stringtranslate.com

Бериллий

Бериллий — химический элемент ; имеет символ Be ​​и атомный номер 4. Это стально-серый, прочный, легкий и хрупкий щелочноземельный металл . Это двухвалентный элемент, который встречается в природе только в сочетании с другими элементами с образованием минералов. Драгоценные камни с высоким содержанием бериллия включают берилл ( аквамарин , изумруд , красный берилл ) и хризоберилл . Это относительно редкий элемент во Вселенной , обычно образующийся в результате расщепления более крупных атомных ядер, столкнувшихся с космическими лучами . В ядрах звезд бериллий обедняется, поскольку он превращается в более тяжелые элементы. Бериллий составляет около 0,0004 процента массы земной коры. Ежегодный объем производства бериллия в мире, составляющий 220 тонн, обычно производится путем экстракции из минерала берилла . Это сложный процесс, поскольку бериллий прочно связывается с кислородом .

В конструкционных применениях сочетание высокой жесткости на изгиб , термической стабильности , теплопроводности и низкой плотности (в 1,85 раза выше, чем у воды) делает металлический бериллий желательным аэрокосмическим материалом для компонентов самолетов, ракет , космических кораблей и спутников . [8] Из-за своей низкой плотности и атомной массы бериллий относительно прозрачен для рентгеновских лучей и других форм ионизирующего излучения ; следовательно, это наиболее распространенный материал окон для рентгеновского оборудования и компонентов детекторов частиц . [8] При добавлении в качестве легирующего элемента к алюминию , меди (особенно сплаву бериллий-медь ), железу или никелю бериллий улучшает многие физические свойства. [8] Например, инструменты и компоненты из медно-бериллиевых сплавов прочны и тверды и не создают искр при ударе о стальную поверхность. На воздухе поверхность бериллия при комнатной температуре легко окисляется с образованием пассивационного слоя толщиной 1–10 нм, защищающего его от дальнейшего окисления и коррозии. [ нужна ссылка ] Металл окисляется в массе (за пределами пассивационного слоя) при нагревании выше 500 ° C (932 ° F) и блестяще горит при нагревании примерно до 2500 ° C (4530 ° F). [ нужна цитата ]

Коммерческое использование бериллия требует постоянного использования соответствующего оборудования для борьбы с пылью и промышленного контроля из-за токсичности вдыхаемой бериллийсодержащей пыли, которая может вызвать у некоторых людей хроническое опасное для жизни аллергическое заболевание, называемое бериллиозом . [9] Бериллиоз вызывает пневмонию и другие сопутствующие респираторные заболевания.

Характеристики

Физические свойства

Бериллий представляет собой твердый металл стального цвета , хрупкий при комнатной температуре и имеющий плотноупакованную гексагональную кристаллическую структуру . [8] Он обладает исключительной жесткостью ( модуль Юнга 287 ГПа) и температурой плавления 1287 °C. Модуль упругости бериллия примерно на 35% больше, чем у стали. Сочетание этого модуля и относительно низкой плотности приводит к необычайно высокой скорости звукопроводимости в бериллии — около 12,9 км/с в условиях окружающей среды . Другими важными свойствами являются высокая удельная теплоемкость (1925 Дж·кг -1 ·К -1 ) и теплопроводность (216 Вт·м -1 ·К -1 ), что делает бериллий металлом с лучшими характеристиками теплоотдачи на единицу веса. В сочетании с относительно низким коэффициентом линейного теплового расширения (11,4×10 -6 К -1 ) эти характеристики обеспечивают уникальную стабильность в условиях термической нагрузки. [10]

Ядерные свойства

Встречающийся в природе бериллий, за исключением небольшого загрязнения космогенными радиоизотопами , представляет собой изотопно чистый бериллий-9, имеющий ядерный спин3/2. Бериллий имеет большое сечение рассеяния нейтронов высоких энергий, около 6 барнов для энергий выше примерно 10 кэВ. Следовательно, он работает как отражатель нейтронов и замедлитель нейтронов , эффективно замедляя нейтроны до диапазона тепловой энергии ниже 0,03 эВ, где полное сечение как минимум на порядок ниже; точное значение сильно зависит от чистоты и размера кристаллитов материала.

Единственный первичный изотоп бериллия 9 Be также подвергается нейтронной реакции (n, 2n) с энергией нейтронов около 1,9 МэВ с образованием 8 Be , который почти сразу распадается на две альфа-частицы. Таким образом, для нейтронов высоких энергий бериллий является умножителем нейтронов, выделяя больше нейтронов, чем поглощая. Эта ядерная реакция: [11]

9
4Быть
+ п → 24
2Он
+ 2 н

Нейтроны высвобождаются при столкновении ядер бериллия с энергичными альфа-частицами [10] , вызывающими ядерную реакцию.

9
4Быть
+4
2Он
→12
6С
+ н

где4
2Он
является альфа-частицей и12
6С
представляет собой ядро ​​углерода-12 . [11] Бериллий также выделяет нейтроны при бомбардировке гамма-лучами. Таким образом, природный бериллий, бомбардируемый альфа- или гамма-излучением подходящего радиоизотопа, является ключевым компонентом большинства источников нейтронов ядерных реакций с питанием от радиоизотопов для лабораторного производства свободных нейтронов.

Небольшие количества трития выделяются при9
4Быть
ядра поглощают нейтроны низкой энергии в трехступенчатой ​​ядерной реакции

9
4Быть
+ н →4
2Он
+6
2Он
,    6
2Он
→6
3Ли
+ β − ,    6
3Ли
+ н →4
2Он
+3
1ЧАС

6
2Он
имеет период полураспада всего 0,8 секунды, β - это электрон, а6
3Ли
имеет высокое сечение поглощения нейтронов. Тритий является вызывающим озабоченность радиоизотопом в потоках отходов ядерных реакторов. [12]

Оптические свойства

Как металл, бериллий прозрачен или полупрозрачен для большинства длин волн рентгеновских лучей и гамма-лучей , что делает его полезным для выходных окон рентгеновских трубок и других подобных устройств. [13]

Изотопы и нуклеосинтез

В звездах создаются как стабильные, так и нестабильные изотопы бериллия, но радиоизотопы сохраняются недолго. Считается, что большая часть стабильного бериллия во Вселенной изначально образовалась в межзвездной среде, когда космические лучи вызвали деление более тяжелых элементов, обнаруженных в межзвездном газе и пыли. [14] Первичный бериллий содержит только один стабильный изотоп, 9 Be, и поэтому бериллий является моноизотопным и мононуклидным элементом .

График, показывающий изменения солнечной активности, включая изменение количества солнечных пятен (красный) и концентрации 10 Be (синий). Обратите внимание, что шкала бериллия перевернута, поэтому увеличение этой шкалы указывает на более низкие уровни 10 Be.

Радиоактивный космогенный 10 Be образуется в атмосфере Земли в результате расщепления кислорода космическими лучами . [15] 10 Be накапливается на поверхности почвы , где его относительно длительный период полураспада (1,36 миллиона лет) обеспечивает длительное время пребывания перед распадом до бора -10. Таким образом, 10 Be и его дочерние продукты используются для изучения естественной эрозии почвы , почвообразования и развития латеритных почв , а также в качестве показателя для измерения изменений солнечной активности и возраста ледяных кернов . [16] Производство 10 Be обратно пропорционально солнечной активности, поскольку усиление солнечного ветра в периоды высокой солнечной активности уменьшает поток галактических космических лучей , достигающих Земли. [15] Ядерные взрывы также образуют 10 Be в результате реакции быстрых нейтронов с 13 C в углекислом газе в воздухе. Это один из показателей прошлой активности на полигонах ядерного оружия . [17] Изотоп 7 Be (период полураспада 53 дня) также является космогенным, и его содержание в атмосфере связано с солнечными пятнами, как и 10 Be.

8 Be имеет очень короткий период полураспада, около 8 × 10.−17  с, что способствует его значительной космологической роли, поскольку элементы тяжелее бериллия не могли быть произведены в результате ядерного синтеза во время Большого взрыва . [18] Это связано с отсутствием достаточного времени во время фазы нуклеосинтеза Большого взрыва для производства углерода путем слияния ядер 4 He и очень низкими концентрациями доступного бериллия-8. Британский астроном сэр Фред Хойл впервые показал, что энергетические уровни 8 Be и 12 C позволяют производить углерод посредством так называемого процесса тройного альфа в звездах, питаемых гелием, где доступно больше времени нуклеосинтеза. Этот процесс позволяет производить углерод в звездах, но не в результате Большого взрыва. Созданный звездами углерод (основа углеродной жизни ), таким образом, является компонентом элементов газа и пыли, выбрасываемых звездами AGB и сверхновыми (см. Также нуклеосинтез Большого взрыва ), а также созданием всех других элементов с помощью атомных числа больше, чем у углерода. [19]

2s-электроны бериллия могут способствовать образованию химической связи. Следовательно, когда 7 Be распадается в результате захвата L-электрона , он делает это, забирая электроны со своих атомных орбиталей , которые могут участвовать в связывании. Это делает скорость его распада в измеримой степени зависимой от химического окружения – редкое явление при ядерном распаде. [20]

Самый короткоживущий известный изотоп бериллия — 16 Be, который распадается за счет нейтронного излучения с периодом полураспада6,5 × 10 −22  с . [21] Известно , что экзотические изотопы 11 Be и 14 Be обладают ядерным гало . [22] Это явление можно объяснить тем, что ядра 11 Be и 14 Be имеют, соответственно, 1 и 4 нейтрона, вращающихся по орбитам существенно за пределами классической фермиевской модели ядра «капля воды».

