Значення слова "Берілій" у Великій Радянській Енциклопедії

Берилій (лат. Beryllium), Be, хімічний елемент II групи періодичної системи Менделєєва,

атомний номер 4, атомна маса 9,0122; легкий світло-сірий метал. Має один стабільнийізотоп9 Be. Відкритий в 1798 у вигляді окису BeO, виділеного з мінералуберилуЛ.Вокленом.МеталевийБерилій вперше отримали в 1828 Ф.Велері А. Бюссі незалежно один від одного. Оскільки деякі соліБерілій солодкого смаку, його спочатку називали «глюциній» (від грец. glykys — солодкий) або «гліцій». Назва Glicinium (знак GI) вживається (поряд з Берилій ) тільки у Франції. ЗастосуванняБерілій почалося в 40-х роках. 20 ст, хоча його цінні властивості як компонента сплавів були виявлені ще раніше, а чудові ядерні - на початку 30-х років. 20 ст.

Фізичні та хімічні властивості. Кристалічна решіткаБерілій гексагональна щільноупакована з періодамиа= 2,855 і з = 3,5840.Берилій легше алюмінію, його щільність 1847,7кг/м 3(у Al близько 2700кг/м 3), tлл 1284°C,tкіп 2450°С.

Берилій володіє найбільш високою з усіх металів теплоємністю, 1,80кдж/(кг .•К) або 0,43>ккал/(кг•°С), високою теплопровідністю, 178вт/(м•К) або 0,45кал /см•сек•°С) при 50°С, низьким електроопіром, 3,6-4,5мком•смза 20°С; коефіцієнт лінійного розширення 103-131 (25-100 ° С). Ці властивості залежать від якості та структури металу та помітно змінюються з температурою. Модуль поздовжньої пружності (модуль Юнга) 300Гн/м 2 (3 . 10 4кгс/мм 2).Механічні властивостіБерілій залежать від чистоти металу, величини зерна та текстури, що визначається характером обробки. Межа міцностіБерилій при розтягуванні 200-550Мн/м 2(20-55кгс/мм 2),подовження 0,2 -2%. Обробка тиском призводить до певної орієнтації кристалівБерилій, виникає анізотропія, стає можливим значне поліпшення властивостей. Межа міцності у напрямку витяжки сягає 400—800Мн/м 2 (40—80 кгс/мм 2),межа плинності 250—600Мн /м 2(25-60кгс/мм 2),а відносне подовження до 4-12%. Механічні властивості у напрямку, перпендикулярному до витяжки, майже не змінюються.Берілій - тендітний метал; його ударна в'язкість 10-50кдж/м 2(0,1-0,5кгс .•м/см 2).Температура переходуБерилій з тендітного стану пластичний 200— 400 °З.

У хімічних сполукахБерілій 2-валентен (конфігурація зовнішніх електронів2s 2).Берілій має високу хімічну активність, але компактний метал стійкий на повітрі завдяки утворенню тонкої та міцної плівки окису BeO. При нагріванні вище 800 С швидко окислюється. З водою до 100°С Берилій практично не взаємодіє. Легко розчиняється в плавиковій, соляній, розведеній сірчаній кислотах, слабо реагує з концентрованою сірчаною та розведеною азотною кислотами та не реагує з концентрованою азотною. Розчиняється у водних розчинах лугів, утворюючи солі берилати, наприклад, Na2BeO2. При кімнатній температурі реагує з фтором, а при підвищених - з ін галогенами і сірководнем. Взаємодіє з азотом при температурі вище 650 ° С з утворенням нітриду Be3N2 і при температурі вище 1200 ° С з вуглецем, утворюючи карбідBe2C. З воднем практично не реагує у всьому діапазоні температур. ГіридидБерілій отриманий при розкладанні берилійорганічних сполук і стійкий до 240°С. При високих температурахБерилій взаємодіє з більшістю металів, утворюючиберилліди;з алюмінієм та кремнієм дає евтектичні сплави. Розчинність домішкових елементів уБерілій надзвичайно мала. Дрібнодисперсний порошокБерілій згоряє в парах сірки, селену, телуру. РозплавленийБерілій взаємодіє з більшістю оксидів, нітридів, сульфідів та карбідів. Єдино придатним матеріалом тиглів для плавкиБерилій служитьберилію окис.

Гідроокис Be(OH)2 — слабка основа з амфотерними властивостями. СоліБерилій сильно гігроскопічні і за невеликим винятком (фосфат, карбонат) добре розчиняються у воді, їх водні розчини внаслідок гідролізу мають кислу реакцію. Фторид BeF2 з фторидами лужних металів та амонію утворює фторберилати, наприклад Na2BeF4, що мають велике промислове значення. Відомий ряд складних берилійорганічних сполук, гідроліз та окислення деяких з них протікають із вибухом.

Отримання та застосування. У промисловості металевийБерилій та його сполуки отримують переробкою берила в гідроокис Be (OH)2 або сульфат BeS04. По одному зі способів, подрібнений берил спікають з Na2SiF6, фторберилати натрію Na2BeF4 і NaBeF3, що утворюються, вилуговують з суміші водою; при додаванні до цього розчину NaOH осад випадає Be (OH)2. Інакше, берил спікають з вапном або крейдою, спек обробляють сірчаною кислотою; BeS04, що утворюється, вилуговують водою і осаджують аміаком Be(OH)2. Більш повне очищення досягається багаторазовою кристалізацією BeSO4, з якогопрожарюванням отримують BeO. Відомо також розтин берилу хлоруванням або дією фосгену. Подальша обробка ведеться для одержання BeF2 чи BeCl2.

