Берилій
Бери́лій (рос. бериллий, англ. berillium; нім. Beryllium) — хімічний елемент. Символ Be, ат. н. 4, ат. маса 9,01218. Має один стабільний ізотоп Ве. Густина 1844 кг/м³, t плавлення 1284 °C. Кларк 6·10-4 % за масою. Б. — типовий амфотерний елемент з високою хім. активністю; компактний Б. стійкий на повітрі завдяки утворенню плівки ВеО (пасивація). При нагріванні сполучається з киснем, галогенами та ін. неметалами. Розчинний в лугах і більшості кислот. При високих температурах Б. взаємодіє з більшістю металів, утворюючи бериліди. Розплавлений Б. взаємодіє з оксидами, нітридами, сульфідами, карбідами. Леткі сполуки Б. і пил, що містить Б., токсичні. Відомо 54 берилієві мінерали, найважливіші — берил, фенакіт, бертрандит, гельвін, крім того, берилій містять мінерали: бабефіт. Загальні запаси Б. в рудах бл. 400 тис.т.
Зміст |
Історія [ред.]
Берилій був відкритий в 1798 році Л. Вокленом у вигляді берилової землі (оксиду ВеО), коли цей французький хімік з'ясовував загальні особливості хімічного складу дорогоцінних каменів берилу і смарагду.
Металевий берилій був отриманий в 1828 році Ф. Велером в Німеччині і незалежно від нього А. Бюссі у Франції. Проте внаслідок наявності домішок його не вдавалося виплавити. Лише у 1898 році французький хімік П. Лебо, піддавши електролізу подвійний флуорид калію і берилію, отримав достатньо чисті металеві кристали берилію.
Походження назви [ред.]
Внаслідок солодкого смаку розчинних у воді сполук берилію елемент спочатку називали «гліцин», «гліциній» від грец. glykys — солодкий). Сучасна назва походить від назви дорогоцінних каменів берилів (грец. beryllos), яке у свою чергу походить від назви міста Белур (Веллуру) в Південній Індії, неподалік Мадраса; з давніх часів в Індії були відомі родовища смарагдів. Смарагд, берил і аквамарин мають подібний хімічний склад — Be3Al2(SiO3)6, а колір їм надають домішки різних елементів.
Отримання [ред.]
Добування берилію з його природних мінералів (в основному берилу) включає декілька стадій, при цьому особливо важливо відокремити берилій від схожого за властивостями і супутнього берилію в мінералах алюмінію. Можна, наприклад, сплавити берил з гексафлуоросилікатом натрію Na2SiF6.
В результаті сплаву утворюються кріоліт Na3AlF6 — погано розчинна у воді сполука, а також розчинний у воді флуороберилат натрію Na2[BeF4]. Його далі вилуговують водою. Для глибшого очищення берилію від алюмінію застосовують обробку отриманого розчину карбонатом амонію (NH4) 2CO3. При цьому алюміній осідає у вигляді гідроксиду Al(OH) 3, а берилій залишається в розчині у вигляді розчинного комплексу (NH4) 2[Be(CO3) 2]. Цей комплекс потім розкладають до оксиду берилію ВеО при прожаренні.
Інший метод очищення берилію від алюмінію базується на тому, що оксиацетат берилію Be4O(CH3COO) 6, на відміну від оксиацетату алюмінію [Al3O(CH3COO]+CH3COO−, має молекулярну будову і легко переганяється при нагріванні.
Відомий також спосіб переробки берилу, в якому спочатку берил обробляють концентрованою сірчаною кислотою при температурі 300 °C, а потім сплав вилуговують водою. Сульфати алюмінію і берилію при цьому переходять в розчин. Після додавання до розчину сульфату калію K2SO4 алюміній видаляють з розчину у вигляді алюмокалієвого галуну KAl(SO4) 2·12H2O. Подальше очищення берилію від алюмінію проводять так само, як і в попередньому методі.
Нарешті, відомий і такий спосіб переробки берилу. Вихідний мінерал спочатку сплавляють з поташем K2CO3. При цьому утворюються берилат K2BeO2 і алюмінат калію KAlO2.
Після вилуговування водою отриманий розчин підкислюють сірчаною кислотою. В результаті в осад випадає кремнієва кислота. З фільтрату далі вилучають алюмокалієвий галун, після чого в розчині з катіонів залишаються тільки йони Ве2+. З отриманого тим або іншим способом оксиду берилію ВеО потім отримують флуорид, з якого магнійтермічним методом відновлюють металевий берилій.
Металевий берилій можна приготувати також електролізом розплаву BeCl2 і NaCl при температурах біля 300 °C. Раніше берилій отримували електролізом розплаву флуороберилату барію Ba[BeF4].
Застосування [ред.]
В ядерній техніці берилій — джерело нейтронів. При дії альфа-частинок на берилій виділяються нейтрони:
Застосовують у сплавах для конструкцій надзвукових літаків, ракет, космічних апаратів тощо. Входить до складу так званої берилієвої бронзи (сплав міді з 0,2-4 ат.% берилію), до матеріалів ядерних реакторів.
Біологічна роль [ред.]
Дуже токсичний, канцероген.
Виробництво [ред.]
Brush Wellman Inc. — компанія у США, основний виробник берилію у світі.
Див. також [ред.]
Література [ред.]
- Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
- Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
 |
Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
