Бериллий

Физические свойства

Бериллий— мягкий, но не пластичный (легко разрушается) металл серебристо-белого цвета. Имеет высокий (в связи с чем ему ошибочно приписывается высокая твёрдость) модуль упругости— 300 ГПа (у сталей— 200—210 ГПа). На воздухе активно покрывается стойкой оксидной плёнкой BeO.

Модуль продольной упругости (модуль Юнга) 300 ГПа (312кгс/мм2). Механические свойства Бериллия зависят от чистоты металла, величины зерна и текстуры, определяемой характером обработки. Предел прочности Бериллия при растяжении 200—550 Мн/м2(20-55 кгс/мм2), удлинение 0,2-2%, что при таком высоком модуле упругости обеспечивает его хрупкость. Обработка давлением приводит к определенной ориентации кристаллов. Возникает анизотропия, становится возможным значительное улучшение свойств. Предел прочности в направлении вытяжки доходит до 400—800 Мн/м2(40-80 кгс/мм2), предел текучести 250—600 Мн/м2(25-60 кгс/мм2), а относительное удлинение до 4-12%. Механические свойства в направлении, перпендикулярном вытяжке, почти не меняются. Бериллий— хрупкий металл; его ударная вязкость 10-50 кДж/м2 (0,1-0,5 кгс·м/см2). Температура перехода Бериллия из хрупкого состояния в пластическое 200—400°C.

Применение[]

Легирование сплавов

Бериллий в основном используют как легирующую добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий. В технике довольно широко распространены бериллиевые бронзы типа BeB (пружинные контакты). Добавка 0,5 % бериллия в сталь позволяет изготовить пружины, которые пружинят при красном калении.

Рентгенотехника

Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу).

Ядерная энергетика

В атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. В смесях с некоторыми α-радиоактивными нуклидами бериллий используют в ампульных нейтронных источниках, так как при взаимодействии ядер бериллия-9 и α-частиц возникают нейтроны: 9Ве + α → n + 12C.
Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом(тигли), а кроме того наряду с металлическим бериллием служит в атомной технике как более эффективный замедлитель и отражатель нейтронов чем чистый бериллий, кроме того оксид бериллия в смеси с окисью урана применяется в качестве очень эффективного ядерного топлива. Фторид бериллия в сплаве с фторидом лития применяется в качестве теплоносителя и растворителя солей урана, плутония, тория в высокотемпературных жидкосолевых атомных реакторах.
Фторид бериллия используется в атомной технике для варки стекла применяемого для регулирования небольших потоков нейтронов. Самый технологичный и качественный состав такого стекла -(BeF₂-60 %,PuF₄-4 %,AlF₃-10 %, MgF₂-10 %, CaF₂-16 %). Этот состав наглядно показывает один из примеров применения соединений плутония в качестве конструкционного материала (частичное).

Лазерные материалы

В лазерной технике находит применение алюминат бериллия для изготовления твердотельных излучателей (стержней, пластин).

Аэрокосмическая техника

В производстве тормозов для аэрокосмической техники, тепловых экранов и систем наведения с бериллием не может конкурировать практически ни один конструкционный материал. Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раз легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Налажено производство бериллидов применяемых как конструкционные материалы для двигателей и обшивки ракет и самолетов, а так же в атомной технике.

Ракетное топливо

Теоретические характеристики топлив, образованных бериллием с различными окислителями[источник?]

