Берилій: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
м Відкинути редагування 95.132.95.166 до зробленого Dexbot |
Olleksi (обговорення | внесок) оформлення, замінено картку, додано шаблони, та ін. доповнення (частково взято з рувікі ru:Бериллий і енвікі en:Beryllium) |
||
Рядок 1:
{{Картка:Хімічний елемент
|назва= Берилій
|символ= Be
|номер= 4
|внизу= [[Магній|Mg]]
|чого= берилію
|вигляд= твердий, крихкий, сріблясто-сірий [[метал]]
|зображення= Be-140g2.jpg
|зображення опис= 140-грамовий шматок берилію понад 99% чистоти.
|емісійний спектр= Beryllium emission spectrum.png
|атомна маса= 9.0121831(5)<!--
--><ref name="IUPAC">[http://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm Standard Atomic Weights 2013]. [[:en:Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights]]{{ref-en}}</ref>
|група= 2
|період= 2
|блок= s
|клас= лужноземельний метал
|радіус атома= 112
|радіус Ван дер Ваальса= 153
|енергія іонізації1= 899.5
|енергія іонізації2= 1757.1
|енергія іонізації3= 14848.7
|електронна конфігурація= [[[Гелій|He]]] 2s<sup>2</sup>
|електронна оболонка= 2, 2
|ковалентний радіус= 96±3
|іонний радіус= (+2): 35
|електронегативність= 1.57
|електродний потенціал1= −1.69
|ступені окиснення= +1<!--
--><ref>{{cite web|url=http://bernath.uwaterloo.ca/media/252.pdf|title=Beryllium: Beryllium(I) Hydride compound data|accessdate=2007-12-10|publisher=bernath.uwaterloo.ca}}{{ref-en}}</ref><!--
-->, '''+2'''
|густина кт= 1.848
|густина тп= 1.69
|температура плавлення= 1560
|температура кипіння= 3243
|критична точка К= 5205
|критична точка МПа=
|молярна теплоємність= 16.443<!--
--><ref name="ХЭ">{{книга |автор = Редкол.:Кнунянц И. Л. (гол. ред.) |заголовок = Химическая энциклопедия: в 5 т |місце = Москва |видавництво = Советская энциклопедия |рік = 1988 |том = 1 |сторінки = 280|сторінок = 623 }}{{ref-ru}}</ref>
|теплота плавлення= 12.21
|теплота випаровування= 292
|молярний об'єм= 5
|тиск нп 1= 1462
|тиск нп 10= 1608
|тиск нп 100= 1791
|тиск нп 1 k= 2023
|тиск нп 10 k= 2327
|тиск нп 100 k= 2742
|структура ґратки1= гексагональна_щільноупакована
|період ґратки= a=2,286; c=3,584
|структура ґратки2= кубічна
|структура ґратки2 за= між 1277-1287 °C
|відношення c/a= 1,567
|температура Дебая= 1000
|магнітна структура= [[діамагнетик]]
|питомий опір 20C= 36
|теплопровідність= 201
|теплове розширення 25C= 11.3
|швидкість звуку тд_кт= 12890<!--
--><ref>{{cite book |editor-last = Haynes | editor-first = William M. |date = 2011 |title = [[:en:CRC Handbook of Chemistry and Physics]] |page = 14.48 |edition = 92nd |publisher = [[:en:CRC Press]] |location = Boca Raton, FL |isbn = 1439855110 }}{{ref-en}}</ref>
|модуль Юнга= 287
|модуль зсуву= 132
|модуль всебічного стиску= 130
|коефіцієнт Пуассона= 0.032
|твердість Мооса= 5.5
|твердість Віккерса= 1670
|твердість Брінелля= 590–1320
|номер CAS= 7440-41-7
|NFPA 704 ref= <ref>[http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/DisplayMSDSPage.do?country=US&language=en&productNumber=265063&brand=ALDRICH&PageToGoToURL=http%3A%2F%2Fwww.sigmaaldrich.com%2Fcatalog%2Fproduct%2Faldrich%2F265063%3Flang%3Den MSDS - 265063]{{ref-en}}</ref>
|небезпека для здоров'я= 3
|вогненебезпечність= 0
|реакційна здатність= 3
|інша небезпека=
|визначено= [[Луї Ніколя Воклен]] (1797)
|отримано= [[Фрідріх Велер]] & [[Антуан Олександр Брут Бюссі|Антуан Бюссі]] (1828)
|ізотопи=
{{Хімічний елемент/ізотопи радіоктивні| ні=Берилій-7 | мі=7 | сі=Be | кн=3 | іп=рідкий | сн={{Дріб|3|2}}<sup>-</sup> | пр=53.12 [[доба|д]] | фр={{E- за}} | ер=0.862 | нп=Літій-7 | мп=7 | сп=Li }}
{{Хімічний елемент/ізотопи стабільні| ні=Берилій-9 | мі=9 | сі=Be | кн=5 | іп=~100% | сн={{Дріб|3|2}}<sup>-</sup> }}
{{Хімічний елемент/ізотопи радіоктивні| ні=Берилій-10 | мі=10 | сі=Be | кн=6 | іп=рідкий | сн=0+ | пр=1.36×10<sup>6</sup> [[рік|р]] | фр={{B-}} | ер=0.556 | нп=Бор-10 | мп=10 | сп=B }}
}}
{{Елемент періодичної системи|align=center|fontsize=100%|number=4}}
'''Бери́лій''' (хімічний символ — '''{{Хі фо|Be|}}''', {{lang-la|Beryllium}}) — [[хімічний елемент]] з [[атомний номер|атомним номером]] '''4''', який належить до [[Група 2 періодичної системи елементів|2-ої групи]] (за старою класифікацією — головної підгрупи II групи), [[Період 2 періодичної системи елементів|2-го періоду]] [[періодична система|періодичної системи елементів]], та являється першим представником [[Лужноземельні метали|лужноземельних металів]].
[[Проста речовина]] берилію — '''берилій''' — лекий, доволі твердий, крихкий, сріблясто-сірий, хімічно активний (дуже токсичний) [[метал]].
Представлений лише одиним стабільним [[ізотоп]]ом <sup>9</sup>Ве. При нагріванні сполучається з [[Кисень|киснем]], [[галоген]]ами та ін. [[неметал]]ами. Розчинний в [[Луги|лугах]] і більшості [[Кислоти|кислот]]. При високих [[температура]]х взаємодіє з більшістю металів, утворюючи [[берилід]]и. Леткі сполуки берилію і [[пил]], що містить берилій, [[Токсини|токсичні]]. Відомо 54 берилієві [[мінерал]]и, найважливіші — [[берил]], [[фенакіт]], [[бертрандит]], [[гельвін]], крім того, берилій міститься у мінералі: [[бабефіт]].
== Історія ==
[[Файл:Louis Nicolas Vauquelin.jpg|150px|thumb|left|[[Луї Ніколя Воклен]] — першовідкривач берилію]]
[[Файл:Friedrich Wöhler Stich.jpg|150px|thumb|left|[[Фрідріх Велер]] — один з перших хто отримав берилій]]
Даний хімічний елемент тривалий час не вдавалося відкрити. Багатьом хімікам [[XVIII століття]] був відомий [[мінерал]] [[берил]], за назвою якого згодом і був названий новий хімічний елемент. Нікому не вдавалось визначити присутність нового хімічного елемента в [[мінерал]]і.
