Бериллий фторид — неорганическое соединение формулы Be F 2 . Это белое твердое вещество является основным предшественником металлического бериллия . Его структура напоминает кварц, но BeF 2 хорошо растворим в воде.
Фторид бериллия обладает отличительными оптическими свойствами. В форме фторбериллатного стекла оно имеет самый низкий показатель преломления для твердого тела при комнатной температуре - 1,275. Его дисперсионная способность является самой низкой для твердого тела - 0,0093, а коэффициент нелинейности также является самым низким - 2 × 10 -14 .
Структура твердого BeF 2 напоминает структуру кристобалита . Центры Be 2+ являются четырехкоординатными и тетраэдрическими, а фторидные центры - двухкоординатными. [7] Длина связи Be-F составляет около 1,54 Å. [8] Аналогично SiO 2 , BeF 2 также может иметь ряд родственных структур. Аналогия существует также между BeF 2 и AlF 3 : оба принимают протяженные структуры при мягкой температуре.
Газообразный фторид бериллия имеет линейную структуру с расстоянием Be-F 143 пм . [9] BeF 2 достигает давления пара 10 Па при 686 °C, 100 Па при 767 °C, 1 кПа при 869 °C, 10 кПа при 999 °C и 100 кПа при 1172 °C. [10] Молекулярный BeF 2 в газообразном состоянии изоэлектронен диоксиду углерода .
«Молекулы» жидкого фторида бериллия имеют колеблющуюся тетраэдрическую структуру. Кроме того, плотность жидкого BeF 2 снижается вблизи точки его замерзания, поскольку ионы Be 2+ и F − начинают сильнее координировать друг друга, что приводит к расширению пустот между формульными единицами . [11]
При переработке бериллиевых руд образуется примесный Be(OH) 2 . Этот материал реагирует с бифторидом аммония с образованием тетрафторбериллата аммония:
Тетрафторбериллат является сильным ионом, что позволяет его очищать путем осаждения различных примесей в виде их гидроксидов. Нагревание очищенного (NH 4 ) 2 BeF 4 дает целевой продукт:
В целом реакционная способность ионов BeF 2 с фторидом вполне аналогична реакциям SiO 2 с оксидами. [12]
Восстановление BeF 2 при 1300 °C магнием в графитовом тигле обеспечивает наиболее практичный путь получения металлического бериллия: [9]
Хлорид не является полезным предшественником из-за его летучести. [ нужна цитата ]
Фторид бериллия используется в биохимии, особенно в кристаллографии белков, как имитатор фосфата. Таким образом, АДФ и фторид бериллия вместе имеют тенденцию связываться с сайтами АТФ и ингибировать действие белков, что позволяет кристаллизовать белки в связанном состоянии. [13] [14]
Фторид бериллия образует основной компонент предпочтительной смеси фторидных солей, используемой в жидкофторидных ядерных реакторах . Обычно фторид бериллия смешивают с фторидом лития с образованием основного растворителя ( FLiBe ), в который вводят фториды урана и тория. Фторид бериллия исключительно химически стабилен, а смеси LiF/BeF 2 ( FLiBe ) имеют низкие температуры плавления (360–459 °C) и лучшие нейтронно-физические свойства из комбинаций фторидных солей, пригодных для использования в реакторах. MSRE использовала две разные смеси в двух контурах охлаждения.
Соединения бериллия очень токсичны. Повышенная токсичность бериллия в присутствии фторида была отмечена еще в 1949 году. [15] ЛД 50 у мышей составляет около 100 мг/кг при приеме внутрь и 1,8 мг/кг при внутривенном введении.