Вхождение

Бериллиевая руда с монетой номиналом 1 доллар США для масштаба.
Изумруд – это природное соединение бериллия.

На Солнце концентрация бериллия составляет 0,1 части на миллиард (ppb). [23] Бериллий имеет концентрацию от 2 до 6 частей на миллион (ppm) в земной коре. [24] Наибольшая концентрация в почвах – 6 ppm. [25] Следовые количества 9 Be обнаружены в атмосфере Земли. [25] Концентрация бериллия в морской воде составляет 0,2–0,6 частей на триллион . [25] [26] Однако в речной воде бериллий более распространен с концентрацией 0,1 частей на миллиард. [27]

Бериллий встречается более чем в 100 минералах, [28] но большинство из них встречаются редко или редко. Наиболее распространенные бериллийсодержащие минералы включают: бертрандит (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ), берилл (Al 2 Be 3 Si 6 O 18 ), хризоберилл (Al 2 BeO 4 ) и фенакит (Be 2 SiO 4 ). Драгоценными формами берилла являются аквамарин , красный берилл и изумруд . [10] [29] [30] Зеленый цвет бериллов ювелирного качества обусловлен различным количеством хрома (около 2% для изумруда). [31]

Две основные руды бериллия, берилл и бертрандит, находятся в Аргентине, Бразилии, Индии, Мадагаскаре, России и США. [31] Общие мировые запасы бериллиевой руды превышают 400 000 тонн. [31]

Производство

Извлечение бериллия из его соединений — сложный процесс из-за его высокого сродства к кислороду при повышенных температурах и способности восстанавливать воду при удалении оксидной пленки. В настоящее время США, Китай и Казахстан являются единственными тремя странами, занимающимися добычей бериллия в промышленных масштабах. [32] Казахстан производит бериллий из концентрата, накопленного до распада Советского Союза примерно в 1991 году. К середине 2010-х годов этот ресурс был практически исчерпан. [33]

Производство бериллия в России было остановлено в 1997 году, его планируется возобновить в 2020-х годах. [34] [35]

Бериллий чаще всего добывается из минерала берилла , который либо спекается с использованием экстрагента, либо плавится в растворимую смесь. Процесс спекания включает смешивание берилла с фторосиликатом натрия и содой при температуре 770 ° C (1420 ° F) с образованием фторбериллата натрия , оксида алюминия и диоксида кремния . [8] Гидроксид бериллия осаждают из раствора фторбериллата натрия и гидроксида натрия в воде. Добыча бериллия методом расплава включает измельчение берилла в порошок и нагревание его до 1650 °C (3000 °F). [8] Расплав быстро охлаждают водой, а затем повторно нагревают до 250–300 °C (от 482 до 572 °F) в концентрированной серной кислоте , в результате чего в основном получаются сульфат бериллия и сульфат алюминия . [8] Затем используется водный аммиак для удаления алюминия и серы, в результате чего остается гидроксид бериллия.

Гидроксид бериллия, полученный методом агломерации или расплава, затем преобразуется во фторид бериллия или хлорид бериллия . Для образования фторида водный фторид аммония добавляют к гидроксиду бериллия с образованием осадка тетрафторбериллата аммония, который нагревают до 1000 ° C (1830 ° F) с образованием фторида бериллия. [8] Нагревание фторида до 900 °C (1650 °F) с магнием образует мелкодисперсный бериллий, а дополнительный нагрев до 1300 °C (2370 °F) создает компактный металл. [8] При нагревании гидроксида бериллия образуется оксид, который при соединении с углеродом и хлором становится хлоридом бериллия. Затем для получения металла используют электролиз расплавленного хлорида бериллия. [8]

Химические свойства

Атом бериллия имеет электронную конфигурацию [He] 2s 2 . Преобладающая степень окисления бериллия +2; атом бериллия потерял оба своих валентных электрона. Комплексы низших степеней окисления бериллия чрезвычайно редки. Например, сообщалось о соединениях бис (карбена), которые, как предполагается, содержат бериллий в состояниях окисления 0 и +1, хотя эти утверждения оказались противоречивыми. [36] [37] Описан стабильный комплекс со связью Be-Be, формально характеризующий бериллий в степени окисления +1. [38] Химическое поведение бериллия во многом обусловлено его малыми атомными и ионными радиусами. Таким образом, он имеет очень высокие потенциалы ионизации и сильную поляризацию, когда он связан с другими атомами, поэтому все его соединения являются ковалентными . Его химический состав имеет сходство с химическим составом алюминия, что является примером диагонального взаимодействия .

При комнатной температуре на поверхности бериллия образуется оксидный пассивирующий слой толщиной 1–10 нм, который предотвращает дальнейшие реакции с воздухом, за исключением постепенного утолщения оксида примерно до 25 нм. При нагреве выше примерно 500 °C окисление в объеме металла происходит вдоль границ зерен. [39] Когда металл воспламеняется на воздухе при нагревании выше температуры плавления оксида около 2500 ° C, бериллий ярко горит, образуя смесь оксида бериллия и нитрида бериллия . Бериллий легко растворяется в неокисляющих кислотах , таких как HCl и разбавленная H 2 SO 4 , но не в азотной кислоте или воде, поскольку при этом образуется оксид. Это поведение похоже на поведение металлического алюминия. Бериллий растворяется также в растворах щелочей. [8] [40]

Бинарные соединения бериллия(II) полимерны в твердом состоянии. BeF 2 имеет структуру, подобную кремнезему , с тетраэдрами BeF 4 , разделенными по углам . BeCl 2 и BeBr 2 имеют цепочечную структуру с тетраэдрами, разделенными по краям. Оксид бериллия BeO представляет собой белое тугоплавкое твердое вещество, имеющее кристаллическую структуру вюрцита и теплопроводность, такую ​​же высокую, как у некоторых металлов. BeO амфотерен . Известны сульфид бериллия , селенид и теллурид , имеющие структуру цинковой обманки . [41] Нитрид бериллия Be 3 N 2 представляет собой тугоплавкое соединение, которое легко гидролизуется. Известен азид бериллия BeN 6 , а фосфид бериллия Be 3 P 2 имеет структуру, аналогичную Be 3 N 2 . Известен ряд боридов бериллия, таких как Be 5 B, Be 4 B, Be 2 B, BeB 2 , BeB 6 и BeB 12 . Карбид бериллия Be 2 C — тугоплавкое соединение кирпично-красного цвета, которое вступает в реакцию с водой с образованием метана . [41] Силицид бериллия не обнаружен. [40]

Галогениды BeX 2 (X = F, Cl, Br, I) имеют линейное мономерное молекулярное строение в газовой фазе. [40] Комплексы галогенидов образуются с одним или несколькими лигандами, отдающими в общей сложности две пары электронов. Такие соединения подчиняются правилу октетов . Другие 4-координатные комплексы, такие как акваион [Be(H 2 O) 4 ] 2+, также подчиняются правилу октетов.

Водные растворы

Схематическая структура основного ацетата бериллия.
Гидролиз бериллия. Молекулы воды, присоединенные к Be, на этой диаграмме опущены.
Строение тримерного продукта гидролиза бериллия(II)

Растворы солей бериллия, таких как сульфат бериллия и нитрат бериллия , являются кислыми из-за гидролиза иона [Be(H 2 O) 4 ] 2+ . Концентрация первого продукта гидролиза [Be(H 2 O) 3 (OH)] + составляет менее 1% от концентрации бериллия. Наиболее стабильным продуктом гидролиза является тримерный ион [Be 3 (OH) 3 (H 2 O) 6 ] 3+ . Гидроксид бериллия Be(OH) 2 нерастворим в воде при pH 5 и более. Следовательно, соединения бериллия обычно нерастворимы при биологическом pH. Из-за этого вдыхание человеком пыли металлического бериллия приводит к развитию смертельного состояния бериллиоза . Be(OH) 2 растворяется в сильнощелочных растворах . [42]

Бериллий(II) образует мало комплексов с монодентатными лигандами, поскольку молекулы воды в аква-ионе [Be(H 2 O) 4 ] 2+ очень прочно связаны с ионом бериллия. Заметным исключением является ряд водорастворимых комплексов с фторид -ионом: [43]

Бериллий(II) образует множество комплексов с бидентатными лигандами, содержащими атомы донора кислорода. [42] Вид [Be 3 O(H 2 PO 4 ) 6 ] 2- отличается наличием 3-координационного оксидного иона в центре. Основной ацетат бериллия Be 4 O(OAc) 6 имеет оксидный ион, окруженный тетраэдром атомов бериллия.