Окислитель

Окислитель	Удельная тяга(Р1,сек)	Температура сгорания °С	Плотность топлива г/см3	Прирост скорости, ΔVид,25, м/сек	Весовое содерж.горючего %
Фтор	323,3 сек	4328 °C	1,547	5014 м/сек	13 %
Тетрафторгидразин	310,8 сек	4234 °C	1,19	4204 м/сек	11 %
ClF3	277,4 сек	4075 °C	1,85	4696 м/сек	13 %
ClF5	289,6 сек	4176 °C	1,762	4791 м/сек	13 %
Перхлорилфторид	242,6 сек	3593 °C	1,709	3953 м/сек	13 %
Окись фтора	308,6 сек	4177 °C	1,561	4986 м/сек	13 %
Кислород	235,4 сек	3637 °C	1,21	3213 м/сек	15 %
Перекись водорода	276,8 сек	3472 °C	1,503	4231 м/сек	18 %
Азотная кислота	256 сек	2728 °C	1,574	4005 м/сек	24 %

Стоит отметить высокую токсичность и высокую стоимость металлического бериллия, и в этой связи приложены значительные усилия для выявления бериллийсодержащих топлив имеющих значительно меньшую общую токсичность и стоимость. Одним из таких соединений бериллия является гидрид бериллия.

Теоретические характеристики топлив, образованных гидридом бериллия с различными окислителями[источник?]

Окислитель

Окислитель	Удельная тяга(Р1,сек)	Температура сгорания °С	Плотность топлива г/см3	Прирост скорости, ΔVид,25, м/сек	Весовое содерж.горючего %
Фтор	354,9 сек	4244 °C	1,298	5029 м/сек	13 %
Тетрафторгидразин	335,6 сек	4133 °C	1,065	4270 м/сек	10 %
ClF3	298,8 сек	3885 °C	1,573	4674 м/сек	10 %
ClF5	314,5 сек	3979 °C	1,481	4773 м/сек	11,25 %
Перхлорилфторид	309,5 сек	2932 °C	1,114	4037 м/сек	34 %
Окись фтора	342,9 сек	3027 °C	1,054	4338 м/сек	35 %
Кислород	331,4 сек	3079 °C	0,867	3744 м/сек	45 %
Перекись водорода	353,1 сек	2932 °C	0,98	4285 м/сек	41 %
N2O4	316,1 сек	2558 °C	0,93	3721 м/сек	48 %
Азотная кислота	322,1 сек	3085 °C	1,047	4060 м/сек	35 %

Огнеупорные материалы

Файл:DSC00209.JPG

Оксид бериллия 99,9 %(изделие)

Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов и при этом это самый теплопроводный огнеупорный материал.