Берилій був відкритий в [[1798]] році французьким хіміком [[Луї Ніколя Воклен|
:: <math>\mathsf{BeCl_2 + 2K \longrightarrow 2KCl + Be}</math>
Проте внаслідок наявності великої кількості домішок його не вдавалося виплавити. І врешті решт майже через 70 років у [[1898]] році французький хімік П. Лебо, піддавши [[електроліз]]у берилієво-фтористий натрій, отримав достатньо чисті металеві [[кристал]]и берилію<ref>{{книга|автор=Венецкий С.И.|частина=Металл космического века|заголовок=Рассказы о металлах|місце=Москва|видавництво=Металлургия|рік=1979|сторінок=240|тираж=60000}}{{ref-ru}}</ref>.
Істотна подібність берилію з [[алюміній|алюмінієм]] принесла багато клопотів і [[Менделєєв Дмитро Іванович|Дмитру Івановичу Менделєєву]], який відкрив [[періодичний закон]]. Саме через цю подібність в середині [[XIX століття]] берилій вважали [[валентність|тривалентним]] елементом з [[атомна маса|атомною вагою]] 13,8. З цими властивостями він повинен був знаходиться між [[Вуглець|вуглецем]] і [[азот]]ом, що геть руйнувало [[закономірність|закономірності]] періодичного закону. Однак Менделєєв був впевнений в правильності відкритої ним закономірності і доводив, що [[атомна маса]] берилію визначена невірно, і що берилій повинен бути не тривалентним, а двовалентним елементом «з магнезіальними властивостями». Виходячи з цього, Менделєєв помістив берилій у [[Лужноземельні метали|другу групу періодичної]] системи разом з двовалентними [[Лужноземельні метали|лужноземельними металами]], виправивши його атомну вагу на 9. Д.І. Менделєєв писав з цього приводу:
<blockquote>
«...Непорозуміння тривало кілька років. Не раз мені доводилося чути про те, що питання по атомній вазі берилію загрожує сколихнути загальність періодичного закону, може вимагати в ньому глибоких перетворень. У науковому супереченні, стосуючогося берилію, взяли участь чималі сили, звичайно, тому саме, що справа йшла про предмет більш багатозначний, ніж атомність порівняно рідкісного елемента; періодичний закон роз'яснювався в цих супереченнях, і взаємний зв'язок елементів різних груп став більш очевидним, ніж було коли-небудь...»
</blockquote>
Довгий час головними противниками двовалентності берилію були [[Швеція|шведські]] хіміки професора [[Ларс Фредрік Нільсон]] і [[Отто Петерсон]]. У [[1878]] році вони опублікували статтю «Про отримання і валентність берилію», наприкінці якої були такі слова:
<blockquote>
«... наша думка про істинну атомну вагу і хімічну природу цього металу суперечить так званому періодичному закону, який Менделєєв приречив для всіх елементів, а саме не тільки тому, що при ат. масі Be = 13,8 цей метал навряд чи може бути поміщений в менделєєвську систему, але й тому, що тоді елемент з атомною вагою 9,2, як це вимагає періодичний закон, в системі був відсутній б і, напевно, ще має бути відкритий...»
</blockquote>
Перше підтвердження своїх поглядів Менделєєв знайшов в одній з маловідомих робіт [[Росія|російського]] хіміка [[Іван Васильович Авдєєв|І.В. Авдєєва]], який вважав, що [[оксид берилію|окис берилію]] хімічно подібний [[оксид магнію|окису магнію]]. Також на захист періодичного закону виступив [[чехія|чеський]] хімік [[Богуслав Браунер]], який вважав, що відомий [[Закон Дюлонга — Пті]], яким користувалися шведські хіміки, має деякі відступи в області малих атомних мас, до якої власне і відноситься берилій. Крім того, Браунер радив Нільсону і Петерсону визначити [[Густина|густину]] [[пар]]ів [[хлорид берилію|хлористого берилію]], вважаючи, що кількісне визначення цієї характеристики допоможе точно встановити приналежність елемента до тієї чи іншої [[група періодичної системи|групи періодичної системи]]. І коли на при кінці 70-х років XIX століття ці ж шведські хіміки (колись найбільш затяті прихильники думки про тривалентний берилій) повторили свої досліди і виконали те, що радив їм Браунер (повторно визначивши атомну вагу берилію, знайшли її рівною 9,1), вони переконалися у правоті Менделєєва. В статті, що відображала результати цієї роботи, Нільсон і Петерсон написали:
<blockquote>
«... ми повинні відмовитися від раніше підтримуваної нами думки про те, що берилій тривалентний елемент ... Одночасно ми визнаємо правильність періодичного закону і в цьому важливому випадку...»
</blockquote>
У [[1884]] році Нільсон писав Менделєєву:
<blockquote>
«... не можу не висловити Вам мого сердечного вітання з приводу того, що і в цьому випадку, як і в багатьох інших, система виправдала себе...»
</blockquote>
Пізніше в одному з видань «Основ хімії» Д.І. Менделєєв зазначив, що «Нільсон і Петерсон — одні з головних захисників тривалентного берилію ... самі ж і пред'явили дослідні докази на користь його двовалентності».
Так берилій, колись перший камінь спотикання на шляху періодичного закону, тільки підтвердив його загальність. Завдяки періодичному закону стало більш чітким поняття щодо фізичної і хімічної сутності берилію. Образно кажучи, берилій отримав, нарешті, свій «паспорт».
З берилієм пов'язано таке відкриття як «[[нейтрон]]». А саме коли на початку 30-х років німецькі фізики [[Вальтер Боте]] і його студент [[Герберт Бекер]], бомбардуючи берилій [[Альфа-частинки|альфа частинками]], помітили так зване «берилієве випромінювання» — дуже слабке, але надзвичайно проникаюче. Воно, як було доведено пізніше, виявилося потоком нейтронів. А ще пізніше ця властивість берилію лягла в основу «[[нейтронна гармата|нейтронних гармат]]» — [[джерело|джерел]] нейтронів, що застосовуються в різних областях [[Наука|науки]] і [[Техніка|техніки]]. Так було покладено початок вивченню [[атом]]ної структури берилію.
Застосування берилію почалося в 40-х роках [[XX століття]], хоча його цінні властивості як компонента [[сплав]]ів були виявлені ще раніше, а чудові [[атомне ядро|ядерні]] - на початку 30-х років того ж століття.
=== Походження назви ===
Після того як [[Луї Ніколя Воклен|Воклен]] відкрив берилієву землю, він опублікував роботу в науковому журналі «[[Annales de chimie (журнал)|Annales de chimie]]», редактор якого, запропонував назву «гліцина» від {{lang-el|γλυμυς}} — солодкий, через те що її [[Солі (хімія)|солі]] мали солодкий смак. Але хіміки М. Клапрот та А. Екеберг, які мали вплив у науковому середовищі, порахували, що дана назва невдала, мотивуючи тим що солі [[ітрій|ітрію]] теж мають солодкуватий смак. І у їхніх роботах «земля», відкрита Вокленом, називається берилієвою. Тим не менш, в науковій літературі XIX ст., Аж до 60-х років, берилій часто-густо називається «гліцієм», «гліцинієм» або «глюцинієм» (і супроводжується хімічним символом "Gl"). Нині ця назва збереглася тільки у Франції.
Сучасна назва елементу походить від назви напівдорогоцінних каменів [[берил]]ів ({{lang-el|βήρυλλος}}), назва яких у свою чергу походить ймовірно зі слова на [[санскрит]]і «वैडूर्य» (vaidurya), яке і свою чергу походить від назви сучасного міста [[Белур]] (Веллуру) що в [[Південна Індія|Південній Індії]], неподалік [[Мадрас]]а, де з давніх часів були відомі родовища [[берил]]ів (а саме [[смарагд]]ів).
Цікаво відзначити, що з пропозицією називати елемент-№4 берилієм ще в [[1814]] році виступав [[харків]]ський професор [[Федір Іванович Гізе]].