С органическими лигандами, такими как малонат- ион, кислота депротонирует при образовании комплекса. Донорными атомами являются два атома кислорода.

[44]

Алифатические гидроксикарбоновые кислоты, такие как гликолевая кислота, образуют в растворе довольно слабые монодентатные комплексы, в которых гидроксильная группа остается неповрежденной. В твердом состоянии гидроксильная группа может депротонироваться: давно выделен гексамер . [44] [45] Ароматические гидроксилиганды (т.е. фенолы ) образуют относительно прочные комплексы. Например, для комплексов с тироном были зарегистрированы значения log K 1 и log K 2 , равные 12,2 и 9,3 . [44] [46]

Бериллий обычно имеет довольно плохое сродство к амминным лигандам. [44] [47] Лиганды, такие как ЭДТА, ведут себя как дикарбоновые кислоты. [ нужна ссылка ] Есть много ранних сообщений о комплексах с аминокислотами, но, к сожалению, они ненадежны, поскольку сопутствующие реакции гидролиза не были понятны на момент публикации. Значения log β ок. Сообщается о 6-7 случаях. Степень образования невелика из-за конкуренции с реакциями гидролиза. [44] [47]

Органическая химия

Бериллийорганическая химия ограничена академическими исследованиями из-за стоимости и токсичности бериллия, производных бериллия и реагентов, необходимых для введения бериллия, таких как хлорид бериллия . Известно, что металлоорганические соединения бериллия обладают высокой реакционной способностью [48]. Примерами известных бериллийорганических соединений являются динеопентилбериллий , [49] бериллоцен (Cp 2 Be), [50] [51] [52] [53] диаллилбериллий (по реакции обмена диэтилбериллия с триаллилбором), [54] бис(1,3-триметилсилилаллил)бериллий, [55] Be(mes) 2 , [48] и (комплекс бериллия(I)) дибериллоцен . [38] Лигандами также могут быть арилы [56] и алкинилы. [57]

История

Минерал берилл , содержащий бериллий, использовался, по крайней мере, со времен династии Птолемеев в Египте. [58] В первом веке нашей эры римский натуралист Плиний Старший упомянул в своей энциклопедии « Естественная история» , что берилл и изумруд («смарагдус») похожи. [59] Папирус Graecus Holmiensis , написанный в третьем или четвертом веке нашей эры, содержит заметки о том, как приготовить искусственный изумруд и берилл. [59]

Луи-Николя Воклен открыл бериллий.

Ранние анализы изумрудов и бериллов, проведенные Мартином Генрихом Клапротом , Торберном Улофом Бергманом , Францем Карлом Ахардом и Иоганном Якобом Биндхаймом, всегда давали схожие элементы, что приводило к ошибочному выводу, что оба вещества представляют собой алюмосиликаты . [60] Минералог Рене Жюст Аюи обнаружил, что оба кристалла геометрически идентичны, и попросил химика Луи-Николя Воклена провести химический анализ. [58]

В статье 1798 года, прочитанной в Институте Франции , Воклен сообщил, что он нашел новую «землю», растворив гидроксид алюминия из изумруда и берилла в дополнительной щелочи . [61] Редакторы журнала Annales de Chimie et de Physique назвали новую землю «глюцином» из-за сладкого вкуса некоторых ее соединений. [62] Клапрот предпочел название «бериллина» из-за того, что иттрий также образует сладкие соли. [63] [64] Название «бериллий» впервые было использовано Вёлером в 1828 году. [65]

Фридрих Вёлер был одним из тех, кто самостоятельно выделил бериллий.

Фридрих Вёлер [66] и Антуан Бюсси [67] независимо выделили бериллий в 1828 году химической реакцией металлического калия с хлоридом бериллия следующим образом:

BeCl 2 + 2 К → 2 KCl + Be

Используя спиртовку, Вёлер нагрел чередующиеся слои хлорида бериллия и калия в платиновом тигле с проволочной заглушкой. Вышеуказанная реакция произошла немедленно и привела к тому, что тигель нагрелся добела. Охладив и промыв полученный серо-черный порошок, он увидел, что он состоит из мелких частиц с темным металлическим блеском. [68] Высокореактивный калий был получен электролизом его соединений, процессом, открытым 21 год назад. Химический метод с использованием калия давал лишь мелкие зерна бериллия, из которых невозможно было отлить или отковать слиток металла.

В результате прямого электролиза расплавленной смеси фторида бериллия и фторида натрия , проведенного Полем Лебо в 1898 году, были получены первые чистые (от 99,5 до 99,8%) образцы бериллия. [68] Однако промышленное производство началось только после Первой мировой войны. Первоначальное промышленное участие включало дочерние компании и ученых, связанных с Union Carbide and Carbon Corporation в Кливленде, штат Огайо, и Siemens & Halske AG в Берлине. В США процессом руководил Хью С. Купер, директор компании Kemet Laboratories. В Германии первый коммерчески успешный процесс производства бериллия был разработан в 1921 году Альфредом Штоком и Гансом Гольдшмидтом . [69]

Образец бериллия подвергся бомбардировке альфа-лучами распада радия в ходе эксперимента Джеймса Чедвика 1932 года , который открыл существование нейтрона . [31] Этот же метод используется в одном классе лабораторных источников нейтронов на основе радиоизотопов , которые производят 30 нейтронов на каждый миллион α-частиц. [24]

Производство бериллия резко возросло во время Второй мировой войны из-за растущего спроса на твердые сплавы бериллия и меди и люминофоры для люминесцентных ламп . В большинстве ранних люминесцентных ламп использовался ортосиликат цинка с различным содержанием бериллия, излучающий зеленоватый свет. Небольшие добавки вольфрамата магния улучшили синюю часть спектра и позволили получить приемлемый белый свет. Люминофоры на основе галофосфатов заменили люминофоры на основе бериллия после того, как бериллий оказался токсичным. [70]

Электролиз смеси фторида бериллия и фторида натрия использовался для выделения бериллия в 19 веке. Высокая температура плавления металла делает этот процесс более энергозатратным, чем соответствующие процессы, используемые для щелочных металлов . В начале 20 века производство бериллия путем термического разложения йодида бериллия было исследовано после успеха аналогичного процесса производства циркония , но этот процесс оказался неэкономичным для массового производства. [71]

Чистый металлический бериллий стал доступен только в 1957 году, хотя гораздо раньше он использовался в качестве легирующего металла для упрочнения меди. [31] Бериллий можно производить путем восстановления соединений бериллия, таких как хлорид бериллия , металлическим калием или натрием. В настоящее время большая часть бериллия производится восстановлением фторида бериллия магнием . [72] Цена на слитки бериллия , отлитые в вакууме, на американском рынке в 2001 году составляла около 338 долларов за фунт (745 долларов за килограмм). [73]

В период с 1998 по 2008 год мировое производство бериллия снизилось с 343 до примерно 200 тонн . Затем к 2018 году он увеличился до 230 тонн, из которых 170 тонн поступило из США. [74] [75]

Этимология

Назван в честь берилла , полудрагоценного минерала, из которого он был впервые выделен. [76] [77] [78]

Приложения

Радиационные окна

Бериллиевая мишень, преобразующая пучок протонов в пучок нейтронов.
Квадратная бериллиевая фольга, помещенная в стальной корпус, служит окном между вакуумной камерой и рентгеновским микроскопом . Бериллий очень прозрачен для рентгеновских лучей из-за низкого атомного номера .

