Бериллий
Бериллий
- Символ, номер
- Be, 4
- Атомная масса
- 9,0121 а.е.м.
- Электронная конфигурация
- [He] 2s2
- Электроотрицательность
- 1,57 по шкале Поллинга
- Степени окисления
- 2; 1
- Плотность
- 1,848 г/см³
- Температура плавления
- 1551 K
- Температура кипения
- 3243 K
- Молярная теплоёмкость
- Дж/(K·моль)
- Структура кристаллической решетки
- гексагональная
- Теплопроводность
- (300 K) 201 Вт/(м·К)
Бериллий — высокотоксичный амфотерный металл с высокой химической активностью.
История[править]
Бериллий был открыт в 1798 году Л. Вокленом в виде берилловой земли (оксида ВеО), когда этот химик выяснял общие особенности химического состава драгоценных камней берилла и изумруда.
Металлический бериллий был получен в 1828 году Ф. Велером в Германии и независимо от него А. Бюсси во Франции. Однако вследствие наличия примесей его не удавалось выплавить. Только в 1898 году французский химик П. Лебо, подвергнув электролизу двойной фторид калия и бериллия, получил достаточно чистые металлические кристаллы бериллия.
Происхождение названия[править]
Вследствие сладкого вкуса растворимых в воде соединений бериллия элемент вначале называли «глицин», «глициний» от греч. glykys — сладкий). Современное название происходит от названия драгоценного камня берилла (греч. beryllos), который в свою очередь происходит от названия города Белур (Веллур) в Южной Индии, неподалеку от Мадраса; с давних времен в Индии были известны месторождения изумрудов. Изумруд, берилл и аквамарин имеют сходный химический состав — Be3Al2(SiO3)6, а цвет им придают примеси различных элементов.
Получение[править]
Добыча бериллия из его природных минералов (в основном берилла) включает несколько стадий, при этом особенно важно отделить бериллий от сходного по свойствам и сопутствующего бериллия в минералах алюминия. Можно, например, сплавить берилл с гексафлуоросиликатом натрия Na2SiF6.
В результате сплава образуются криолит Na3AlF6 — плохо растворимое в воде соединение, а также растворимый в воде флуороберилат натрия Na2[BeF4]. Его дальше выщелачивают водой. Для более глубокой очистки бериллия от алюминия применяют обработку полученного раствора карбонатом аммония (NH4)2CO3. При этом алюминий оседает в виде гидроксида Al(OH)3, а бериллий остается в растворе в виде растворимого комплекса (NH4)2[Be(CO3)2].
Другой метод очистки бериллия от алюминия базируется на том, что оксиацетат бериллия Be4O(CH3COO)6, в отличие от оксиацетата алюминия, имеет молекулярное строение и легко перегоняется при нагревании.
Известен также способ переработки берилла, в котором сначала берилл обрабатывают концентрированной серной кислотой при температуре 300 °C, а затем сплав выщелачивают водой. Сульфаты алюминия и бериллия при этом переходят в раствор. После добавления к раствору сульфата калия K2SO4 алюминий удаляют из раствора в виде алюмокалиевых квасцов KAl(SO4)2 · 12H2O. Дальнейшая очистка бериллия от алюминия проводят так же, как и в предыдущем методе.
Наконец, известен и такой способ переработки берилла. Выходной минерал сначала сплавляют с поташом K2CO3. При этом образуются бериллаты K2BeO2 и алюминат калия KAlO2.
После выщелачивания водой полученный раствор подкисляют серной кислотой. В результате в осадок выпадает кремниевая кислота. Из фильтрата дальше изымают алюмокалиевые квасцы, после чего в растворе из катионов остаются только ионы Ве2+. Из полученного тем или иным способом оксида бериллия ВеО затем получают фторид, из которого магнийтермичним методом восстанавливают металлический бериллий.
Металлический бериллий можно приготовить также электролизом расплава BeCl2 и NaCl при температурах около 300 °C. Ранее бериллий получали электролизом расплава флуороберилата бария Ba[BeF4].
Применение[править]
В ядерной технике бериллий — источник нейтронов. При воздействии альфа-частиц на бериллий выделяются нейтроны. Бериллий применяют в сплавах для конструкций сверхзвуковых самолетов, ракет, космических аппаратов и др. Входит в состав так называемой бериллиевой бронзы (сплав меди с 0,2-4 ат.% бериллия).
Литература[править]
- Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
- Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||
8 | Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|