== Поширення ==
[[Файл:Beryllium_OreUSGOV.jpg|left|thumb|Шматок [[Берилієві руди|берилієвої руди]] (монетка для маштабності)]]
[[Файл:Beryl-130023.jpg|thumb|[[Смарагд]] — один з природніх [[мінерал]]ів берилію]]
Типово [[Рідкісні елементи|рідкісний]] [[Літофільні елементи|літофільний]] елемент. Середній вміст берилію в [[земна кора|земній корі]] складає 3.8 г/т (2,6{{e|–4}}% за [[Маса|масою]]), в [[морська вода|морській воді]] 6{{e|-7}} мг/л (надзвичайно низький)<ref>J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965</ref>. Його присутність збільшується від [[Ультраосновні гірські породи|ультраосновних]] (0,2 г/т) до [[Кислі гірські породи|кислих]] (5 г/т) та [[Лужні гірські породи|лужним]] (70 г/т) породам. Зазвичай берилій зустрічається як незначна домішка в різних [[мінерал]]ах земної кори. Основна маса берилію в [[Магматичні гірські породи|магматичних породах]] пов'язана з [[плагіоклаз]]ами, де берилій заміщає [[кремній]]. Проте найбільші його концентрації характерні для деяких темнокольорових мінералів і [[мусковіт]]у (десятки, рідше сотні г/т). У лужних пегматитах берилій встановлюється в невеликих кількостях у складі рідкісних мінералів: [[евдидиміт]]у, [[чкаловит]]у, [[анальцим]]у і [[лейкофан]]у, де він входить в [[аніон]]у групу. І все ж, якщо в лужних породах берилій майже повністю розсіюється, то при формуванні кислих гірських порід він може накопичуватися в [[Мінерали постмагматичні|постмагматичних продуктах]] — [[пегматит]]ах та пневматоліто-гідротермальних родовищах (тобто родовищах, що утворилися в результаті взаємодії високотемпературних парів і розчинів з певними типами гірських порід). Постмагматичні розчини виносять берилій з [[Магма|магми]] у вигляді фторвмісних [[Еманація (мінералогія)|еманацій]] і [[Комплексні сполуки|комплексних сполук]] в [[Асоціація|асоціації]] з [[вольфрам]]ом, [[олово]]м, [[молібден]]ом і [[Літій|літієм]]. У кислих пегматитах утворення значних скупчень берилію пов'язано з процесами [[Альбітизація|альбітизації]] і [[Мусковітизація|мусковітизації]].
І лише незначна частина земного берилію сконцентрована у власних берилієвих мінералах. Їх відомо більше 50 (точніше поки 54), але тільки шість з них вважаються більш-менш поширеними ([[берил]], [[хризоберил]], [[бертрандит]], [[фенакіт]], [[гельвін]], [[даналіт]]). Берилій утворює власні мінерали також і у [[пегматит]]ах, але частина його (бл. 10%) знаходиться в [[Ізоморфізм|ізоморфній]] формі в породоутворюючих і другорядних мінералах ([[мікроклін]]і, [[альбіт]]і, [[кварц]]і, [[слюда]]х, та ін.). А серйозне [[Промисловість|промислове]] значення набув поки тільки один берил, відомий людині з глибокої давнини. Берили зустрічаються в [[граніт]]них пегматитах, наявних майже у всіх країнах [[земля|земної кулі]]. Це красиві, в основному зеленуваті [[кристал]]и, що досягають іноді дуже великих розмірів. Відомі берили-гіганти вагою до [[Тона|тонни]] і [[довжина|завдовжки]] до 9 м. Деякі різновиди берилу вважаються [[Дорогоцінне каміння|дорогоцінними каменями]]: [[аквамарин]] - блакитний, зеленувато-блакитний; [[смарагд]] - густо-зелений, яскраво-зелений; [[Геліодор (мінерал)|геліодор]] - жовтий. Відомі ряд інших різновидів берилу, що розрізняються забарвленням (темно-сині, рожеві, червоні, блідо-блакитні, безбарвні та ін.). Всі вони мають подібний хімічний склад — Be<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>(SiO<sub>3</sub>)<sub>6</sub>, а колір їм надають домішки різних елементів. В даний час їх навчилися [[синтез]]увати штучно.
=== Родовища ===
Берилієві поклади присутні в багатьох [[країна]]х світу. Найбільш великі [[Родовище|родовища]] його знаходяться в [[Бразилія|Бразилії]] та [[Аргентина|Аргентині]], а також у [[Африка|Африці]], [[Індія|Індії]], [[Казахстан]]і, [[Росія|Росії]]. На їх частку припадає приблизно 40% видобутку берилу. Розвідані запаси близьзо 400тис. т.
== Ізотопи ==
{{main|Ізотопи берилію}}
Представниками природніх [[ізотоп]]ів берилію є: єдиний стабільний ізотоп [[Берилій-9|<sup>9</sup>Be]] (поширеність ~100%); та двоє [[Радіонукліди|радіоактивних]] [[Берилій-10|<sup>10</sup>Be]] ({{T 1-2}} — 1.36{{e|6}} [[рік|років]]) і [[Берилій-7|<sup>7</sup>Be]] ({{T 1-2}} — 53.12 [[доба|діб]]).
Багато [[Вчений|вчених]] вважають, що ізотопи берилію <sup>10</sup>Ве і <sup>7</sup>Be утворюються не в надрах землі, а в [[атмосфера|атмосфері]] — в результаті впливу [[Космічні промені|космічних променів]] на ядра [[азот]]у і [[кисень|кисню]]. Незначні домішки цих ізотопів виявлені в [[дощ]]і, [[сніг]]у, [[повітря|повітрі]], в [[метеорит]]ах і [[Пелагічні відклади|морських відкладеннях]]. [[Атом]]и ізотопу <sup>10</sup>Be (період напіврозпаду близько 1,4 млн років) народжуючись в [[атмосфера|атмосфері]], на висоті приблизно 25 км, разом з [[Атмосферні опади|опадами]] потрапляють в [[океан]] і осідають на дні. Берилій-10 акумулюється у морських [[мул]]ах і викопних кістках (кістки сорбують берилій з природних вод). Прогнозують якщо зібрати воєдино весь <sup>10</sup>Ве, що знаходиться в атмосфері, водних басейнах, [[ґрунт]]і і на дні океану, то вийде досить значна цифра - близько 800 т. Життя іншого радіоізотопу — берилію-7 — значно коротше: його [[період напіврозпаду]] дорівнює всього 53 дням. Тому не дивно, що кількість його на [[Земля|Землі]] вимірюється [[грам]]ами. Ізотоп <sup>7</sup>Be може бути отриманий і в [[циклотрон]]і, але це дорого обійдеться. Окрім цих відомі ще 9 радіоактивних ізотопів берилію з масовими числами від <sup>5</sup>Be до <sup>16</sup>Be.
Цікаво, що берилій — єдиний елемент періодичної системи, що має при парному номері всього один стабільний ізотоп.