Из-за его низкого атомного номера и очень низкого поглощения рентгеновских лучей старейшим и до сих пор одним из наиболее важных применений бериллия является изготовление радиационных окон для рентгеновских трубок . [31] К чистоте и чистоте бериллия предъявляются экстремальные требования, чтобы избежать появления артефактов на рентгеновских изображениях. Тонкая бериллиевая фольга используется в качестве радиационных окон для детекторов рентгеновского излучения, а чрезвычайно низкое поглощение сводит к минимуму эффекты нагрева, вызванные рентгеновскими лучами высокой интенсивности и низкой энергии, типичными для синхротронного излучения. Вакуумонепроницаемые окна и пучковые трубки для радиационных экспериментов на синхротронах изготавливаются исключительно из бериллия. В научных установках для различных исследований рентгеновской эмиссии (например, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии ) держатель образца обычно изготавливается из бериллия, поскольку испускаемые им рентгеновские лучи имеют гораздо меньшую энергию (≈100 эВ), чем рентгеновские лучи от большинства изученные материалы. [10]

Низкий атомный номер также делает бериллий относительно прозрачным для энергичных частиц . Поэтому он используется для построения лучевой трубы вокруг области столкновения в установках физики элементарных частиц , таких как все четыре эксперимента с основными детекторами на Большом адронном коллайдере ( ALICE , ATLAS , CMS , LHCb ), [79] на Тэватроне и в SLAC . Низкая плотность бериллия позволяет продуктам столкновения достигать окружающих детекторов без значительного взаимодействия, его жесткость позволяет создавать мощный вакуум внутри трубы для минимизации взаимодействия с газами, его термическая стабильность позволяет ему правильно функционировать при температуре всего в несколько градусов. выше абсолютного нуля , и его диамагнитная природа не позволяет ему мешать сложным мультипольным магнитным системам, используемым для управления и фокусировки пучков частиц . [80]

Механические приложения

Благодаря своей жесткости, легкому весу и стабильности размеров в широком диапазоне температур металлический бериллий используется для изготовления легких конструкционных компонентов в оборонной и аэрокосмической промышленности, в высокоскоростных самолетах , управляемых ракетах , космических кораблях и спутниках , включая космический телескоп Джеймса Уэбба. . В некоторых ракетах на жидком топливе использовались сопла из чистого бериллия. [81] [82] Порошок бериллия сам по себе изучался в качестве ракетного топлива , но его использование так и не было реализовано. [31] Небольшое количество велосипедных рам экстремального класса было изготовлено из бериллия. [83] С 1998 по 2000 год команда McLaren Формулы-1 использовала двигатели Mercedes-Benz с поршнями из бериллий-алюминиевого сплава . [84] Использование бериллиевых компонентов двигателя было запрещено после протеста Scuderia Ferrari . [85]

При смешивании около 2,0% бериллия с медью образуется сплав , называемый бериллиевой медью , который в шесть раз прочнее меди в отдельности. [86] Сплавы бериллия используются во многих областях применения благодаря сочетанию эластичности, высокой электропроводности и теплопроводности , высокой прочности и твердости , немагнитных свойств, а также хорошей коррозионной и усталостной стойкости . [31] [8] Эти области применения включают в себя неискрящие инструменты, которые используются рядом с горючими газами (бериллий-никель), в пружинах и мембранах (бериллий-никель и бериллий-железо), используемых в хирургических инструментах и ​​высокотемпературных устройствах. [31] [8] Всего 50 частей на миллион бериллия, легированного жидким магнием , приводит к значительному увеличению стойкости к окислению и снижению воспламеняемости. [8]

Разводной ключ из бериллиевой меди

Высокая упругая жесткость бериллия привела к его широкому использованию в точном приборостроении, например, в инерциальных системах наведения и в опорных механизмах оптических систем. [10] Сплавы бериллия и меди также применялись в качестве отвердителя в « пистолетах Джейсона », которые использовались для снятия краски с корпусов кораблей. [87]

Бериллий также использовался для изготовления кантилеверов в высокопроизводительных иглах картриджей для фонографов, где его чрезвычайная жесткость и низкая плотность позволили уменьшить отслеживающий вес до 1 грамма, но при этом отслеживать высокочастотные отрывки с минимальными искажениями. [88]

Ранее бериллий широко применялся в тормозах военных самолетов из-за его твердости, высокой температуры плавления и исключительной способности рассеивать тепло . Экологические соображения привели к замене другими материалами. [10]

Чтобы снизить затраты, бериллий можно легировать значительным количеством алюминия , в результате чего получается сплав AlBeMet (торговое название). Эта смесь дешевле чистого бериллия, но при этом сохраняет многие полезные свойства.

Зеркала

Особый интерес представляют бериллиевые зеркала . Зеркала большой площади, часто с сотовой опорной конструкцией , используются, например, в метеорологических спутниках , где малый вес и долговременная стабильность размеров имеют решающее значение. Бериллиевые зеркала меньшего размера используются в оптических системах наведения и системах управления огнем , например, в основных боевых танках немецкого производства Leopard 1 и Leopard 2 . В этих системах требуется очень быстрое перемещение зеркала, что опять-таки требует малой массы и высокой жесткости. Обычно бериллиевое зеркало покрыто твердым химическим никелированием , которое легче полировать до более высокого оптического качества, чем бериллий. Однако в некоторых случаях бериллиевую заготовку полируют без какого-либо покрытия. Это особенно применимо к криогенным операциям, где несоответствие теплового расширения может привести к короблению покрытия. [10]

Космический телескоп Джеймса Уэбба имеет 18 шестиугольных бериллиевых секций зеркал, каждое из которых покрыто тонким слоем золота. [89] Поскольку JWST будет работать при температуре 33 К, зеркало изготовлено из позолоченного бериллия, способного выдерживать экстремальные холода лучше, чем стекло. Бериллий сжимается и деформируется меньше, чем стекло, и остается более однородным при таких температурах. [90] По той же причине оптика космического телескопа «Спитцер» полностью изготовлена ​​из металлического бериллия. [91]

Магнитные приложения

Полая бериллиевая сфера, используемая в гирокомпасе самолета Boeing B -52 Stratofortress [92]

Бериллий немагнитен. Поэтому инструменты, изготовленные из материалов на основе бериллия, используются военно-морскими или военными группами по обезвреживанию боеприпасов для работы на морских минах или вблизи них , поскольку эти мины обычно имеют магнитные взрыватели . [93] Они также встречаются в ремонтных и строительных материалах рядом с аппаратами магнитно-резонансной томографии (МРТ) из-за генерируемых сильных магнитных полей. [94] В области радиосвязи и мощных (обычно военных) радаров ручные инструменты из бериллия используются для настройки сильномагнитных клистронов , магнетронов , ламп бегущей волны и т. д., которые используются для генерации высоких уровней микроволновой энергии . в передатчиках . [ нужна цитата ]

Ядерные применения

Тонкие пластины или фольга из бериллия иногда используются в конструкциях ядерного оружия в качестве самого внешнего слоя плутониевых ям на начальных стадиях термоядерных бомб , расположенных вокруг делящегося материала. Эти слои бериллия являются хорошими «толкателями» для взрыва плутония -239 и хорошими отражателями нейтронов , как и в ядерных реакторах с бериллиевым замедлителем . [95]

Бериллий также широко используется в некоторых источниках нейтронов в лабораторных устройствах, в которых требуется относительно мало нейтронов (вместо использования ядерного реактора или генератора нейтронов с питанием от ускорителя частиц ). Для этой цели мишень из бериллия-9 бомбардируется энергичными альфа-частицами радиоизотопа, такого как полоний -210, радий -226, плутоний -238 или америций -241. В ходе происходящей ядерной реакции ядро ​​бериллия преобразуется в углерод-12 и испускается один свободный нейтрон, движущийся примерно в том же направлении, в котором двигалась альфа-частица. Такие источники нейтронов из бериллия, управляемые альфа-распадом , называемые «ежовыми» нейтронными инициаторами, использовались в некоторых ранних атомных бомбах . [95] Источники нейтронов, в которых бериллий бомбардируется гамма-лучами радиоизотопа гамма-распада , также используются для производства лабораторных нейтронов. [96]

Два топливных пучка CANDU: каждый около 50 см в длину и 10 см в диаметре. Обратите внимание на небольшие придатки на поверхностях оболочки топлива.

Бериллий также используется при производстве топлива для реакторов CANDU . Топливные элементы имеют небольшие придатки, которые припаиваются к оболочке твэла методом индукционной пайки с использованием бериллия в качестве припоя. Подушки подшипников припаяны для предотвращения контакта топливного пучка с содержащей его напорной трубкой, а также межэлементные проставки для предотвращения контакта элементов с элементами.

Бериллий также используется в Объединенной европейской научно-исследовательской лаборатории ядерного синтеза « Торус » и в более совершенном ИТЭР для подготовки компонентов, контактирующих с плазмой. [97] Бериллий также был предложен в качестве материала оболочки для ядерных топливных стержней из-за его хорошего сочетания механических, химических и ядерных свойств. [10] Фторид бериллия является одной из составляющих солей эвтектической смеси солей FLiBe , которая используется в качестве растворителя, замедлителя и теплоносителя во многих гипотетических конструкциях реакторов с расплавленными солями , включая реактор с жидким фторидом тория (LFTR). [98]

Акустика

Малый вес и высокая жесткость бериллия делают его полезным в качестве материала для высокочастотных динамиков . Поскольку бериллий дорог (во много раз дороже титана ), его трудно поддавать формованию из-за его хрупкости и он токсичен при неправильном обращении, бериллиевые твитеры предназначены только для домашнего использования, [99] [100] [101] профессионального аудио и громкоговорителей. Приложения. [102] [103] Некоторые высококачественные продукты были обманным путем заявлены как изготовленные из этого материала. [104]

В некоторых высококачественных картриджах для фонографов использовались бериллиевые кантилеверы для улучшения отслеживания за счет уменьшения массы. [105]