БЕРИ́ЛЛИЕВЫЕ СПЛА́ВЫ

БЕРИ́ЛЛИЕВЫЕ СПЛА́ВЫ, спла­вы на ос­но­ве бе­рил­лия ($\ce{Be}$). Пром. при­ме­не­ние на­ча­лось в 1950-х гг. Б. с. со­дер­жат 5–80% Be, име­ют ма­лую плот­ность, боль­шой диа­па­зон зна­че­ний мо­ду­ля уп­ру­го­сти, проч­но­сти и пла­стич­но­сти, срав­ни­тель­но не­боль­шую чув­ст­ви­тель­ность к по­верх­но­ст­ным де­фек­там, кор­ро­зи­он­но­стой­ки. Пре­иму­ще­ст­ва Б. с. по срав­не­нию с ме­тал­лич. Ве обес­пе­чи­ва­ют­ся вве­де­ни­ем ле­ги­рую­щих до­ба­вок. Од­на­ко мн. хи­мич. эле­мен­ты ($\ce{Fe,\, Cr,\, Ni}$ и др.), рас­тво­ря­ясь в $\ce{Be}$, силь­но ис­ка­жа­ют его кри­стал­лич. ре­шёт­ку, сни­жа­ют пла­стич­ность спла­ва, уве­ли­чи­ва­ют его склон­ность к хруп­ко­му раз­ру­ше­нию. По­вы­сить пла­стич­ность Be мож­но ле­ги­ро­ва­ни­ем $\ce{Al,\, Mg,\, Si,\, Cu,\, Sn}$ и др., ко­то­рые об­ра­зу­ют с Be ме­ха­нич. сме­си с ми­ним. вза­им­ной рас­тво­ри­мо­стью. Струк­ту­ра спла­ва $\ce{Be–Al}$ (в Ве рас­тво­ря­ет­ся 4–5% $\ce{Al}$) со­сто­ит из сме­си фаз с рез­ко вы­ражен­ной раз­но­род­но­стью: твёр­дой и проч­ной бе­рил­лие­вой фа­зой, пред­став­ляю­щей со­бой твёр­дый рас­твор $\ce{Al}$ в $\ce{Be}$, и пла­стич­ной, с низ­кой проч­но­стью алю­ми­ние­вой фа­зой. Пром. спла­вы сис­те­мы $\ce{Be–Al}$ (24–43% $\ce{Al}$), по­лу­чив­шие назв. «ло­кел­лой», раз­ра­бо­та­ны амер. кон­цер­ном «Лок­хид». Эти спла­вы име­ют вы­со­кий мо­дуль уп­ру­го­сти (жё­ст­кость), по срав­не­нию с $\ce{Be}$ бо­лее пла­с­тич­ны, ме­нее чув­ст­ви­тель­ны к по­верх­но­ст­ным де­фек­там. Для спла­ва с 30% $\ce{Al}$ мо­дуль упру­го­сти со­став­ля­ет 214 ГПа, пре­дел проч­но­сти – 550 МПа, от­но­сит. уд­ли­не­ние – 4,5%. Свой­ст­ва спла­вов сис­те­мы $\ce{Be–Al}$ су­ще­ст­вен­но улуч­ша­ет их ле­ги­рова­ние маг­ни­ем, ко­то­рый, рас­тво­ря­ясь в алю­ми­ние­вой фа­зе, по­вы­ша­ет её проч­ность. Отеч. Б. с. сис­те­мы $\ce{Al–Be–Mg}$ (АБМ), со­дер­жа­щие 10–70% Be и 2–9% $\ce{Mg}$, раз­ра­бо­та­ны в 1955–60 (И. Н. Фрид­лян­дер, Р. Е. Ша­лин, А. В. Но­во­сё­ло­ва и др.). Спла­вы АБМ в за­ви­си­мости от со­дер­жа­ния Be име­ют плот­ность 2000–2400 кг/м3, мо­дуль уп­ру­го­сти 150–300 ГПа, ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­кой удель­ной проч­но­стью и жё­ст­ко­стью, по­вы­шен­ным со­про­тив­ле­ни­ем аку­стич. и удар­ным на­груз­кам, ма­лой чув­ст­ви­тель­но­стью к кон­цен­тра­то­рам на­пря­же­ний. Наи­бо­лее вы­со­кой проч­но­стью об­ла­да­ют спла­вы $\ce{Be–Al}$, ле­ги­ро­ван­ные со­вме­ст­но $\ce{Mg}$ и $\ce{Zn}$ (спла­вы АБМЦ). Вве­де­ние $\ce{Li}$ в Б. с. по­зво­ля­ет умень­шить со­дер­жа­ние $\ce{Be}$, со­хра­няя вы­со­кие ме­ха­нич. и тех­но­ло­гич. свой­ст­ва АБМ и АБМЦ. По­вы­ше­ние проч­но­сти Б. с. мо­жет дос­ти­гать­ся пу­тём дис­пер­си­он­но­го уп­роч­не­ния. Напр., сплав сис­те­мы $\ce{Be–BeO}$ (до 4% $\ce{BeO}$), под­верг­ший­ся та­кой об­ра­бот­ке, вы­дер­жи­ва­ет на­груз­ку в 40 МПа в те­че­ние 1000 ча­сов при 600 °C. Ма­те­риа­лы на ос­но­ве ин­тер­ме­тал­лид­ных со­еди­не­ний $\ce{Be}$ с $\ce{Nb,\, Ta,\, Zr}$ от­ли­ча­ют­ся ещё боль­шей жа­ро­проч­но­стью, они спо­соб­ны ра­бо­тать дли­тель­ное вре­мя при 1100–1550 °С и ко­рот­кое вре­мя при 1700 °С.

