2 + 2H 2 O
โดยการบำบัดเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ Be(OH) 2 ด้วยสารละลายของกรดคาร์บอกซิลิกหรือโดยการระเหยสารละลายของเกลือเบริลเลียม จะได้เบริลเลียมออกซีเกลือ เช่น Be 4 O(CH 3 COO) 6 ออกซีอะซิเตต
เบริลเลียมเฮไลด์, ไม่มีสี คริสต์ สารที่ละลายในอากาศช่วยดูดซับความชื้น เพื่อให้ได้แอนไฮดรัสคลอไรด์ จะใช้ปฏิกิริยา 2BeO + CCl 4 = 2BeCl 2 + CO 2
เช่นเดียวกับอะลูมิเนียมคลอไรด์ BeCl 2 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาฟรีเดล–คราฟต์ เรื่องของการไฮโดรไลซิสในสารละลาย
...
เบริลเลทในสารละลายเข้มข้นและการละลายของอัลคาไลจะมีเบริลเลตขององค์ประกอบ M 2 BeO 2, M 3 BeO 4 ในสารละลายเจือจางจะมีไฮดรอกซีเบอริลเลต M 2 ไฮโดรไลซ์เป็นเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ได้อย่างง่ายดาย
...
เบริลเลียมไฮไดรด์, BeH 2 เป็นสารโพลีเมอร์ได้มาจากปฏิกิริยา: BeCl 2 + 2LiH = BeH 2 + 2LiCl
เบริลเลียมคาร์ไบด์, เป็น 2 C - เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของเบริลเลียมกับคาร์บอน เช่นเดียวกับอะลูมิเนียมคาร์ไบด์ มันถูกไฮโดรไลซ์ด้วยน้ำเพื่อสร้างมีเทน

แอปพลิเคชัน:

เบริลเลียมส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารเติมแต่งอัลลอยด์ให้กับโลหะผสมต่างๆ การเติมเบริลเลียมจะช่วยเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญ และความต้านทานการกัดกร่อนของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมเหล่านี้ เบริลเลียมบรอนซ์ (Cu และ 3-6% Be) เป็นวัสดุสำหรับสปริงที่มีความต้านทานต่อความล้าทางกลได้ดีเยี่ยม และไม่มีประกายไฟอย่างแน่นอนระหว่างแรงกระแทกทางกล
เบริลเลียมดูดซับรังสีเอกซ์ได้เล็กน้อย ดังนั้นจึงสร้างหน้าต่างของหลอดรังสีเอกซ์ (ซึ่งรังสีเล็ดลอดออกมา)
ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ตัวสะท้อนนิวตรอนทำจากเบริลเลียม ใช้เป็นตัวหน่วงนิวตรอน
ในการผสมกับบางส่วน ก- เบริลเลียมนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีถูกใช้ในแหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบหลอดเนื่องจากในระหว่างปฏิกิริยาของเบริลเลียม-9 และ ก-อนุภาคผลิตนิวตรอน: 9 Be( ก,n) 12 ค.
การกระทำทางสรีรวิทยา:ในสิ่งมีชีวิต เบริลเลียมดูเหมือนจะไม่มีหน้าที่ทางชีวภาพ แต่เบริลเลียมสามารถแทนที่แมกนีเซียมในเอนไซม์บางชนิดได้ ซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานของพวกมัน สารประกอบเบริลเลียมที่ระเหยได้และละลายได้ รวมถึงฝุ่นที่มีเบริลเลียมและสารประกอบของเบริลเลียม เป็นพิษอย่างมากและเป็นสารก่อมะเร็ง (MPC 0.001 มก./ลบ.ม.)

รูดาโควา แอนนา วาเลรีฟนา
มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ HF Tyumen กลุ่ม 561

แหล่งที่มา:
เบริลเลียม // วิกิพีเดีย. วันที่อัปเดต: 01/23/2019 URL: https://ru.wikipedia.org/?oldid=97664788 (วันที่เข้าถึง: 02/04/2019)