== Фізичні властивості ==
Берилій — легкий (в півтора рази легше [[Алюміній|алюмінію]]), твердий (один із самих твердих металів у чистому вигляді (5,5 балів за [[Шкала Мооса|Моосом]]) (поступається тільки [[Іридій|іридію]], [[Осмій|осмію]], [[вольфрам]]у і [[Уран (хімічний елемент)|урану]]) (їм можна різати [[скло]])), відносно міцний (модуль пружності — 300 ГПа (у сталей — 200-210 ГПа)), але водночас немало крихкий (ударна в'язкість 10-50 {{Дріб|кДж|м2}} (0,1-0,5 {{Дріб|кгс·м|см2}})) [[метал]] сріблясто-сірого кольору. В берилії дуже добре поширюються [[звук]]ові хвилі — 12600 {{М на с}}, що в 2-3 рази більше, ніж в інших металах. До температури 1277 {{Гр.C}} існує стійкий α-Ве ([[гексагональна|гексагональна-щільноупакована]] [[кристалічна ґратка|ґратка]] з [[період кристалічної ґратки|параметрами]] а = 0,22855 нм, с = 0,35833 нм), а при [[температура]]х, що передують [[Плавлення|плавленню]] металу (1277-1287 °C) переходить в β-Be з [[кубічна сингонія|кубічною ґраткою]]. Берилій володіє найбільш високою зі всіх металів [[Теплоємність|теплоємністю]], 1,80 {{Дріб|кДж|(кг·К)}} (0,43 {{Дріб|ккал|(кг·°С)}}), високою [[теплопровідність|теплопровідністю]], 178 {{Дріб|Вт|(м·К)}} (0,45 {{Дріб|кал|(см·сек·°С)}}) при 50 °С, низьким [[Електроопір|електроопором]], 3,6-4,5 мком·см при 20 °С; [[Теплове розширення|коефіцієнт лінійного розширення]] 10,3-131 (25-100 °С); межа міцності берилію при розтягуванні 200-550 {{Дріб|Мн|м2}} (20-55 {{Дріб|кгс|мм2}}), подовження 0,2-2%. Ці властивості залежать від якості і структури металу і помітно змінюються з температурою. Механічні властивості берилію залежать від чистоти металу, величини зерна і текстури, яка визначається характером обробки. Обробка [[тиск]]ом приводить до певної орієнтації [[кристал]]ів берилію, виникає [[анізотропія]], і стає можливе поліпшення властивостей. При цьому межа міцності у напрямі витяжки доходить до 400-800 {{Дріб|Мн|м2}} (40-80 {{Дріб|кгс|мм2}}), межа плинності 250-600 {{Дріб|Мн|м2}} (25-60 {{Дріб|кгс|мм2}}), а відносне подовження до 4-12%. Механічні властивості в напрямку, [[Перпендикулярність|перпендикулярному]] витяжці, майже не змінюються. Температура переходу берилію з [[Крихкість|крихкого]] стану в [[Пластичність|пластичний]] 200-400 °С. Виходить що берилій володіє одночасно і легкістю, і міцністю, і теплостійкістю.
З'ясовано, що його відрізняє малий перетин захоплення нейтронів і великий перетин їх розсіювання. Іншими словами, берилій (а також його [[Оксид берилію|окис]]) розсіює нейтрони, змінює напрямок їх руху і уповільнює їх швидкість до таких величин, при яких ланцюгова реакція може протікати більш ефективно. На всіх цих властивостях грунтується застосування берилію в атомній техніці — він один з найнеобхідніших їй елементів.
== Хімічні властивості ==
Берилій — типовий [[амфотерність|амфотерний елемент]] (тобто має властивості і [[метал]]у, і [[неметал]]у, однак металеві все ж переважають), в хімічних сполуках характерна тільки одна [[ступінь окиснення]] +2 (конфігурація зовнішніх електронів 2s<sup>2</sup>), та володіє високою хімічною активністю. За багатьма хімічними властивостями берилій більше схожий на [[алюміній]], ніж на знаходячийся безпосередньо під ним [[магній]] (прояв «[[діагональна схожість|діагональної подібності]]»). Водночас металевий берилій при [[кімнатна температура|кімнатній температурі]] відносно мало реакційноздатний, і тому компактний берилій дуже стійкий проти [[Корозія|корозії]]. Він, як і алюміній, покривається при взаємодії з повітрям тонкою та міцною оксидною (ВеО) плівкою, що захищає метал від дії кисню навіть при високих температурах ([[пасивація]]). Лише за порогом 800 °C починає швидко окислюватися, а при температурі 1200 °C металевий берилій [[Горіння|згоряє]] яскравим [[полум'я]]м, перетворюючись у оксид BeO (білий порошок) та нітрид. Теж саме стосується і [[Вода|води]] у компактному вигляді завдяки оксидній плівці він не реагує з нею і водяною парою навіть при температурі [[гартування|червоного розжарювання]], хоча знаходиться в ряду стандартних потенціалів значно лівіше водню. З [[Водень|воднем]] берилій практично не реагує навіть при нагріванні до 1000 °C. І через це [[гідрид берилію]] (полімерний, стійкий до 240 °С) отримують наприклад при розкладанні [[берилійорганічні сполуки|берилійорганічних сполук]], чи наприклад за реакцією (проведеної в ефірному розчині):
:: <Math>\mathsf{BeCl_2 + 2LiH \longrightarrow BeH_2 + 2LiCl}</math>
Відповідний [[Гідроксид берилію|гідроксид]] Be(OH)<sub>2</sub> — [[полімер]]на, нерозчинна у воді, амфотерна сполука, причому як основні (з утворенням Be<sup>2+</sup>), так і кислотні (з утворенням [Be(OH)<sub>4</sub>]<sup>2-</sup>) властивості виражені слабо:
:: <Math>\mathsf{Be(OH)_2 + 2HCl \longrightarrow BeCl_2 + 2H_2O}</math>
:: <Math>\mathsf{Be(OH)_2 + 2KOH \longrightarrow K_2[Be(OH)_4]}</math>
Дією на гідроксид берилію розчинами [[Карбонові кислоти|карбонових кислот]] або при упарюванні розчинів їх берилієвих солей отримують [[оксисолі]] берилію, наприклад, [[оксиацетат берилію|оксиацетат]] Be<sub>4</sub>O(CH<sub>3</sub>COO)<sub>6</sub>. Ці сполуки містять тетраедричне угруповання Be4O, по шести ребрах цього [[тетраедр]]у розташовуються [[ацетат]]ні групи. Такі сполуки відіграють велику роль у процесах очищення берилію, так як вони не розчиняються у воді, але добре розчиняються в органічних [[Розчинник|розчинниках]] і легко [[Сублімація (фізика)|сублімується]] у [[вакуум]]і.
При кімнатній температурі берилій реагує з [[фтор]]ом, при невеличкому нагріванні з [[хлор]]ом:
:: <Math>\mathsf{Be + Cl_2 \longrightarrow BeCl_2}</math>
А вище 600 °C — і з іншими [[Галогени|галогенами]], та [[сірководень|сірководнем]]. Взаємодіє з [[азот]]ом при температурі вище 650 °С та [[аміак]]ом вище 1200 °C, з якими утворює [[нітрид берилію|нітрид]] Be<sub>3</sub>N<sub>2</sub>, а при температурі вище 1700 °С з [[Вуглець|вуглецем]], утворюючи [[карбід берилію|карбід]] Ве<sub>2</sub>С. Всі ці реакції супроводжуються виділенням великої кількості [[тепло]]ти, так як міцність [[Кристалічна ґратка|кристалічних ґраток]] виникаючих сполук (BeO, BeS, Be<sub>3</sub>N<sub>2</sub>, ВеСl<sub>2</sub> та ін.) доволі велика. При високих температурах берилій взаємодіє з більшістю металів, утворюючи [[бериліди]], з алюмінієм і кремнієм дає [[Евтектика|евтектичні]] сплави. [[Дисперсність|Мілкодисперсний]] порошок берилію може згоряти в [[пара]]х [[сірка|сірки]], [[селен]]у, [[телур]]у.
