ТеорФизика
Стерлитамакский филиал БашГУ

Главная » Статьи » Химические элементы

Бериллий - Berillium (Be)

08.02.2008 1556 0.0 Pioneer
   
   В 1798 г. французский химик Вокелен изучал свойства минерала, известного в науке под именем берилла.
   Бериллом (от греческого слова «бериллос» — блестящий — название камня) назывался особый минерал, прозрачные разновидности которого, окрашенные в зеленовато-голубой или зеленый цвет, издавна считались драгоценными камнями. Камни зеленовато-голубого цвета называются аквамаринами (от латинских слов «аква» — вода и «маре» — море), камни, окрашенные в зеленый цвет, называются изумрудами. Совершенно прозрачные изумруды очень редки и среди самоцветов зеленой окраски являются самыми дорогими.
   Изумруд — камень, цвет которого воспет поэтами всех стран мира. По словам индийских сказаний, изумруд «подражает цвету шеи молодого попугая... молодой травке... рисункам пера из хвоста павлина...». «Он зелен, чист и нежен, как трава весенняя...», — писал об изумруде А. И. Куприн. Восхищаясь изумрудами, современник М. В. Ломоносова академик В. М. Севергин говорил: «...В сравнении с ними никакая вещь зеленее не зеленеет...»
   Отдал дань изумрудам и Вокелен. Интересуясь свойствами берилла — этого чудесного произведения природы, Вокелен выделил из него и достаточно подробно описал похожее на землистую массу вещество. Эта «земля» (а «землями» в химии с давних пор называли рыхлые, землистые продукты, получающиеся от прокаливания металлов на воздухе) за способность давать соединения, обладающие сладким вкусом, была названа глициной. Это название происходило от греческого слова «гликос», что означает сладкий.
   В 1828 г. немецкий химик Фридрих Вёлер и француз А. Бюсси выделили из глицины металл. Этот металл от имени произведшей его сладкой «земли», «сладкозема», как до середины XIX века называли глицину русские химики, был назван глицинием.
   Впоследствии этот металл стали называть не по имени сладкой «земли», из которой он был получен, а по имени минерала, из которого была получена впервые сама сладкая «земля». Так в химическом языке появилось новое название глициния — бериллий. С течением времени это название вновь открытого металла было принято химиками почти всех стран. Между прочим во Франции до сих пор бериллий называют глицинием или глицием, употребляя для этого латинское слово «глюцинум» и знак атома Gl, вместо «бериллиум» и знака Be.
   На долю бериллия приходится 0,001% (столько же, сколько и на цинк) от общего количества атомов земной коры. Поэтому бериллий можно считать достаточно распространенным элементом природы.
   В чистом виде бериллий представляет собой легкий (уд. вес 1,82), твердый (легко режет стекло), стойкий к коррозии, серо-стального цвета металл. Подробное исследование соединений бериллия было впервые произведено русским химиком И. Авдеевым, который определил эквивалентный вес бериллия.
  Бериллий применяется в металлургии. Прибавление небольших количеств бериллия к некоторым металлам придает получаемым сплавам такие свойства, которыми не обладают ни сам бериллий, ни те металлы, в которые он добавляется. Так, например, добавка бериллия к меди в несколько раз повышает ее твердость, прочность и химическую устойчивость, не уменьшая при этом электропроводности. Сплав меди с 2% бериллия (бериллиевая бронза) в два раза тверже нержавеющей стали и очень устойчив по отношению к механическим и химическим воздействиям. Из такого сплава изготовляют различные инструменты (зубила,головки молотков, шахтерские кирки и т. д). В отличие от стальных изделий, бериллиевая бронза не высекает искр при ударе о камень или металл. Это — очень важно при работе в шахтах, при открывании тары с воспламеняющимися веществами, когда случайная искра может явиться причиной разрушительного взрыва. Добавка 1% бериллия к рессорной стали чрезвычайно повышает прочность и долговечность изготовляемых изделий. Особенно важным свойством является то, что пружины из такого сплава не теряют упругости даже при высокой температуре (красного каления).
   С развитием техники высотных полетов сплавы бериллия с магнием, алюминием, титаном и другими металлами приобретают особое значение для постройки стратопланов и ракет.
   Большую роль для увеличения долговечности и работоспособности машин и механизмов имеют свойства поверхностей , их деталей. Облагораживание поверхности металла, повышение ее твердости и устойчивости имеет решающее значение для продолжительности «жизни» деталей. Эти качества поверхность деталей получает за счет бериллия. Для этого изделие достаточно выдержать в порошке бериллия при температуре 900—1000°, и поверхность сделается вдвое тверже, чем у лучших сортов закаленной стали.
   Способность бериллия более всех остальных устойчивых на воздухе металлов пропускать рентгеновые лучи используется в рентгенотехнике для изготовления «окошек» в рентгеновских трубках (так называются сделанные из бериллия части рентгеновских трубок, через которые пропускаются лучи).
   Бериллий занимает видное место в истории развития учения о строении атома и его ядра. В 1930 г. было обнаружено, что при бомбардировке бериллия ядрами атомов гелия (альфа-частицами) атомы бериллия начинают испускать «лучи», проходящие через слой свинца в несколько сантиметров толщины.
   Изучая «бериллиевое излучение», дочь Марии Кюри-Склодовской Ирэн Кюри и ее муж Фредерик Жолио-Кюри обнаружили, что при прохождении вновь открытых лучей через некоторые вещества из последних выделяются протоны.
   Природу «бериллиевого излучения» удалось установить Чедвику в 1932 г. Оказалось, что оно представляет собой поток частиц с массой приблизительно равной массе протонов, но в отличие от них не несущих электрического заряда. Эти частицы были названы нейтронами. Нейтрон обозначается латинской буквой «эн».
   Отсутствие электрических зарядов чрезвычайно облегчает внедрение нейтронов в атсмные ядра других элементов, делая нейтрон эффективным «снарядом» атомной артиллерии для осуществления ядерных реакций.
   Простейшим источником нейтронов может служить стеклянная ампула с порошком бериллия в смеси с небольшим количеством радия. Наличие в такой ампуле 0,1 г соли радия обеспечивает получение нескольких сот тысяч нейтронов в каждую секунду.
   Высокая огнеупорность окиси бериллия (температура плавления выше 2500°), а также большая инертность ее в нагретом состоянии ко многим расплавленным металлам и их солям используется для изготовления огнеупорных тиглей.
   Окись бериллия входит в состав массы для пломбирования зубов — зубных цементов и ускорителей (катализаторов) при получении некоторых органических веществ. Окись бериллия находит также применение в люминесцентных лампах дневного освещения, излучающих желтовато-белый свет.
   Все растворяемые соединения бериллия ядовиты, большинство из них обладают сладким, слегка вяжущим вкусом.