Из­де­лия и по­лу­фаб­ри­ка­ты из Б. с. из­го­тав­ли­ва­ют в осн. ме­то­да­ми по­рош­ко­вой ме­тал­лур­гии, ре­же лить­ём. Из­де­лия из вы­со­ко­проч­ных дис­перс­но-уп­роч­нён­ных Б. с. по­лу­ча­ют об­ра­бот­кой дав­ле­ни­ем го­ря­че­прес­со­ван­ных за­го­то­вок при 1010–1175 °С. Б. с. при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве кон­ст­рукц. ма­те­риа­лов в авиа- и ра­ке­то­строе­нии (напр., об­те­ка­те­ли сверх­зву­ко­вых са­мо­лё­тов, тор­моз­ные дис­ки са­мо­лёт­ных шас­си, но­со­вые ко­ну­сы и обо­лоч­ки ра­кет), в точ­ном при­бо­ро­строе­нии (ги­ро­ско­пич. уст­рой­ст­ва, сис­те­мы на­ве­де­ния и управ­ле­ния ра­ке­та­ми) и др.

Из-за вы­со­кой ток­сич­но­сти Be ра­боты с Б. с. долж­ны про­из­во­дить­ся в стро­гом со­от­вет­ст­вии с ус­та­нов­лен­ны­ми для них са­ни­тар­ны­ми нор­ма­ми и пра­ви­ла­ми ги­гие­ны тру­да.

Свойства бериллия

Порядковый номер бериллия 4, его атомная масса 9,013. Бериллий относится ко II группе периодической системы Д.И. Менделеева. Это металл серого цвета, по внешнему виду напоминающий сталь.

Бериллий плавится при температуре 1287 ºС и кипит при 2450 ºС. У него обнаружены две полиморфные модификации с температурой аллотропического превращения 1254 ºС. Низкотемпературная модификация бериллия (α-Be) при 18 ºС имеет гексагональную решетку с параметрами а = 0,22856 нм, с = 0,35832 нм, с/а = 1,5677. Высокотемпературная β-модификация образует объемноцентрированную кубическую решетку с периодом 0,2549 нм при 1254 ºС. Межатомное расстояние при полиморфном превращении α→β уменьшается, а плотность возрастает примерно на 5 %.

У бериллия очень небольшой атомный диаметр – 0,226 нм. Плотность при 20 ºС составляет 0,848 г/см3, что лишь незначительно больше плотности самого легкого конструкционного материала – магния. Бериллий отличается очень высокой скрытой теплотой плавления, равной примерно 1625 Дж/г. Для расплавления стали нужно в 3,3 раза меньше тепла. Скрытая теплота испарения бериллия необычно высока (34,4 кДж/г), в несколько раз больше, чем у других металлов (в расчете на единицу массы). Удельная теплоемкость бериллия в 2,5 раза превышает теплоемкость алюминия и в 8 раз больше, чем у стали. По электро- и теплопроводности бериллий уступает лишь серебру, меди, золоту и алюминию. У бериллия самая высокая среди всех элементов (за исключением углерода) температура Дебая (1463 К). Коэффициент линейного расширения бериллия примерно такой же, как у железа.

При комнатной температуре бериллий устойчив в сухой атмосфере, но во влажном воздухе медленно окисляется. При нагреве в воздушной атмосфере до температур примерно 600 ºС окисление бериллия незначительно. Металлический бериллий непосредственно реагирует с азотом при температурах выше 700 ºС с образованием нитрида Be₃N₂, отличающегося высокой твердостью.

Бериллий не вытесняет водород из воды, так как на его поверхности образуется плотная оксидная пленка. В перегретой воде при 300 ºС технический бериллий разрушается через двое суток. Бериллий стоек в расплавах лития до 593 ºС, в ртути – до 315 ºС, в висмуте и свинце – до 673 ºС. Натрий, калий и кальций технической чистоты вызывают коррозию бериллия из-за его взаимодействия с кислородом, растворенным в этих металлах. Если содержание кислорода в расплавах щелочных металлов меньше 0,01 %, то коррозии не происходит.