Берилій легко розчиняється [[Плавикова кислота|плавиковою]], [[соляна кислота|соляною]], розбавленою [[Сірчана кислота|сірчаною]] [[кислота]]ми, слабо реагує з концентрованою сірчаною і розведеною [[Азотна кислота|азотною]] кислотами і як це не дивно, не реагує з концентрованою азотною (від неї як і від кисню, берилій захищений окисидною плівкою ([[пасивація]])):
:: <Math>\mathsf{Be + 2HCl \longrightarrow BeCl_2 + H_2 \uparrow}</math>
Реакція берилію з водними розчинами [[Луги (хімія)|лугів]] супроводжується виділенням водню і утворенням [[гідроксоберилат]]ів:
:: <Math>\mathsf{Be + 2NaOH + 2H_2O \longrightarrow Na_2[Be(OH)_4] + H_2 \uparrow}</math>
При проведенні реакції з [[розплав]]ами лугів при 400-500 °C утворюються солі-[[берилат]]и, подібні [[Алюмінати|алюмінатам]]:
:: <Math>\mathsf{Be + 2NaOH \longrightarrow Na_2BeO_2 + H_2 \uparrow}</math>
Багато з яких мають [[Солодкий смак|солодкуватий]] смак, але куштувати на [[смак]] їх не можна — майже всі берилати [[Отрути|отруйні]]. Солі берилію сильно [[Гігроскопічність|гігроскопічні]] і за невеликим винятком (фосфат, карбонат) добре розчиняються у воді, їх водні розчини внаслідок [[гідроліз]]у мають кислу реакцію. У більшості з'єднань берилій проявляє координаційне число 4. Так, у структурі твердого BeCl<sub>2</sub> є ланцюжки з містковими [[атом]]ами [[хлор]]у. За рахунок утворення міцних [[тетраедр]]ичних [[аніон]]ів багато сполук берилію вступають у реакції з солями інших металів. Наприклад фторид BeF<sub>2</sub> з [[фторид]]ами [[Лужні метали|лужних металів]] і [[амоній|амонію]] утворює [[фторберилат]]и (які мають велике промислове значення) (наприклад K<sub>2</sub>BeF<sub>4</sub>):
:: <math>\mathsf{BeF_2 + 2KF \longrightarrow K_2[BeF_4]}</math>
Розчинність домішкових елементів в берилії надзвичайно мала. [[Розплав|Розплавлений]] берилій дуже реакційноздатний, він взаємодіє з більшістю [[оксид]]ів, [[нітрид]]ів, [[сульфід]]ів і [[карбід]]ів. І тому єдино придатним матеріалом на [[Тигель|тиглі]] для плавки берилію слугує [[оксид берилію]]. Окис берилію (BeO) володіє і іншими цінними властивостями і в деяких випадках конкурує з самим берилієм. Відомий ряд складних берилійорганічних сполук, гідроліз і окислення деяких з них протікають з [[вибух]]ом. Деякі сполуки берилію служать [[каталізатор]]ами [[Хімічна реакція|хімічних реакцій]].
== Отримання ==
Добування берилію з його природних [[мінерал]]ів (в основному [[берил]]у) включає декілька стадій, при цьому особливо важливо відокремити берилій від схожого за властивостями і супутнього берилію в мінералах — [[Алюміній|алюмінію]].
Основним методом [[Виробництво|виробництва]] берилію являється відновлення його [[фторид берилію|фториду]] металевим [[магній|магнієм]] при 900-1300 °С:
:: <math>\mathsf{BeF_2 + Mg \longrightarrow Be + MgF_2}</math>
При цьому фторид отримують з [[гідроксид берилію|гідроксиду]], а гідроксид з берилієвого концентрату. Вже перший прогін цих технологічних сходів складається з декількох ступенів: концентрат піддають термообробці, подрібненню, потім на нього послідовно діють [[сірчана кислота|сірчаною кислотою]], водою, розчинами [[аміак]]у і [[їдкий натр|їдкого натру]], спеціальними [[Комплексні сполуки|комплексоутворювачами]]. Одержаний [[берилат натрію]] [[гідроліз]]ують, і на [[Центрифуга|центрифузі]] відокремлюють гідроокис. Гідроокис перетворюється на фторид теж лише після кількох операцій, кожна з яких досить складна і трудомістка. [[Відновлення]] магнієм йде при температурі 900 °C, хід процесу ретельно контролюється. Важлива деталь: тепло, що виділяється в реакції, поглинається з тією ж швидкістю, що і виділяється. Отриманий рідкий метал виливають у [[графіт]]ові [[Виливниця|виливниці]], але він забруднений шлаком, і тому його ще раз переплавляють у [[вакуум]]і.
За іншим методом можна також, наприклад, сплавити [[берил]] з [[Гексафторосилікат натрію|гексафторосилікатом натрію]] Na<sub>2</sub>SiF<sub>6</sub>:
:: <math>\mathsf{Be_3Al_2(SiO_3)_6 + 12Na_2SiF_6 \longrightarrow 6Na_2SiO_3 + 2Na_3AlF_6 + 3Na_2[BeF_4] + 12SiF_4}</math>
В результаті сплаву утворюються [[кріоліт]] Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub> — погано розчинна у воді [[Хімічна сполука|сполука]], а також розчинний у воді [[флуороберилат натрію]] Na<sub>2</sub>[BeF<sub>4</sub>]. Його далі [[вилуговування|вилуговують]] водою. Для глибшого очищення берилію від алюмінію застосовують обробку отриманого [[розчин]]у, [[карбонат амонію|карбонатом амонію]] (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>. При цьому алюміній [[осад|осідає]] у вигляді [[гідроксиду алюмінію|гідроксиду]] Al(OH)<sub>3</sub>, а берилій залишається в розчині у вигляді розчинного комплексу (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[Be(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]. Цей комплекс потім розкладають до [[оксид берилію|оксиду берилію]] ВеО при прожаренні:
:: <math>\mathsf{(NH_4)_2[Be(CO_3)_2] \longrightarrow BeO + H2O + 2NH_3 \uparrow + 2CO_2 \uparrow}</math>
Інший метод очищення берилію від алюмінію базується на тому, що [[оксиацетат берилію]] Be<sub>4</sub>O(CH<sub>3</sub>COO)<sub>6</sub>, на відміну від [[оксиацетат алюмінію|оксиацетату алюмінію]] [Al<sub>3</sub>O(CH<sub>3</sub>COO]<sup>+</sup>CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup>, має [[Молекула|молекулярну]] будову і легко [[Сублімація (фізика)|сублімується]] при нагріванні.
Відомий також спосіб переробки берилу, в якому спочатку берил обробляють концентрованою [[сульфатна кислота|сірчаною кислотою]] при температурі 300 °C, а потім сплав вилуговують водою. [[Сульфат]]и [[сульфат алюмінію|алюмінію]] і [[сульфат берилію|берилію]] при цьому переходять в розчин. Після додавання до розчину [[сульфат калію|сульфату калію]] K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> алюміній видаляють з розчину у вигляді [[алюмокалієвий галун|алюмокалієвого галуну]] KAl(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·12H<sub>2</sub>O. 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 [[поташ]]ем K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>. При цьому утворюються [[берилат калію|берилат]] K<sub>2</sub>BeO<sub>2</sub> і [[алюмінат калію]] KAlO<sub>2</sub>:
:: <math>\mathsf{Be_3Al_2(SiO_3)_6 + 10K_2CO_3 \longrightarrow 3K_2BeO_2 + 2KAlO_2 + 6K_2SiO_3 + 10CO_2 \uparrow}</math>
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 [[катіон]]ів залишаються тільки іони Ве<sup>2+</sup>.
З отриманого тим або іншим способом оксиду берилію ВеО потім отримують [[флуорид берилію|флуорид]], з якого магнійтермічним методом відновлюють металевий берилій.