Электронный

Бериллий является легирующей примесью p-типа в полупроводниках соединений III-V . Он широко используется в таких материалах, как GaAs , AlGaAs , InGaAs и InAlAs , выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). [106] Прокатанный поперек лист бериллия является превосходной структурной опорой для печатных плат в технологии поверхностного монтажа . В критически важных электронных приложениях бериллий является одновременно структурной опорой и теплоотводом . Для применения также требуется коэффициент теплового расширения , хорошо соответствующий подложкам из оксида алюминия и полиимидного стекла . Композитный оксид бериллия-бериллия « E-Materials » был специально разработан для этих электронных приложений и имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что коэффициент теплового расширения может быть адаптирован для соответствия различным материалам подложки. [10]

Оксид бериллия полезен во многих случаях, когда требуется сочетание свойств электрического изолятора и превосходного проводника тепла, обладающего высокой прочностью и твердостью, а также очень высокой температурой плавления. Оксид бериллия часто используется в качестве изоляционной опорной пластины в мощных транзисторах радиочастотных передатчиков для телекоммуникаций. Оксид бериллия также изучается на предмет использования для увеличения теплопроводности таблеток ядерного топлива из диоксида урана . [107] Соединения бериллия использовались в лампах люминесцентного освещения , но это использование было прекращено из-за заболевания бериллиоза , развившегося у рабочих, производивших лампы. [108]

Здравоохранение

Бериллий входит в состав ряда стоматологических сплавов . [109] [110]

Токсичность и безопасность

Биологические эффекты

В среднем человеческом организме содержится около 35 микрограммов бериллия, и это количество не считается вредным. [112] Бериллий химически подобен магнию и поэтому может вытеснять его из ферментов , что приводит к их неисправности. [112] Поскольку Be 2+ представляет собой высокозаряженный и небольшой ион, он может легко проникать во многие ткани и клетки, где специфически поражает ядра клеток, ингибируя многие ферменты, в том числе те, которые используются для синтеза ДНК. Его токсичность усугубляется тем фактом, что у организма нет средств для контроля уровня бериллия, и, попав в организм, бериллий не может быть удален. [113]

Вдыхание

Хроническая бериллиевая болезнь (ХББ), или бериллиоз , — легочное и системное гранулематозное заболевание, вызываемое вдыханием пыли или паров, загрязненных бериллием; К этому недугу могут привести либо большие количества в течение короткого времени, либо небольшие количества в течение длительного времени. Для развития симптомов заболевания может потребоваться до пяти лет; около трети пациентов с ним умирают, а выжившие остаются инвалидами. [112] Международное агентство по изучению рака (IARC) относит бериллий и его соединения к канцерогенам 1-й категории . [114]

Профессиональное воздействие

В США Управление по охране труда (OSHA) установило допустимый предел воздействия (PEL) для бериллия и его соединений на уровне 0,2 мкг/м 3 как средневзвешенное по времени значение (TWA) за 8 часов и 2,0 мкг/м. 3 как предел кратковременного воздействия в течение периода выборки 15 минут. Национальный институт охраны труда (NIOSH) установил верхний предел рекомендуемого предела воздействия (REL) на уровне 0,5 мкг/м 3 . Значение IDLH (непосредственно опасное для жизни и здоровья) составляет 4 мг/м 3 . [115] Токсичность бериллия находится на одном уровне с другими токсичными металлоидами/металлами, такими как мышьяк и ртуть . [116] [117]

Воздействие бериллия на рабочем месте может привести к сенсибилизирующей иммунной реакции и со временем может привести к развитию хронической бериллиевой болезни . [118] Национальный институт охраны труда (NIOSH) в США исследует эти эффекты в сотрудничестве с крупным производителем бериллиевой продукции. NIOSH также проводит генетические исследования сенсибилизации и КБД, независимо от этого сотрудничества. [118]

Острая бериллиевая болезнь в форме химического пневмонита впервые была зарегистрирована в Европе в 1933 году и в США в 1943 году. Исследование показало, что около 5% рабочих заводов, производящих люминесцентные лампы в 1949 году в США, страдали бериллиевыми заболеваниями легких. . [119] Хронический бериллиоз во многих отношениях напоминает саркоидоз , и дифференциальный диагноз часто затруднен. Он убил некоторых первых исследователей ядерного оружия, таких как Герберт Л. Андерсон . [120]

Бериллий можно найти в угольных шлаках. Когда шлак используется в качестве абразивного агента для удаления краски и ржавчины с твердых поверхностей, бериллий может попасть в воздух и стать источником воздействия. [121]

Хотя использование соединений бериллия в люминесцентных осветительных лампах было прекращено в 1949 году, потенциал воздействия бериллия существует в атомной и аэрокосмической промышленности, а также при очистке металлического бериллия и плавке бериллийсодержащих сплавов, производстве электронных устройств и обращение с другими бериллийсодержащими материалами. [122]

Обнаружение

Ранние исследователи предприняли весьма опасную практику определения бериллия и его различных соединений по сладкому вкусу. Идентификация теперь проводится с использованием безопасных современных методов диагностики. [8] Успешный тест на содержание бериллия в воздухе и на поверхностях был разработан и опубликован в качестве международного добровольного консенсусного стандарта ASTM D7202. В процедуре используется разбавленный бифторид аммония для обнаружения растворения и флуоресценции бериллия, связанного с сульфонированным гидроксибензохинолином, что обеспечивает до 100 раз более чувствительное обнаружение, чем рекомендуемый предел концентрации бериллия на рабочем месте. Флуоресценция увеличивается с увеличением концентрации бериллия. Новая процедура была успешно протестирована на различных поверхностях и эффективна для растворения и обнаружения тугоплавкого оксида бериллия и кремниевого бериллия в минимальных концентрациях (ASTM D7458). [123] [124] Руководство NIOSH по аналитическим методам содержит методы измерения профессионального воздействия бериллия. [125]