Сырье для производства бериллия

По распространенности бериллий занимает 32-е место среди других элементов; его содержание в земной коре составляет 6·10-4 %. Он встречается в виде собственных минералов или входит в состав других минералов в качестве изоморфной примеси. Известно 54 собственно бериллиевых минерала, большая часть которых мало изучена. Преобладающее значение имеют силикаты; известны фосфаты, оксиды, антимонаты, бораты, арсенаты и карбонаты.

В настоящее время за рубежом используются два промышленных минерала: берилл и бертрандит.

Берилл Be₃Al₂ [Si₆O₁₈] – силикат кольцевой структуры, содержит 10,5–14,3 % BeO. Обычные примеси – щелочные элементы Li, Na, R, Rb, Cs; меньшее значение имеют Mg, Mn, Fe, Cr, H₂O. Чистый берилл бесцветен; окраска его обусловлена примесями, главным образом железом и хромом. Окрашенные и хорошо закристаллизованные разновидности берилла используют как драгоценные камни: изумруд – зеленый, аквамарин – зеленовато-голубой, воробьевит (содержит до 3 % Cs₂O) – розовый, гелиодор – желтый.

Берилл встречается почти во всех минеральных образованиях, за исключением собственно магматических. Но для промышленного использования до последнего времени разрабатывали лишь месторождения крупнокристаллического берилла, связанные с гранитными магматитами, позволяющие применять ручную рудоразборку. Большая потребность в бериллии привела к совершенствованию методов обогащения и к использованию других типов месторождений, содержащих мелкокристаллический берилл, в частности комплексные сподумен-берилловые руды.

Интенсивные исследования, проводившиеся в последние годы во многих странах, привели к открытию новых промышленных типов месторождений гидротермально-пневматолитического характера. Основные минералы этих месторождений – бертрандит, фенакит, хризоберилл, а в некоторых случаях вместе с ними присутствуют бехоит, гадолинит, гельвин и эвклаз.

Бертрандит Be₄[Si₂O₇](OH)₂ – минерал бесцветный, иногда бледно-желтый, содержит 39,6–42,6 % BeO; в качестве примесей иногда присутствуют Al3+ и Fe3+ . Кристаллизация его происходит в широком диапазоне условий минералообразования, но при явно выраженном дефиците алюминия.

Фенакит Be₂[SiO₄] – островной силикат, содержит 45,5 % BeO. Обычно бесцветен, но иногда окрашен примесями в винно-желтый или розовый цвет. Генетически родствен бертрандиту. В ближайшей перспективе планируется освоение его месторождений.

Хризоберилл Al₂BeO₂ содержит 18,1–20,7 % BeO. Окрашен в цвета от зеленого и зеленовато-желтого до буровато-желтого. Изумрудно-зеленая драгоценная разновидность хризоберилла известна под названием александрита. Окраска александрита вызвана примесью Cr3+. Образование хризоберилла связано с пегматитовым и гидротермально-пневматолитическим процессами в условиях большого дефицита SiO₂. Содержание BeO в разрабатываемых рудах – от 0,02 до 0,6 %.

В большинстве пегматитовых месторождений берилл входит в состав комплексных руд наряду с другими редкометальными минералами, бертрандитовые месторождения относятся к монометальным. Подтвержденные запасы бериллия более 1100 тыс. т BeO. Около 80 % запасов сосредоточено в четырех странах: Бразилии (380 тыс. т), Индии (180 тыс. т), Аргентине (70 тыс. т) и США (55 тыс. т).

Бериллиевые руды относятся к труднообогатимым вследствие близости свойств минералов бериллия и пустой породы.