Металевий берилій можна
Отриманий метал переплавляють у вакуумі. Метал високої чистоти отримують [[Вакуум-дистиляція|дистиляцією у вакуумі]], а в невеликих кількостях - [[Зонне плавлення|зонною плавкою]]; застосовують також [[Рафінування металів#Електролітичне рафінування|електролітичне рафінування]].
Через труднощі одержання якісних [[Виливок|виливків]] заготовки для виробів з берилію готують методами [[Порошкова металургія|порошкової металургії]]. Берилій подрібнюють в [[порошок]] і піддають гарячому [[Пресування|пресуванню]] у вакуумі при 1140-1180 °С. Прутки, труби та інші профілі отримують витискуванням при 800-1050 °С (гаряче витискування) або при 400-500 °С (тепле витискування). Листи з берилію отримують прокаткою гарячепресованих заготовок або видавлених смуг при 760-840 °С. Застосовують і інші види обробки — [[кування|кування]], [[штампування|штампування]], [[волочіння]]. При механічній обробці берилію користуються твердосплавним інструментом.
У вигляді [[проста речовина|простої речовини]] в XIX столітті берилій отримували дією [[калій|калію]] на безводний [[хлорид берилію]]:
:: <math>\mathsf{BeCl_2 + 2K \longrightarrow Be + 2KCl}</math>
А трохи пізніше — електролізом розплаву [[Флуороберилат барію|флуороберилату барію]] Ba[BeF<sub>4</sub>]:
:: <math>\mathsf{Ba[BeF_4] \longrightarrow BaF_2 + Be + F_2 \uparrow}</math>
=== Виробництво ===
Станом на [[2000]] рік основними виробниками берилію були: [[США]] (з великим відривом), а також [[Китай]] та [[Казахстан]]. [[Brush Wellman Inc.]] — компанія у [[США]], основний виробник берилію у світі. На частку інших країн припадало менше 1% світового видобутку<ref>[http://www.rusimpex.ru/Content/Economics/Conjuncture/00_11011.htm Состояние и перспективы мирового рынка бериллия]{{ref-ru}}</ref>.
== Застосування ==
Широке виробництво чистого берилію почалося після [[друга світова війна|2-ї світової війни]]. Завдяки поєднанню його гарних властивостей, іноді, здавалося б, протилежно взаємовиключних, він знайшов застосування у багатьох напрямах.
=== [[Металургія]] ===
[[Файл:Оксид бериллия 99,9 %.jpg|thumb|Оксид берилію 99,9% (виріб)]]
Берилій легко утворює сплави з багатьма металами, надаючи їм більшу твердість, міцність, жаростійкість і корозійну стійкість. Добавки берилію облагороджують сплави на основі алюмінію і магнію. Лише невеличкі кількості берилію (досить 0,005%) набагато зменшують втрати магнієвих сплавів від горіння і окислення при плавці і литті. Одночасно поліпшується якість [[Виливок|виливків]], значно спрощується [[технологія]].
З'ясовано, що за допомогою берилію можна збільшувати міцність, жорсткість і жаростійкість інших металів, не тільки вводячи його в ті чи інші сплави. Щоб запобігти швидкому зносу сталевих деталей, їх іноді [[Берилізація|берилізують]] — насичують їх поверхню берилієм шляхом дифузії. Робиться це так: сталеву деталь опускають у берилієвий порошок і витримують у ньому при 900...1100 °C протягом 10...15 годин. Поверхня деталі покривається твердою хімічною сполукою берилію з залізом і вуглецем. Цей міцний панцир товщиною всього 0,15...0,4 мм надає деталям жаростійкість і стійкість до [[морська вода|морської води]] і [[азотна кислота|азотної кислоти]].
Цікавими властивостями володіють і [[бериліди]] — [[Інтерметаліди|інтерметалічні]] сполуки берилію з [[тантал]]ом, [[Ніобій|ніобієм]], [[Цирконій|цирконієм]] і іншими [[Тугоплавкі метали|тугоплавкими металами]]. Берілліди володіють винятковою твердістю і стійкістю проти окислення. Кращою технічною характеристикою берилідів слугує той факт, що вони можуть пропрацювати більше 10 годин при температурі 1650 ° C.
{{Фотоколонка|Beryllium Copper Adjustable Wrench.jpg|CuBe Tool.jpg|ш=220|текст= [[Гайковий ключ]] та [[плоскогубці]] з берилієвюї бронзи (не створюють [[Іскра|іскр]])}}
* [[Берилієва бронза]] — один зі [[сплав]]ів берилію — це [[матеріал]], що дозволив вирішити багато складних технічних завдань. З неї роблять [[Пружина|пружини]], [[Ресора|ресори]], [[амортизатор]]и, [[підшипник]]и, [[Шестерня|шестерні]] і багато інших виробів, від яких потрібні велика міцність, хороша опірність втомі і [[Корозія|корозії]], збереження [[Пружність|пружності]] в широкому інтервалі температур, високі електро- та теплопровідні характеристики. Берилієвими [[бронза]]ми називають [[сплав]]и [[Мідь|міді]] з 0,2...4% берилієм. На відміну від чистого берилію вони добре піддаються механічній обробці, з них можна, наприклад, виготовити стрічки товщиною всього 0,1 мм. Розривна міцність цих бронз більше, ніж у багатьох [[Легована сталь|легованих сталей]]. Ще одна примітна деталь: з плином часу більшість матеріалів, в тому числі і метали, «втомлюються» і втрачають міцність. Берилієві бронзи — навпаки. При старінні їх міцність зростає! Вони [[Магнетизм|немагнітні]]. Крім того, вони не іскрять при ударі.
* Оксид берилію застосовується як дуже важливий [[Вогнетриви|вогнетривкий матеріал]] в спеціальних випадках (вважається одним з кращих вогнетривких матеріалів). Висока тугоплавкість (температура плавлення 2570 °C), значна хімічна стійкість і велика [[теплопровідність]] (найбільш теплопровідний з усіх оксидів) якого , дозволяють застосовувати його в багатьох галузях техніки, зокрема для футерування безсердечникових індукційних печей і тиглів для плавки різних металів і сплавів. Цікаво, що окис берилію абсолютно інертна по відношенню до металевого берилію, і тому це єдиний матеріал, з якого виготовляють [[Тигель|тиглі]] для плавки берилію у [[вакуум]]і.
* [[Галогеніди]] а саме [[фторид берилію|фторид]] і [[хлорид берилію]] використовуються і мають велике значення в процесі переробки [[Берилієві руди|берилієвих руд]].
=== [[Авіаційна техніка|Авіаційна]] та [[Аерокосмічна техніка]] ===
* Одним із споживачів берилієвої бронзи є [[авіаційна промисловість]]. Стверджують, що в сучасному важкому літаку налічується більше тисячі деталей з берилієвої бронзи. У виробництві [[Тепловий екран|теплових екранів]] і [[Система наведення|систем наведення]] з нею не може конкурувати практично жоден [[Конструкційні матеріали|конструкційний матеріал]].
* Велика теплопровідність (в 4 рази вище, ніж у сталі), велика теплоємність і жаростійкість дозволяють використовувати сплави берилію в теплозахисних конструкціях [[космічний корабель|космічних кораблів]]. Так наприклад, з берилію був зроблений зовнішній тепловий захист [[капсула|капсули]] космічного кораблю «[[Френдшип-7]]», на якому [[Джон Гленн]] першим з американських космонавтів здійснив (після [[Гагарін Юрій Олексійович|Юрія Гагаріна]] і [[Титов Герман Степанович|Германа Титова]]) [[орбіта]]льний політ.