Рекомендации

  1. ^ «Стандартные атомные массы: бериллий». ЦИАВ . 2013.
  2. ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; и другие. (4 мая 2022 г.). «Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . doi : 10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  3. ^ Be(0) наблюдался; см. «Обнаружен комплекс бериллия (0)». Химия Европы . 13 июня 2016 г.
  4. ^ «Бериллий: данные о соединениях гидрида бериллия (I)» (PDF) . bernath.uwaterloo.ca . Проверено 10 декабря 2007 г.
  5. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 14.48. ISBN 1-4398-5511-0.
  6. ^ Уэст, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  7. ^ Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  8. ^ abcdefghijklmno Якубке, Ханс-Дитер; Йешкейт, Ганс, ред. (1994). Краткая энциклопедия химии . пер. обр. Иглсон, Мэри. Берлин: Вальтер де Грюйтер.
  9. ^ Пухта, Ральф (2011). «Более яркий бериллий». Природная химия . 3 (5): 416. Бибкод : 2011НатЧ...3..416П. дои : 10.1038/nchem.1033 . ПМИД  21505503.
  10. ^ abcdefghi Беренс, В. (2003). «11 Бериллий». В Бейсс, П. (ред.). Ландольт-Бёрнштайн – Передовые материалы и технологии VIII группы: данные порошковой металлургии. Огнеупорные, твердые и интерметаллические материалы . Ландольт-Бёрнштайн - Группа VIII Передовые материалы и технологии. Том. 2А1. Берлин: Шпрингер. стр. 667–677. дои : 10.1007/10689123_36. ISBN 978-3-540-42942-5.
  11. ^ аб Хауснер, Генри Х. (1965). «Ядерные свойства». Бериллий, его металлургия и свойства . Издательство Калифорнийского университета. п. 239. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  12. ^ Томберлин, Т.А. (15 ноября 2004 г.). «Бериллий – уникальный материал для ядерных применений» (PDF) . Национальная лаборатория Айдахо . Национальная инженерно-экологическая лаборатория Айдахо. Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2015 года.
  13. ^ «О бериллии». Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 года . Проверено 22 декабря 2021 г.
  14. ^ Экспонг, Г. (1992). Физика: 1981–1990 гг. Всемирная научная. стр. 172 и далее. ISBN 978-981-02-0729-8. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  15. ^ аб Эмсли 2001, с. 56.
  16. ^ «Бериллий: изотопы и гидрология». Университет Аризоны, Тусон. Архивировано из оригинала 26 мая 2013 года . Проверено 10 апреля 2011 г.
  17. ^ Уайтхед, Н.; Эндо, С; Танака, К; Такацудзи, Т; Хоши, М; Фукутани, С; Дитчберн, Родригес; Зондерван, А. (февраль 2008 г.). «Предварительное исследование по использованию (10)Be в судебно-радиоэкологии мест ядерных взрывов». Журнал радиоактивности окружающей среды . 99 (2): 260–70. doi :10.1016/j.jenvrad.2007.07.016. ПМИД  17904707.
  18. ^ Бойд, Р.Н.; Каджино, Т. (1989). «Может ли Бе-9 стать проверкой космологических теорий?». Астрофизический журнал . 336 : Л55. Бибкод : 1989ApJ...336L..55B. дои : 10.1086/185360.
  19. ^ Арнетт, Дэвид (1996). Сверхновые и нуклеосинтез. Издательство Принстонского университета. п. 223. ИСБН 978-0-691-01147-9. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  20. ^ Джонсон, Билл (1993). «Как изменить скорость ядерного распада». Калифорнийский университет, Риверсайд. Архивировано из оригинала 29 июня 2013 года . Проверено 30 марта 2008 г.
  21. ^ Хаммонд, CR «Элементы» в Лиде, ДР, изд. (2005). Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  22. ^ Хансен, PG; Дженсен, А.С.; Джонсон, Б. (1995). «Ядерные ореолы». Ежегодный обзор ядерной науки и науки о элементарных частицах . 45 (45): 591–634. Бибкод : 1995ARNPS..45..591H. дои : 10.1146/annurev.ns.45.120195.003111 .
  23. ^ «Изобилие на солнце». Марк Винтер, Университет Шеффилда и WebElements Ltd, Великобритания . ВебЭлементы. Архивировано из оригинала 27 августа 2011 года . Проверено 6 августа 2011 г.
  24. ^ Аб О'Нил, Мэридейл Дж.; Хекельман, Патрисия Э.; Роман, Чери Б., ред. (2006). Индекс Merck: Энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов (14-е изд.). Станция Уайтхаус, Нью-Джерси, США: Merck Research Laboratories, Merck & Co., Inc. ISBN 978-0-911910-00-1.
  25. ^ abc Эмсли 2001, с. 59.
  26. ^ «Изобилие в океанах». Марк Винтер, Университет Шеффилда и WebElements Ltd, Великобритания . ВебЭлементы. Архивировано из оригинала 5 августа 2011 года . Проверено 6 августа 2011 г.
  27. ^ «Изобилие в речной воде» . Марк Винтер, Университет Шеффилда и WebElements Ltd, Великобритания . ВебЭлементы. Архивировано из оригинала 4 августа 2011 года . Проверено 6 августа 2011 г.
  28. ^ «Поиск минералов по химии». www.mindat.org . Архивировано из оригинала 6 августа 2021 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  29. ^ Уолш, Кеннет А. (2009). «Источники бериллия». Химия и обработка бериллия . АСМ Интернешнл. стр. 20–26. ISBN 978-0-87170-721-5. Архивировано из оригинала 13 мая 2016 года . Проверено 5 января 2016 г.
  30. ↑ Филипп Саби (5 марта 2006 г.). «Распределение крупных месторождений». В Джессике Эльзи Когель; Никхил К. Триведи; Джеймс М. Баркер; Стэнли Т. Круковски (ред.). Промышленные минералы и горные породы: товары, рынки и использование . стр. 265–269. ISBN 978-0-87335-233-8. Проверено 5 января 2016 г.
  31. ^ abcdefghi Эмсли 2001, с. 58.
  32. ^ «Источники бериллия». Корпорация Материон. Архивировано из оригинала 24 декабря 2016 года . Проверено 23 декабря 2016 г.
  33. ^ «Бериллим». Архивировано 3 июля 2021 года в Wayback Machine в Ежегоднике минералов за 2016 год . Геологическая служба США (сентябрь 2018 г.).
  34. ^ Уральский производитель изумрудов планирует выпуск стратегического металла бериллия. Архивировано 11 октября 2021 года в Wayback Machine . ТАСС.ру (15 мая 2019 г.)
  35. ^ "Россия возобновляет производство бериллия спустя 20 лет" . Евразийский бизнес-брифинг. 20 февраля 2015 года. Архивировано из оригинала 31 июля 2017 года . Проверено 22 февраля 2018 г.
  36. ^ Эроусмит, Мерл; Брауншвейг, Хольгер; Челик, Мехмет Али; Деллерманн, Тереза; Дьюхерст, Райан Д.; Юинг, Уильям К.; Хаммонд, Кай; Крамер, Томас; Крумменахер, Иво (2016). «Нейтральные нульвалентные s-блок-комплексы с прочными кратными связями». Природная химия . 8 (9): 890–894. Бибкод : 2016NatCh...8..890A. дои : 10.1038/nchem.2542. ПМИД  27334631.
  37. ^ Гимферрер, Марти; Данес, Сержи; Вос, Ева; Йылдыз, Джем Б.; Коррал, Инес; Яна, Анукул; Сальвадор, Педро; Андрада, Диего М. (7 июня 2022 г.). «Статус окисления в соединениях низковалентного бериллия и магния». Химическая наука . 13 (22): 6583–6591. дои : 10.1039/D2SC01401G. ISSN  2041-6539. ПМЦ 9172369 . ПМИД  35756523. 
  38. ^ аб Боронски, Йозеф Т.; Крамптон, Агамемнон Э.; Уэльс, Льюис Л.; Олдридж, Саймон (16 июня 2023 г.). «Дибериллоцен, стабильное соединение Be (I) со связью Be – Be». Наука . 380 (6650): 1147–1149. Бибкод : 2023Sci...380.1147B. doi : 10.1126/science.adh4419. ISSN  0036-8075. PMID  37319227. S2CID  259166086.
  39. ^ Томастик, К.; Вернер, В.; Стори, Х. (2005). «Окисление бериллия - сканирующее оже-исследование». Нукл. Слияние . 45 (9): 1061. Бибкод : 2005NucFu..45.1061T. дои : 10.1088/0029-5515/45/9/005. S2CID  111381179.
  40. ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  41. ^ аб Виберг, Эгон; Холлеман, Арнольд Фредерик (2001). Неорганическая химия . Эльзевир. ISBN 978-0-12-352651-9.
  42. ^ аб Альдерги, Люсия; Ганс, Питер; Мидоллини, Стефано; Вакка, Альберто (2000). Сайкс, АГ; Коули, Алан, Х. (ред.). «Химия водных растворов бериллия». Достижения неорганической химии . Сан-Диего: Академическая пресса. 50 : 109–172. дои : 10.1016/S0898-8838(00)50003-8. ISBN 978-0-12-023650-3.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список редакторов ( ссылка )
  43. ^ Белл, Северная Каролина (1972). Достижения неорганической химии и радиохимии . Том. 14. Нью-Йорк: Академик Пресс. стр. 256–277. дои : 10.1016/S0065-2792(08)60008-4. ISBN 978-0-12-023614-5.
  44. ^ abcde Кумбергер, Отто; Шмидбаур, Хуберт (декабрь 1993 г.). «Варум — это бериллий настолько токсичен?». Chemie in unserer Zeit (на немецком языке). 27 (6): 310–316. дои : 10.1002/ciuz.19930270611. ISSN  0009-2851.
  45. ^ Розенхайм, Артур; Леманн, Фриц (1924). «Убер-интеркомплекс Бериллат». Либигс Анн. Хим . 440 : 153–166. дои : 10.1002/jlac.19244400115.
  46. ^ Шмидт, М.; Бауэр, А.; Шир, А.; Шмидтбауэр, Х (1997). «Хелирование бериллия дикарбоновыми кислотами в водном растворе». Неорганическая химия . 53б (10): 2040–2043 гг. дои : 10.1021/ic961410k. ПМИД  11669821.