Основные методы обогащения бериллиевых руд следующие:

Ручная рудоразборка. Применяют для крупнокристаллических берилловых руд (минимальный размер кристаллов должен быть ∼ 10 мм) пегматитовых месторождений, что дает возможность извлекать лишь 30 % содержащегося в руде бериллия. Разработаны методы автоматизированной радиометрической рудоразборки по наведенной радиоактивности при облучении γ-лучами.

Избирательное измельчение применяют для руд, содержащих мягкие породы (слюдистые сланцы, тальк). Твердые минералы бериллия отделяют на грохотах или классификаторах от минералов пустой породы.

Флотация. Применяют для руд с мелкой вкрапленностью берилла. При обогащении сподумен-берилловых руд вначале производят флотацию сподумена. Ее хвосты, представляющие собой черновой берилловый концентрат, флотируют затем по кислотной или щелочной схеме. Флотационные методы дают возможность извлечь ∼ 85 % берилла. При флотационном обогащении пегматитов, содержащих менее 0,1 % BeO, удалось получить концентраты с 8–11,5 % BeO с 70–80 %-ным извлечением.

Физические свойства бериллия

В свободном состоянии элемент представляет легкий металл серебристо-серого цвета. На воздухе бериллий приобретает матовый оттенок вследствие, быстрого образования поверхностной оксидной пленки. Строение атома бериллия включает четыре электрона, образующих конфигурацию 1s22s2. Параметры атомного и ионного радиусов Ве составляют 0.113, 0.034 нанометра, соответственно. Порядковый номер элемента в периодической таблице – 4. Атомная масса бериллия – 9.0122.

Фото бериллий

Элемент характеризуется плотностью 1.816 грамм на сантиметр кубический, и рядом критических температур:

плавления – 1278 0С;кипения – 2470 0С;фазового перехода от гексагональной к кубической решетке – 1277 0С.

Бериллий характеризуется наивысшей теплоемкостью, относительно других металлов, хорошей теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.

Исторические факты

В 1798 году впервые французским фармацевтом Луи-Николя Вокленом был получен бериллий в виде оксида BeO, так называемой, берилловой земли. Однако в виде металла, его смогли синтезировать только спустя 30 лет французский химик Антуан Бюсси и автономно от него немец Фридрих Вёлер.  По причине низкой чистоты бериллий не получалось внести в другие сплавы до тех пор, пока в 1898 году во Франции химик Пол Лебо с помощью электролиза фторидов кальция и бериллия, получил его кристаллы требуемой чистоты

Немаловажное значение в исследовании бериллия сыграл и наш соотечественник Иван Авдеев, живший в XIX веке. Он вел исследования в области определения химического содержания минералов бериллия и других содержащих его веществ

В результате Авдеев обнаружил, что правильная формула оксида бериллия — это BeO, а не Be2O3, как думали раньше.

Ещё один интересный исторический факт связан с периодом Второй мировой войны, когда все действовавшие месторождения минералов бериллия были подконтрольны США.  Германия остро нуждалась в этом сырье для производства бронзы с добавлением бериллия, использующейся в изготовлении деталей для автоматических авиационных пулеметов. Для этого немцы были вынуждены обратиться за помощью к нейтральной Швейцарии, с помощью которой бериллиевая бронза ввозилась контрабандно.  До сегодняшнего дня США остаются неоспоримыми лидерами в добыче бериллия.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 2Положение в периодической таблице.N=4 => Z=+4 => p=4 => e=4

=> A=9 => n=52 группа => 2 внешних е =>

Ме2 период => )) => 2 рядЭлектронный паспорт: Be)2)2Электронная формула: 1s22s2

Слайд 3Особенности строения. В природе встречается только один изотоп 9Be. Атомный

радиус 0,113нм. В соединениях проявляет только степень окисления +2. Электроотрицательность

1,5. Химическая формула- Be. Щелочноземельный металл

ПРЕЗЕНТАЦИИ ПО ХИМИИhttp://prezentacija.biz/

с электронным газов из валентных электронов.Кристаллическая решетка: α-Ве решетка гексагонального типа β-Ве решетка кубическаго типа

он будет гореть ярким пламенем.

