Берилій Be – четвертий хімічний елемент таблиці Менделєєва

Берилій є елементом другого періоду відноситься до щелочноземельным металів, з-за чого володіє високою токсичністю. Він знаходиться в другій групі таблиці Менделєєва, його атомний номер 4. Латинська назва Beryllium походить від латинського позначення берилу — основного мінералу, з якого отримують берилій. У свою чергу «берил» походить від грецького βήρυλλος, що означає приблизно наступне: «дорогоцінний кольору морської води камінь». Берилій рідко зустрічається в природі у чистому вигляді являє собою крихкий твердий метал світло-сріблястого відтінку. Внаслідок трудомісткою видобутку природних мінералів, берилій має високу вартість, порівнянну з цінами на срібло і золото. Він також входить до складу таких дорогоцінних каменів як зелені смарагди і аквамарини. Мінерали берилію можуть дуже сильно відрізнятися за кольором: від рожевих і червоних до блідо-блакитних і темно-синіх відтінків.

Історичні факти

У 1798 році вперше французьким фармацевтом Луї Ніколя Вокленом був отриманий берилій у вигляді оксиду BeO, так званої, берилловой землі. Однак у вигляді металу, його змогли синтезувати лише через 30 років французький хімік Антуан Бюссі і автономно від нього німець Фрідріх Велер. З причини низької чистоти берилій не виходило внести в інші сплави до тих пір, поки у 1898 році у Франції хімік Підлогу Лебо з допомогою електролізу фторидів кальцію і берилію, отримав його кристали необхідної чистоти. Важливе значення в дослідженні берилію зіграв і наш співвітчизник Іван Авдєєв, який жив у XIX столітті. Він вів дослідження в області визначення хімічного вмісту мінералів берилію та інших, що містять його речовин. В результаті Авдєєв виявив, що правильна формула оксиду берилію — це BeO, а не Be2O3, як думали раніше.

Ще один цікавий історичний факт пов’язаний з періодом Другої світової війни, коли всі діючі родовища мінералів берилію були підконтрольні США. Німеччина гостро потребувала в цьому сировина для виробництва бронзи з додаванням берилію, що використовується у виготовленні деталей для автоматичних авіаційних кулеметів. Для цього німці були змушені звернутися за допомогою до нейтральної Швейцарії, з допомогою якої берилієва бронза ввозилася контрабандно. До сьогоднішнього дня США залишаються безперечними лідерами у видобутку берилію.

Хімічні властивості берилію

Берилій є двовалентних елементом. Завдяки своїй високій хімічній активності він легко розчиняється в різних кислотах. У їх числі: соляна, плавикова, розбавлена сірчана кислоти. Однак з розведеною азотної і концентрованою сірчаною кислотами реагує слабо. При цьому він стійкий на повітрі із-за утворення тонкої і стійкої плівки оксиду BeO. З водою берилій практично ніяк не реагує, поки її температура не досягне 100⁰C. В нормальних умовах взаємодіє з фтором, а при більш високій температурі і з іншими галогенами. Його властивості схожі на магній Mg і алюміній Al, причому до останнього берилій набагато ближче, незважаючи на те, що магній знаходиться прямо під ним в таблиці Менделєєва. Загальні властивості берилію та алюмінію пояснюються практично ідентичним співвідношенням заряду в ядрі і радіуса катіона для іонів Be2+ і Al3+. Берилій може вступати в реакцію також з великою кількістю металів при досить високих температурах, в цьому випадку утворюються так звані бериллиды.

Де застосовується берилій

Берилій має широку область застосування. Мабуть, однією з найбільш важливих і старих сфер застосування є виготовлення рентгенівських трубок. Завдяки низькому рівню поглинання рентгенівського випромінювання з берилію виготовляють спеціальні віконця, пропускають випромінювання в детектор.

Також берилій використовують як легуючу добавку до різноманітних матеріалів для підвищення міцності і корозійної стійкості металевих поверхонь. Досить широке поширення отримали берилієві бронзи, що використовуються в пружинах. Додавання берилію дозволяє у багато разів збільшити кількість робочих циклів, а крім того деталі з берилієвої бронзи не іскряться при взаємодії з каменем або металом.

Особливе місце берилій займає в атомній енергетиці. Він використовується при виготовленні нейтронних відбивачів, що уповільнюють вільні нейтрони. Таку ж функцію виконують і його оксиди. Крім цього, різні суміші окису урану з берилієм використовуються для створення високоефективного ядерного палива.

Спеціальні сплави, виготовлені на основі берилію, широко застосовуються в аерокосмічній галузі при виробництві обшивки для ракет і літаків. Такі матеріали мають більш надійними характеристиками в порівнянні з алюмінієм, але при цьому набагато легше більшості конструкційних сталевих сплавів.

Цікаві факти

  • До свого нинішнього назви елемент берилій іменувався як «глюциний», що в перекладі з грецького glykys означало «солодкий». Таке найменування обумовлено тим, що розчинені сполуки берилію надавали воді солодкий присмак.
  • Крім високої токсичності, берилій є алергеном, а також може викликати рак. Вдихання його парів призводить до несумісним з життям захворювань органів дихання, такими як «бериліоз».
  • Завдяки високій твердості і надзвичайної легкості берилій використовується як матеріал для професійних гучномовців. Однак його висока ціна і потенційна токсичність при неправильній обробці не дозволяють вивести такі аудіосистеми на масового споживача.
  • У своїй фантастичній повісті «Пастка для простаків» Айзек Азімов неодноразово згадує бериллиевую пил і її вплив на людський організм, яке у свою чергу є важливим моментом сюжету у творі.