* Зокрема, завдяки здатності зберігати високу точність і стабільність розмірів берилієві деталі використовують в [[гіроскоп]]ах - приладах, що входять в систему орієнтації та стабілізації [[Ракета-носій|ракет]], космічних кораблів і [[Штучний супутник|штучних супутників Землі]].
* [[Бериліди]], застосовуються як конструкційні матеріали для [[двигун]]ів і [[Фюзеляж|обшивки]] ракет і літаків, а також в атомній техніці.
[[Файл:CANDU_fuel_bundles.jpg|thumb|Двоє [[Тепловидільний елемент|твелів]] з берилієвого сплаву]]
=== [[Ядерна енергетика]] ===
[[Файл:Beryllium target.jpg|thumb|Берилієва мішень для отримання [[нейтрон]]ів]]
* Поєднання малого перетину [[Нейтронний захват|захоплення]] теплових [[нейтрон]]ів (0,009 [[барн]] на [[атом]]), малої [[Атомна маса|атомної маси]] і задовільної стійкості в умовах [[Радіоктивність|радіації]] що зберігається і при дуже високій температурі, робить берилій одним з кращих матеріалів для виготовлення [[Сповільнювач нейтронів|сповільнювачів]] (з усіх твердих матеріалів берилій вважається кращим сповільнювачем нейтронів) і [[Відбивач нейтронів|відбивачів]] нейтронів (що дозволяє міняти їх напрямок, повертати нейтрони в [[Активна зона|активну зону реактора]], протидіяти їх витоку) в [[атомний реактор|атомних реакторах]]. Це використання дозволяє набагато зменшити розміри активної зони реакторів, збільшити робочу температуру і ефективніше використовувати [[ядерне паливо]]. Тому, незважаючи на високу вартість берилію, його використання вважають економічно виправданим, особливо в невеликих енергетичних реакторах для [[літак]]ів і [[Судно|морських суден]].
* Також матеріалом для сповільнювачів та відбивачів нейтронів може слугувати [[оксид берилію]], в деяких напрямах як більш ефективний, ніж чистий берилій.
* Оксид берилію став важливим матеріалом для виготовлення оболонок [[Тепловидільний елемент|тепловиділяючих елементів]] (твелів) атомних реакторів. У твелах особливо велика щільність нейтронного потоку, в них — найвища температура, найбільші напруги і всі умови для [[Корозія|корозії]]. Оскільки [[Уран (хімічний елемент)|уран]] корозійно нестійкий і недостатньо міцний, його доводиться захищати спеціальними оболонками, як правило, з BeO.
* Також оксид берилію в суміші з окисом [[уран (хімічний елемент)|урану]] застосовується як дуже ефективне [[ядерне пальне]].
* [[Берилій-9]] у сумішах з деякими [[Радіоактивність|α-радіоактивними]] [[нуклід]]ами використовують у ампульних [[нейтронні джерела|нейтронних джерелах]], так як при взаємодії ядер берилію-9 і [[Альфа-частинки|α-частинок]] виникають [[нейтрон]]и:
:: <math>\mathrm{{}^{9}_4 Be + {}^{4}_2 \alpha \to {}^{1}{}^{2}_6 C + {}^{1}_0 n}</math>
* Сплав фториду берилію з [[фторид літію|фторидом літію]] застосовується як [[теплоносій]] і [[розчинник]] солей [[Уран (хімічний елемент)|урану]], [[Плутоній|плутонію]], [[Торій|торію]] у високотемпературних рідиносольових атомних реакторах.
* Фторид берилію використовується в атомній техніці для [[зварювання]] скла, вживаного для регулювання невеликих потоків нейтронів. Найтехнологічніший і якісний склад такого [[Скло|скла]] — (BeF<sub>2</sub> -60%, PuF<sub>4</sub> -4%, AlF<sub>3</sub> -10%, MgF<sub>2</sub> -10%, CaF<sub>2</sub> -16%).
=== [[Рентгенотехніка]] ===
[[Файл:Be_foil_square.jpg|thumb|Віконце з берилієвої [[Фольга|фольги]], вмонтоване в [[Сталь|сталевий]] корпус [[Рентгенівський апарат|рентгенівського апарату]], яке призначене для пропускання [[Рентгенівське випромінювання|рентгенівських променів]]]]
* Завдяки малій атомній вазі берилій пропускає в 17 разів більше м'яких [[рентгенівське випромінювання|рентгенівських променів]], ніж алюміній такої ж товщини, тобто небажане поглинання випромінювання набагато менше, і тому з нього виготовляють віконця [[Рентгенівська трубка|рентгенівських трубок]] (через які випромінювання виходить назовні) і віконця рентгенівських та широкодіапазонних [[гама детектор|гама-детекторів]], через які випромінювання проникає в [[детектор]].
=== [[Електроніка]] ===
* [[Кераміка]] на основі окису берилію стала матеріалом корпусів так званих [[Лампа біжної хвилі|ламп біжної хвилі]] — дуже ефективних [[Електровакуумна лампа|радіоламп]], що не втратили свого значення навіть під потужним натиском [[напівпровідник]]ів.
=== [[Оптичні прилади]] ===
* Знайшов застосування і [[алюмінат берилію]], з якого виготовляють твердотільні випромінювачі (стрижні, пластини) для [[лазерна техніка|лазерної техніки]].
* За допомогою окису берилію створюють спеціальні скла, що володіють великою [[Прозорість|прозорістю]] для [[Ультрафіолетове випромінювання|ультрафіолетових]] і [[інфрачервоне випромінювання|інфрачервоних променів]].
=== [[Вибухові речовини]] ===
* [[Оксиліквіт]] на основі берилію — одна з найпотужніших вибухових речовин, відомих на сьогоднішній день. Може застосовується при [[вибухова технологія|вибухових роботах]] в [[гірнича справа|гірничій справі]].
=== Різне ===
* З нікель-берилієвих сплавів (вміст Be не перевищує 1,5%) виготовляють [[Хірургічний інструментарій|хірургічні інструменти]], [[Голка|голки]] для підшкірних [[ін'єкція|ін'єкцій]], литі металеві зуби.
* Зі сплаву «[[елінвар]]» (нікель, берилій, вольфрам) у [[Швейцарія|Швейцарії]] роблять [[Пружина|пружини]] для [[годинник]]ів.
* Мідно-берилієвий сплав в [[США]] використовують для виготовлення [[Втулка|втулок]] пишучого механізму [[кулькова ручка|кулькових ручок]].
* [[Берилій-7]] використовують іноді для [[Прогноз погоди|прогнозування погоди]]. Він виконує роль своєрідної «мітки» повітряних шарів: спостерігаючи зміну концентрації <sup>7</sup>Ве, можна визначити проміжок часу від початку руху повітряних мас. Ще рідше застосовують <sup>7</sup>Be в інших [[дослідження]]х: [[хімік]]и — в якості радіоактивного [[індикатор]]а; [[біолог]]и — для вивчення можливостей боротьби з [[токсини|токсичністю]] самого берилію.
* Ізотоп [[Берилій-10]] становить винятковий інтерес для [[Геохімія|геохімії]] та [[ядерна метеорологія|ядерної метеорології]]. А саме знаючи концентрацію <sup>10</sup>Ве у взятій з дна пробі і [[період напіврозпаду]] цього ізотопу, можна обчислити вік будь шару на дні [[океан]]у. У зв'язку з цим виникло припущення про можливість визначення віку органічних залишків по <sup>10</sup>Be. Тим саме справа ще в тому, що досить широко освоєний [[Радіовуглецеве датування|радіовуглецевий метод]] непридатний для визначення віку зразків в інтервалі 10<sup>5</sup>...10<sup>8</sup> років (із-за великої різниці між періодами напіврозпаду <sup>14</sup>С і довгоживучих ізотопів <sup>40</sup>K, <sup>82</sup>Rb, <sup>232</sup>Th, <sup>235</sup>U і <sup>238</sup>U). Ізотоп <sup>10</sup>Be якраз «заповнює» цей розрив.