Металевий Берилій отримують відновленням BeF2 магнієм при 900-1300°С або електролізом BeCl2 в суміші з NaCI при 350°С.

Отриманий метал переплавляють у вакуумі. Метал високої чистоти одержують дистиляцією у вакуумі, а в невеликих кількостях - зонною плавкою; застосовують також електролітичне рафінування.

Через труднощі отримання якісних виливків заготовки для виробів зБерілій готують методамипорошкової металургії.Берілій подрібнюють у порошок і піддають гарячому пресуванню вакуумі при 1140-1180°С. Прутки, труби та ін профілі отримують видавлюванням при 800-1050 ° С (гаряче видавлювання) або при 400-500 ° С (тепле видавлювання). Листи з Берилій отримують прокаткою гарячепресованих заготовок або видавлених смуг при 760-840°С. Застосовують та інші види обробки - кування, штампування, волочіння. При механічній обробціБерілій користуються твердосплавним інструментом.

Поєднання малої атомної маси, малого перерізу захоплення теплових нейтронів (0,009барнна атом) та задовільної стійкості в умовах радіації робитьБерілій одним з кращих матеріалів для виготовлення сповільнювачів та відбивачів нейтронів в атомних реакторах. УБерілій вигідно поєднуються мала щільність, високий модуль пружності, міцність, теплопровідність. За питомою міцністюБерілій перевершує всі метали. Завдяки цьому наприкінці 50 – на початку 60-х рр. н.Берілій стали застосовувати в авіаційній, ракетній та космічній техніці та гіроприладобудуванні. Однак висока крихкістьБерілій при кімнатній температурі -головна перешкода для його широкого використання як конструкційного матеріалу.

Деякі бериліди тугоплавких металів розглядаються як перспективні конструкційні матеріали в авіа- та ракетобудуванні.Берилій застосовується також для поверхневоїберилізаціїсталі. ЗБерилій виготовляють вікна рентгенівських трубок, використовуючи його високу проникність для рентгенівських променів (в 17 разів більшу, ніж у алюмінію).Берилій застосовується в нейтронних джерелах на основі радію, полонія, актинія, плутонію, т.к. він має властивість інтенсивного випромінювання нейтронів при бомбардуванні a-частинками.Берилій та деякі його сполуки розглядаються як перспективне тверде ракетне паливо з найбільш високими питомими імпульсами.

Широке виробництво чистого Берилій розпочалося після 2-ї світової війни. ПереробкаБерилій ускладнюється високою токсичністю летких сполук і пилу, що міститьБерилій, тому при роботі зБерилій та його сполуками потрібні спеціальні заходи захисту.

Берилій в організмі.Берилій присутній у тканинах багатьох рослин та тварин. ВмістБерилій у ґрунтах коливається від 2•10 -4 до 1•10 -3 %; у золі рослин близько 2•10 -4 %. У тварин Берилій розподіляється у всіх органах і тканинах; у золі кісток міститься від 5 . 10 -4 до 7 . 10 -3%Берилій Близько 50% засвоєного твариноюБерилій виділяється із сечею, близько 30% поглинається кістками, 8% виявлено в печінці та нирках. Біологічне значенняБерілій мало з'ясовано; воно визначається участюБерілій в обміні Mg і Р в кістковій тканині. При надлишку в раціоніБерилій, мабуть, відбувається зв'язування в кишечнику іонів фосфорної кислоти в фосфат, що не засвоюється.Берилій Активність деяких ферментів (лужної фосфатази, аденозинтрифосфатази) гальмується малими концентраціямиБерилій Під впливомБерилій при нестачі фосфору розвивається не виліковуваний вітаміном D бериллієвий рахіт,біогеохімічних провінціях,багатихБерілій

Літ.:Берилій, за ред. Д. Уайта, Дж. Берка, пров. з англ., М., 1960; Дарвін Дж., Баддері Дж., Берилій, пров. з англ., М., 1962; Силіна Р. Ф., Зарембо Ю. І., Бертіна Л. Е., Берилій, хімічна технологія та металургія, М., 1960; Папіров І. І., Тихінський Р. Ф., Фізичне металознавство берилію, М., 1968; Еверест Д., Хімія берилію, пров. з англ., М., 1968; Хімія та технологія рідкісних та розсіяних елементів, т. 2, М., 1969; Самсонов Р. Ст, Хімія берилідів, «Успіхи хімії», 1966, т. 35, ст. 5, с. 779; Гагарін Ст Ст, Берилій як конструкційний матеріал атомної енергетики, «Атомна техніка за кордоном», 1969 №3, с.9; Іжванов Л. А. [та ін], Берилій - новий конструкційний метал, «Металознавство та термічна обробка металів», 1969 №2, с. 24; КоганБерилій І., Капустинська До. А., Берилій у сучасній техніці, «Кольорові метали», 1967 № 7, с. 105.

Берілій М. Буличов, Л. А. Іжванов, В. В. Ковальський.