Слайд 7
Взаимодействует с серной кислотой: Ве +

2Н2SO4(к) = BeSO4 + 2H2O + SO2

Ве + Н2SO4(р) = BeSO4 + H2Взаимодействует с азотной кислотой: Ве + 4НNO3(к) = Be(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 3Be + 8HNO3(р) = 3Be(NO3)2 + 4H2O + 2NO

Слайд 8Получение:В виде простого вещества в 19 веке бериллий получали действием

калия на безводный хлорид бериллия:

BeCl2 + 2К Be + КClВ настоящее время бериллий получают, восстанавливая его фторид магнием: BeF2 + Mg = MgF2 + Be Либо электролизом расплава смеси хлоридов бериллия и натрия.

Слайд 9Применение: в рентгенотехнике в ядерной энергетике, как замедлитель нейтронов в

лазерной технике для изготовления излучателей в аэрокосмической технике, при изготовлении

тепловых экранов как огнеупорный материал

и пыль, содержащая соединения бериллия, высокотоксичны. Бериллий обладает ярко выраженным

аллергическим и канцерогенным действием. Вдыхание атмосферного воздуха, содержащего бериллий, приводит к тяжёлому заболеванию органов дыхания — бериллиозу.Открыт в 1798 г. французским химиком Луи Никола Вокленом, который назвал его глицинием. Современное название элемент получил по предложению химиков немца Клапрота и шведа Экеберга. Большую работу по установлению состава соединений бериллия и его минералов провёл российский химик И. В. Авдеев. Именно он доказал, что оксид бериллия имеет состав BeO, а не Be2O3, как считалось ранее.

Слайд 11Знаете ли Вы, что…1) Из бериллия была сделана внешняя тепловая

защита капсулы космического корабля «Фрэндшип-7»
2) Бериллий в несколько раз дороже титана
3)

На 1т. земного вещества в среднем приходится лишь 4,2 г бериллия

Получение бериллия

Металлический Be получают из одноименного минерала – берилл. Для этого, исходное сырье перерабатывается в гидроксид или сульфат бериллия. В обоих случаях процедура проходит в несколько стадий. В частности, чтобы получить сульфат бериллия, исходный минерал спекается с известью. Полученное соединение впоследствии обрабатывается серной кислотой. На заключительной стадии образовавшийся сульфат бериллия выщелачивают водой и осаждают аммиаком.

Видео – Дороже Золота. Первый российский бериллий:

Альтернативные способы получения чистой формы металла, предусматривают вскрытие берилла, с последующей обработкой состава двумя способами, чтобы получить:

1. Фторид бериллия.
2. Хлорид бериллия.

В первом случае, полученный фторид бериллия проходит процедуру восстановления магнием при температуре около 1000 0С. Во втором варианте, для выделения чистого металла производится электролиз хлорида бериллия в смеси с NaCl.

Завершающий этап – получение высокочистого металлического Be происходит различными способами:

дистилляция в вакууме;

зонная плавка;

электронное рафинирование.

Полученный металл измельчают до порошкообразного состояния и прессуют в вакууме при температуре около 1150 0С.

Трубная продукция, прутки и прочие виды профилей металла изготавливаются по технологии горячего и теплого выдавливания, тогда как листовой бериллий производится посредством прокатки. Ковки или волочения.

Химические свойства бериллия

Бериллий является двухвалентным элементом. Благодаря своей высокой химической активности он легко растворяется в различных кислотах. В их числе: соляная, плавиковая, разбавленная серная кислоты. Однако с разбавленной азотной и концентрированной серной кислотами реагирует слабо. При этом он устойчив в воздухе из-за образования тонкой и устойчивой пленки оксида BeO. С водой бериллий практически никак не реагирует, пока ее температура не достигнет 100⁰C. В нормальных условиях взаимодействует со фтором, а при более высокой температуре и с другими галогенами.  Его свойства похожи  на магний Mg и алюминий Al, причём к последнему бериллий намного ближе, несмотря на то, что магний находится прямо под ним в таблице Менделеева. Общие свойства бериллия и алюминия объясняются практически идентичным соотношением заряда в ядре и радиуса катиона для ионов Be2+ и Al3+. Бериллий может вступать в реакцию также с большим числом металлов при достаточно высоких температурах, в этом случае образуются так называемые бериллиды.