* При горінні берилію виділяється багато тепла — 15тис. Ккал/кг. Тому берилій може бути компонентом високоенергетичного [[ракетне паливо|ракетного пального]]. Варто відзначити високу токсичність і високу вартість металевого берилію, і в зв'язку з цим докладено значних зусиль для виявлення берилієвмісних палив, що мають значно меншу загальну токсичність і вартість. Однією з таких сполук берилію є [[гідрид берилію]].
* [[Скловолокно]], до складу якого входить окис берилію, може знайти застосування в конструкціях ракет і [[Підводний човен|підводних човнів]].
* Металевий берилій може слугувати [[надпровідник]]ом. Будучи [[Конденсація|сконденсований]] у вигляді тонкої плівки на холодну підкладку, він стає надпровідником при температурі близько 8 К.
* Теплоізоляційні властивості окису берилію можуть стати в нагоді і при дослідженні земних глибин. Так, існує проект взяття проб з [[Мантія|мантії]] Землі з глибин до 32 км за допомогою так званої [[атомна голка|атомної голки]]. Це мініатюрний [[атомний реактор]] діаметром всього 60 см. Реактор повинен бути укладений у теплоізоляційний футляр з окису берилію з важким [[вольфрам]]овим наконечником. Принцип дії атомної голки полягає в наступному: високі температури, створювані в реакторі (понад 1100 °C), викличуть плавлення скельних порід і просування реактора до центру Землі. На глибині приблизно 32 км важке вольфрамове вістря повинне відокремитися, а реактор, ставши більш легким, ніж навколишні його породи, візьме проби з недосяжних поки глибин і «спливе» на поверхню.
== Біологічна роль ==
Берилій виявлений у [[рослина]]х, які ростуть на берилієвмістих [[ґрунт]]ах, а також в [[Тканина (біологія)|тканинах]] і [[кістка]]х [[Тварини|тварин]]. Вміст берилію в ґрунтах коливається від 2{{e|-4}} до 1{{e|-3}}%, в [[зола|золі]] рослин близько 2{{e|-4}}%. У тварин берилій розподіляється у всіх [[орган]]ах і тканинах, в золі кісток міститься від 5{{e|-4}} до 7{{e|-3}}% берилію. Його вміст в [[організм]]і середньої людини (маса тіла 70 кг) становить 0,036 мг, щоденне надходження з їжею — близько 0,01 мг. Близько 50% засвоєного твариною берилію виділяється з [[Сеча|сечею]], близько 30% поглинається кістками, 8% виявлено в [[Печінка|печінці]] та [[Нирки|нирках]].
Біологічне значення берилію мало з'ясовано. Воно визначається його участю в обміні [[Магній|Mg]] і [[Фосфор|Р]] в кістковій тканині. І якщо для рослини берилій відносно нешкідливий, то для тварин багато летючих та розчинних сполук берилію, а також [[пил]], що містить берилій і його сполуки, дуже токсичні. Так при надлишку в [[раціон]]і солей берилію відбувається зв'язування в [[кишечник]]у [[іон]]ів [[фосфорна кислота|фосфорної кислоти]] в розчинний [[фосфат берилію]]. Активність деяких [[фермент]]ів ([[Лужна фосфатаза|лужної фосфатази]], [[аденозинтрифосфатаза|аденозинтрифосфатази]]) починає гальмуватись вже при малих концентраціях берилію. Таким чином постійно «викрадаючи» фосфати, берилій тим самим сприяє ослабленню кісткової тканини — що призводе до нестачі [[фосфор]]у та може спровокувати не виліковну [[Вітамін D|вітаміном D]] хворобу — «[[берилієвий рахіт]]». Зустрічається він в основному у тварин в біогеохімічних провінціях, багатих берилієм.
Берилій також заміщає у [[фермент]]ах [[магній]] і володіє яскраво вираженою [[Алергія|алергічною]] і [[канцероген]]ною дією. В[[дихання]] його, та його багатьох сполук з атмосферного повітря може призвести до запальних процесів на [[шкіра|шкірі]] та/або важкого [[Захворювання|захворювання]] [[Дихальна система|органів дихання]], як [[бериліоз]]. При короткочасному вдиханні великих концентрацій розчинних сполук берилію виникає гострий бериліоз, що представляє собою подразнення дихальних шляхів, іноді супроводжується набряком [[легені]]в і [[Асфіксія|задухою]]. Є і хронічний різновид бериліозу, для якого характерні менш різкі [[симптоми]], але більш великі порушення у функціях всього організму. Слід зазначити, що ці захворювання можуть виникнути через 10-15 років після припинення контакту з берилієм. Для лікування [[бериліоз]]у застосовують найчастіше хімічні сполуки, що зв'язують [[іон]]и берилію і сприяють їх виведенню з організму.
Для [[повітря]] [[Гранично допустима концентрація|ГДК]] дуже мала, і в перерахунку на берилій становить всього 0,001 мг/м3. Це значно менше допустимих норм для більшості [[метал]]ів, навіть таких токсичних, як [[свинець]].
== Цікаві факти ==
* Під час [[Друга світова війна|Другої Світової війни]] німецька промисловість була відрізана від основних джерел берилієвої сировини. Виробництво берилієвої бронзи, яка була потрібна для виготовлення пружин швидкострільних авіаційних [[кулемет]]ів, практично повністю перебувала під контролем [[США]]. Тоді німецькі промисловці вирішили використовувати нейтральну [[Швейцарія|Швейцарію]] для контрабандного ввезення берилієвої бронзи — американські фірми отримали від нібито швейцарських [[годинникар]]ів замовлення на таку її кількість, якої вистачило б на [[годинник]]ові пружини всьому світу на кілька століть вперед. Німецький план був розгаданий, але протягом всієї війни до [[Німеччина|Німеччини]] іноді просочувалися поставки цієї стратегічної сировини.
* У [[1964]] році група радянських хіміків на чолі з віце-президентом Академії наук [[Таджицька РСР|Таджицької РСР]], доктором хімічних наук К.Т. Порошином, провела [[хімічний аналіз]] стародавнього цілющого засобу «[[мумійо]]». Виявилося, що ця [[речовина]] складного складу, причому в числі багатьох елементів, що містяться в ній, є і берилій.
== Див. також ==
{{Вікіпосилання |Вікісховище = Берилій |Вікісловник = берилій}}
* {{cl|Сполуки берилію}}
* [[Ресурси і запаси берилію]]
* [[Берилізація]]
== Примітки ==
{{reflist|2}}
== Джерела ==
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb004.htm Популярная библиотека химических элементов. Раритетные издания. Наука и техника]{{ref-ru}}
* [http://www.webelements.narod.ru/elements/Be.htm webelements.narod.ru Be - Бериллий]{{ref-ru}}
* [http://chem100.ru/elem.php?n=4#m0 Бериллий - Свойства химических элементов]{{ref-ru}}
== Література ==
Рядок 54 ⟶ 309:
* {{МГЕ|nocat=1}}
{{Періодична система хімічних елементів}}
{{Сполуки берилію}}
[[Категорія:
[[Категорія:
[[Категорія:Відновники]]
[[Категорія:Сповільнювачі нейтронів]]
[[Категорія:Ядерні матеріали]]
[[Категорія:Елементи, значення атомних мас яких були виправлені Д.І. Менделєєвим]]
| |||