  47. ^ аб Медерос, А.; Домингес, С.; Чинея, Э.; Брито, Ф.; Миддолини, С.; Вакка, А. (1997). «Последние аспекты координационной химии очень токсичного катиона бериллия (II): поиск изолирующих агентов». Бол. Соц. Чил. Ким . 42 : 281.
  48. ^ аб Наглав, Д.; Бюхнер, MR; Бендт, Г.; Краус, Ф.; Шульц, С. (2016). «С проторенных дорог - Путеводитель по химии бериллия для путешествующих автостопом». Энджью. хим. Межд. Эд . 55 (36): 10562–10576. дои : 10.1002/anie.201601809. ПМИД  27364901.
  49. ^ Коутс, GE; Фрэнсис, БР (1971). «Получение безосновных алкилов бериллия из триалкилборанов. Динеопентилбериллий, бис((триметилсилил)метил)бериллий и гидрид этилбериллия». Журнал Химического общества A: Неорганическое, физическое, теоретическое : 1308. doi : 10.1039/J19710001308.
  50. ^ Фишер, Эрнст Отто; Хофманн, Герман П. (1959). «Убер ароматенкокомплекс фон Металлен, XXV. Дициклопентадиенилбериллий». Химише Берихте . 92 (2): 482. doi :10.1002/cber.19590920233.
  51. ^ Ньюджент, КВ; Битти, Дж. К.; Хэмбли, ТВ; Сноу, MR (1984). «Точная низкотемпературная кристаллическая структура бис (циклопентадиенил) бериллия». Австралийский химический журнал . 37 (8): 1601. doi : 10.1071/CH9841601. S2CID  94408686.
  52. ^ Альменнинген, А.; Хааланд, Арне; Луштик, Януш (1979). «Молекулярная структура бериллоцена (C 5 H 5 ) 2 Be. Повторное исследование методом газовой дифракции электронов». Журнал металлоорганической химии . 170 (3): 271. doi :10.1016/S0022-328X(00)92065-5.
  53. ^ Вонг, CH; Ли, Тайвань; Чао, Кей Джей; Ли, С. (1972). «Кристаллическая структура бис (циклопентадиенил) бериллия при -120 ° C». Acta Crystallographica Раздел B. 28 (6): 1662. Бибкод : 1972AcCrB..28.1662W. дои : 10.1107/S0567740872004820.
  54. ^ Виганд, Г.; Тиле, К.-Х. (1974). «Ein Beitrag zur Existenz von Allylberyllium- und Allylluminiumverbindungen». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (на немецком языке). 405 : 101–108. дои : 10.1002/zaac.19744050111.
  55. ^ Чмели, Стивен С.; Хануса, Тимоти П.; Бреннессел, Уильям В. (2010). «Бис(1,3-триметилсилилаллил)бериллий». Angewandte Chemie, международное издание . 49 (34): 5870–5874. дои : 10.1002/anie.201001866. ПМИД  20575128.
  56. ^ Руландт-Сенге, Карин; Бартлетт, Рут А.; Олмстед, Мэрилин М.; Пауэр, Филип П. (1993). «Синтез и структурная характеристика соединений бериллия [Be(2,4,6-Me 3 C 6 H 2 ) 2 (OEt 2 )], [Be{O(2,4,6-трет-Bu 3 C 6 H 2 )} 2 (OEt 2 )] и [Be{S(2,4,6-трет-Bu 3 C 6 H 2 )} 2 (THF)]⋅PhMe и определение структуры [BeCl 2 (OEt 2 ) 2 ]». Неорганическая химия . 32 (9): 1724–1728. дои : 10.1021/ic00061a031.
  57. ^ Моросин, Б.; Ховатсон, Дж. (1971). «Кристаллическая структура димерного метил-1-пропинилбериллийтриметиламина». Журнал металлоорганической химии . 29 : 7–14. дои : 10.1016/S0022-328X(00)87485-9.
  58. ^ ab Weeks 1968, с. 535.
  59. ^ ab Weeks 1968, с. 536.
  60. ^ Уикс 1968, с. 537.
  61. ^ Воклен, Луи-Николя (1798). «De l'Aiguemarine, ou Béril; et découverie d'une terre nouvelle dans cette pierre» [Аквамарин или берилл; и открытие новой земли в этом камне]. Анналы де Шими . 26 : 155–169. Архивировано из оригинала 27 апреля 2016 года . Проверено 5 января 2016 г.
  62. ↑ В сноске на странице 169. Архивировано 23 июня 2016 года в Wayback Machine (Воклен, 1798 г.), редакторы пишут: «(1) La propriété la plus caractéristique de cette terre, подтвержденная парами les dernières expériences de notrecollegue, étant de прежние des sels d'une saveur sucrée, nous proposons de l'appeler gnacine , de γλυκυς, doux , γλυκύ, vin doux , γλυκαιτω, rendre doux … Note des Rédacteurs ». ((1) Наиболее характерным свойством этой земли, подтвержденным недавними опытами нашего коллеги [Воклена], является образование солей со сладким вкусом, мы предлагаем называть ее глюцином от γλυκυς, сладкое , γλυκύ, сладкое вино , γλυκαιτω. , чтобы сделать сладкое … Примечание редакции .)
  63. ^ Клапрот, Мартин Генрих, Beitrage zur Chemischen Kenntniss der Mineralkörper (Вклад в химические знания минеральных веществ), том. 3, (Берлин, (Германия): Генрих Август Роттманн, 1802 г.), страницы 78–79. Архивировано 26 апреля 2016 г. в Wayback Machine : «Als Vauquelin der von ihm im Beryll und Smaragd entdeckten neuen Erde, wegen ihrer Eigenschaft, süsse Mittelsalze zu bilden, den Namen Glykine , Süsserde , beilegte, erwartete er wohl nicht, dass sich bald nachher eine anderweitige Erde finden würde, welche mit völlig gleichem Rechte Anspruch an diesen Namen machen können. Веранлассен, что это такое vielleicht gerathen seyn, jenen Namen Glykine aufzugeben, und durch Beryllerde ( Beryllina ) zu ersetzen; welche Namensveränderung auch bereits vom Hrn. Prof. Link, und zwar aus dem Grunde empfohlen worden, weil schon ein Pflanzengeschlecht Glycine vorhanden ist». (Когда Воклен дал – из-за ее свойства образовывать сладкие соли – название « глицин» , «сладкая земля» , новой земле, найденной им в берилле и смараге, он, конечно, не ожидал, что вскоре после этого появится другая земля. найти которые с вполне равным правом могли бы претендовать на это название. Поэтому, во избежание смешения его с иттрий-землей, возможно, было бы целесообразно отказаться от этого названия глицин и заменить его на бериллземель ( бериллина ); какое название изменить был также рекомендован профессором Линком, и по той причине, что уже существует род растений Glycine .)
  64. ^ Уикс 1968, с. 538.
  65. ^ Вёлер, Ф. (1828). «Ueber das Beryllium und Yttrium» [О бериллии и иттрии]. Аннален дер Физик и Химия . 13 (89): 577–582. Бибкод : 1828AnP....89..577W. дои : 10.1002/andp.18280890805. Архивировано из оригинала 26 апреля 2016 года . Проверено 5 января 2016 г.
  66. ^ Вёлер, Фридрих (1828). «Ueber das Beryllium und Yttrium». Аннален дер Физик и Химия . 89 (8): 577–582. Бибкод : 1828AnP....89..577W. дои : 10.1002/andp.18280890805. Архивировано из оригинала 27 мая 2016 года . Проверено 5 января 2016 г.
  67. ^ Бюсси, Антуан (1828). «D'une travail qu'il a entrepris sur le glacinium». Журнал Chimie Médicale (4): 456–457. Архивировано из оригинала 22 мая 2016 года . Проверено 5 января 2016 г.
  68. ^ ab Weeks 1968, с. 539.
  69. ↑ Бойя, Иоганн (27 августа 2016 г.). От сырья к стратегическим сплавам. Случай международной бериллиевой промышленности (1919–1939). 1-й Всемирный конгресс по истории бизнеса, Берген, Норвегия. дои : 10.13140/rg.2.2.35545.11363. Архивировано из оригинала 30 октября 2021 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  70. ^ Кейн, Раймонд; Селл, Хайнц (2001). «Обзор ранних неорганических фосфоров». Революция в лампах: хроника 50-летнего прогресса . Фэрмонт Пресс. п. 98. ИСБН 978-0-88173-378-5. Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года . Проверено 5 января 2016 г.
  71. ^ Бабу, РС; Гупта, СК (1988). «Добыча бериллия – Обзор». Обзор переработки полезных ископаемых и добывающей металлургии . 4 : 39–94. дои : 10.1080/08827508808952633.
  72. ^ Хаммонд, CR (2003). "Элементы". Справочник CRC по химии и физике (84-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 4–5. ISBN 978-0-8493-0595-5. Архивировано из оригинала 13 марта 2020 года . Проверено 18 июля 2019 г.
  73. ^ «Статистика и информация о бериллии». Геологическая служба США. Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 года . Проверено 18 сентября 2008 г.
  74. ^ «Сводка товаров: бериллий» (PDF) . Геологическая служба США. Архивировано (PDF) из оригинала 1 июня 2010 г. Проверено 16 мая 2010 г.
  75. ^ «Товарная сводка 2000: Бериллий» (PDF) . Геологическая служба США. Архивировано (PDF) из оригинала 16 июля 2010 года . Проверено 16 мая 2010 г.
  76. ^ "Этимология онлайн" . Архивировано из оригинала 30 октября 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  77. ^ "Британская энциклопедия". Архивировано из оригинала 23 октября 2021 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  78. ^ «Элементальная материя». Архивировано из оригинала 29 ноября 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  79. ^ Венесс, Р.; Рамос, Д.; Лепель, П.; Росси, А.; Шнайдер, Г.; Бланшар, С. «Монтаж и ввод в эксплуатацию вакуумных систем для детекторов частиц БАК» (PDF) . ЦЕРН. Архивировано (PDF) из оригинала 14 ноября 2011 года . Проверено 13 января 2012 г.