Физические свойства бериллия:

400	Физические свойства
401	Плотность*	1,85 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – кристаллы, твердое тело), 1,690 г/см3 (при температуре плавления 1287 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)
402	Температура плавления*	1287 °C (1560 K, 2348,6 °F)
403	Температура кипения*	2742 K (2469 °C, 4476 °F)
404	Температура сублимации
405	Температура разложения
406	Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407	Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)*	12,2 кДж/моль
408	Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)*	292 кДж/моль
409	Удельная теплоемкость при постоянном давлении	1,56 Дж/г·K (при -23 °C), 1,98 Дж/г·K (при 25 °C)
410	Молярная теплоёмкость*	16,443 Дж/(K·моль)
411	Молярный объём	4,8767 см³/моль
412	Теплопроводность	200 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 201 Вт/(м·К) (при 300 K)
413	Коэффициент теплового расширения	11,3 мкм/(м·К) (при 25 °С)
414	Коэффициент температуропроводности
415	Критическая температура	4931,85 °C (5205 K, 8909,33 °F) – предположительно
416	Критическое давление
417	Критическая плотность
418	Тройная точка
419	Давление паров (мм.рт.ст.)	0,001 мм.рт.ст. (при 1091 °C), 0,1 мм.рт.ст. (при 1361 °C), 1 мм.рт.ст. (при 1548 °C), 10 мм.рт.ст. (при 1785 °C), 100 мм.рт.ст. (при 2097 °C)
420	Давление паров (Па)	1 Па (при 1462 K), 10 Па (при 1608 K), 100 Па (при 1791 K), 1 кПа (при 2023 K), 10 кПа (при 2327 K), 100 кПа (при 2742 K)
421	Стандартная энтальпия образования ΔH	0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
422	Стандартная энергия Гиббса образования ΔG	0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
423	Стандартная энтропия вещества S	9,54 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
424	Стандартная мольная теплоемкость Cp	16,4 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
425	Энтальпия диссоциации ΔHдисс
426	Диэлектрическая проницаемость
427	Магнитный тип	Диамагнитный материал
428	Точка Кюри
429	Объемная магнитная восприимчивость	-2,328·10-5
430	Удельная магнитная восприимчивость	-1,26·10—8
431	Молярная магнитная восприимчивость	-9,0·10-6 см3/моль (при 298 K)
432	Электрический тип	Проводник
433	Электропроводность в твердой фазе	25,0·106 См/м (при 20 °C)
434	Удельное электрическое сопротивление	36,0 нОм·м (при 20 °C)
435	Сверхпроводимость при температуре	0,0237 К
436	Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437	Запрещенная зона
438	Концентрация носителей заряда
439	Твёрдость по Моосу	5,5
440	Твёрдость по Бринеллю	600 МПа
441	Твёрдость по Виккерсу	1670 МПа
442	Скорость звука	12,890 м/с (при 20 °C) (в тонком стержне)
443	Поверхностное натяжение
444	Динамическая вязкость газов и жидкостей
445	Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446	Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446	Предел прочности на растяжение	200-550 МПа, до 400-800 МПа – после обработки давлением
447	Предел текучести	250-600 МПа – после обработки давлением
448	Предел удлинения	0,2-2 %, до 4-12% – после обработки давлением
449	Модуль Юнга	287  ГПа
450	Модуль сдвига	132  ГПа
451	Объемный модуль упругости	130  ГПа
452	Коэффициент Пуассона	0,032
453	Коэффициент преломления