  80. ^ Виман, Х; Бизер, Ф.; Кляйнфельдер, С.; Матис, ХС; Невский П.; Рай, Г.; Смирнов Н. (2001). «Новый внутренний вершинный детектор для STAR» (PDF) . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях . Секция А. 473 (1–2): 205. Бибкод : 2001NIMPA.473..205W. дои : 10.1016/S0168-9002(01)01149-4. S2CID  39909027. Архивировано (PDF) из оригинала 17 октября 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  81. ^ Дэвис, Джозеф Р. (1998). «Бериллий». Справочник по металлам . АСМ Интернешнл. стр. 690–691. ISBN 978-0-87170-654-6. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  82. ^ Шварц, Мел М. (2002). Энциклопедия материалов, деталей и отделки. ЦРК Пресс. п. 62. ИСБН 978-1-56676-661-6. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  83. ^ «Музей искусства и технологий горных велосипедов: американское производство велосипедов» . Архивировано из оригинала 20 июля 2011 года . Проверено 26 сентября 2011 г.
  84. ^ Уорд, Уэйн. «Алюминий-Бериллий». Рет-Монитор. Архивировано из оригинала 1 августа 2010 года . Проверено 18 июля 2012 г.
  85. ↑ Коллантайн, Кейт (8 февраля 2007 г.). «Запрещено! – Бериллий». Архивировано из оригинала 21 июля 2012 года . Проверено 18 июля 2012 г.
  86. ^ Геллер, Элизабет, изд. (2004). Краткая энциклопедия химии . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-143953-4.
  87. ^ «Силы обороны сталкиваются с риском воздействия редких токсичных металлов» . Сидней Морнинг Геральд . 1 февраля 2005 г. Архивировано из оригинала 30 декабря 2007 г. Проверено 8 августа 2009 г.
  88. ^ Руководство пользователя Shure V15VxMR, страница 2
  89. ^ «Космический телескоп Уэбба перепишет космическую историю. Если он сработает» . Журнал Кванта. 3 декабря 2021 года. Архивировано из оригинала 5 декабря 2021 года . Проверено 5 декабря 2021 г.
  90. ^ Гарднер, Джонатан П. (2007). «Космический телескоп Джеймса Уэбба» (PDF) . Proceedings of Science : 5. Бибкод : 2007mru..confE...5G. дои : 10.22323/1.052.0005 . S2CID  261976160. Архивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2016 года . Проверено 15 января 2009 г.
  91. ^ Вернер, МВт; Руллиг, ТЛ; Лоу, Ф.Дж.; Рике, Г.Х.; Рике, М.; Хоффманн, ВФ; Янг, Э.; Хоук, младший; и другие. (2004). «Миссия космического телескопа Спитцер». Приложение к астрофизическому журналу . 154 (1): 1–9. arXiv : astro-ph/0406223 . Бибкод : 2004ApJS..154....1W. дои : 10.1086/422992. S2CID  119379934.
  92. ^ Грей, Теодор . Гироскопическая сфера. Пример элемента бериллий. Архивировано 14 апреля 2021 года в Wayback Machine . periodtable.com
  93. ^ Кожола, Кеннет; Лурье, Уильям (9 августа 1961 г.). «Выбор маломагнитных сплавов для инструментов ЭОД». Завод по производству военно-морского оружия в Вашингтоне. Архивировано из оригинала 23 августа 2011 года . Проверено 28 февраля 2010 г.
  94. ^ Дорш, Джерри А. и Дорш, Сьюзен Э. (2007). Знакомство с анестезиологическим оборудованием. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 891. ИСБН 978-0-7817-7603-5. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  95. ^ аб Барнаби, Фрэнк (1993). Как распространяется ядерное оружие. Рутледж. п. 35. ISBN 978-0-415-07674-6. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  96. ^ Бирн, Дж. Нейтроны, ядра и материя , Dover Publications, Минеола, Нью-Йорк, 2011, ISBN 0-486-48238-3 , стр. 32–33. 
  97. ^ Кларк, REH; Райтер, Д. (2005). Исследования ядерного синтеза. Спрингер. п. 15. ISBN 978-3-540-23038-0. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  98. ^ Петти, Д.; Смолик Г.; Симпсон, М.; Шарп, Дж.; Андерл, Р.; Фукада, С.; Хатано, Ю.; Хара, М.; и другие. (2006). «Исследование расплавленной соли ЮПИТЕР-II Flibe: обновленная информация об экспериментах по тритию, мобилизации и окислительно-восстановительной химии». Термоядерная инженерия и дизайн . 81 (8–14): 1439. doi :10.1016/j.fusengdes.2005.08.101. ОСТИ  911741. Архивировано из оригинала 26 апреля 2021 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  99. ^ «Scan Speak предлагает быть твиттерами OEM-производителям и мастерам, работающим самостоятельно» (PDF) . Сканировать «Говори». Май 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 г.
  100. ↑ Джонсон, Джон Э. младший (12 ноября 2007 г.). «Полочные колонки Usher Be-718 с бериллиевыми твитерами». Архивировано из оригинала 13 июня 2011 года . Проверено 18 сентября 2008 г.
  101. ^ "Студийный монитор Exposé E8B" . КРК Системс. Архивировано из оригинала 10 апреля 2011 года . Проверено 12 февраля 2009 г.
  102. ^ «Использование бериллия в профессиональных аудиоколонках Focal» . Архивировано из оригинала 31 декабря 2012 года.
  103. ^ «VUE Audio объявляет об использовании громкоговорителей Be in Pro Audio» . ВУЭ Аудиотехника . Архивировано из оригинала 10 мая 2012 года . Проверено 21 мая 2012 г.
  104. ↑ Свилар, Марк (8 января 2004 г.). «Анализ купола и диффузора динамика из «бериллия», полученных из Китая». Архивировано из оригинала 17 мая 2013 года . Проверено 13 февраля 2009 г.
  105. ^ «Руководство пользователя Shure V15 VXmR» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 января 2017 года . Проверено 31 мая 2017 г.
  106. ^ Диль, Роланд (2000). Мощные диодные лазеры. Спрингер. п. 104. ИСБН 978-3-540-66693-6. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  107. ^ «Инженеры Purdue создают более безопасное и эффективное ядерное топливо, моделируют его характеристики» . Университет Пердью. 27 сентября 2005 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2012 г. Проверено 18 сентября 2008 г.
  108. ^ Бреслин AJ (1966). «Глава 3. Воздействие и характер заболеваний в бериллиевой промышленности». В Стокинджере, HE (ред.). Бериллий: аспекты промышленной гигиены . Академик Пресс, Нью-Йорк. стр. 30–33. ISBN 978-0-12-671850-8.
  109. ^ Информационный бюллетень OSHA об опасностях HIB 02-04-19 (ред. 05-14-02) Предотвращение неблагоприятных последствий для здоровья от воздействия бериллия в стоматологических лабораториях
  110. ^ Эльшахави, В.; Ватанабэ, И. (2014). «Биосовместимость стоматологических сплавов, используемых в несъемном протезировании зубов». Танта Стоматологический журнал . 11 (2): 150–159. дои : 10.1016/j.tdj.2014.07.005 .
  111. ^ "Бериллий 265063" . Сигма-Олдрич. 24 июля 2021 года. Архивировано из оригинала 11 апреля 2021 года . Проверено 21 декабря 2021 г.
  112. ^ abc Эмсли 2001, с. 57.
  113. ^ Венугопал, Б. (14 марта 2013 г.). Физиолого-химические основы токсичности металлов . Спрингер. стр. 167–8. ISBN 978-1-4684-2952-7.
  114. ^ «Бериллий и соединения бериллия». Монография МАИР . Том. 58. Международное агентство по изучению рака. 1993. Архивировано из оригинала 31 июля 2012 года . Проверено 18 сентября 2008 г.
  115. ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0054». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  116. ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Мышьяк (неорганические соединения, такие как As)» . Архивировано из оригинала 11 мая 2017 года . Проверено 30 октября 2021 г.
  117. ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Соединения ртути. Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). Архивировано 7 мая 2021 года в Wayback Machine.
  118. ^ ab «CDC - Исследования бериллия - Тема безопасности и гигиены труда NIOSH» . www.cdc.gov . Архивировано из оригинала 8 марта 2013 года . Проверено 30 января 2017 г.
  119. ^ Эмсли 2001, с. 5.
  120. ^ "Фотография ученых из Чикаго, 1946 год" . Управление по связям с общественностью Аргоннской национальной лаборатории. 19 июня 2006 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2008 г. Проверено 18 сентября 2008 г.
  121. ↑ Рабочие судостроения Ньюпорт-Ньюс сталкиваются со скрытым токсином. Архивировано 13 января 2014 г. в Wayback Machine , Daily Press (Вирджиния) , Майкл Уэллс Шапиро, 31 августа 2013 г.
  122. ^ Международная программа по химической безопасности (1990). «Бериллий: КРИТЕРИИ ЗДОРОВЬЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 106». Всемирная организация здравоохранения. Архивировано из оригинала 9 июня 2011 года . Проверено 10 апреля 2011 г.
  123. ^ «ASTM D7458 –08». Американское общество испытаний и материалов. Архивировано из оригинала 12 июля 2010 года . Проверено 8 августа 2009 г.
  124. ^ Миноуг, EM; Элер, Д.С.; Баррелл, АК; Макклески, ТМ; Тейлор, Т.П. (2005). «Разработка нового флуоресцентного метода обнаружения бериллия на поверхностях». Журнал ASTM International . 2 (9): 13168. дои : 10.1520/JAI13168.
  125. ^ «CDC - Публикации и продукты NIOSH - Руководство NIOSH по аналитическим методам (2003–154) - Альфа-список B» . www.cdc.gov . Архивировано из оригинала 16 декабря 2016 года . Проверено 30 января 2017 г.

Цитируемые источники

дальнейшее чтение

Внешние ссылки