ബെറിലിയം
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
|
||||||
| പൊതു വിവരങ്ങള്‍ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ | ബെറിലിയം, Be, 4 | |||||
| അണുഭാരം | 9.012182 ഗ്രാം/മോള്‍ | |||||
ബെറിലിയം ആല്‍ക്കലൈന്‍ ലോഹങ്ങളുടെ കുടുംബത്തില്‍പ്പെട്ട മൂലകമാണ്. ചാരനിറത്തിലുള്ളതും ശക്തവും ഭാരക്കുറവുള്ളതും പൊട്ടുന്നതുമായ (brittle) ഒരു ആല്‍ക്കലൈന്‍ ലോഹമാണിത്. ലോഹസങ്കരങ്ങളുടെ കടുപ്പം വര്‍ദ്ധിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപാധിയായാണ് ഇതിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം. ബെറിലിയം കോപ്പര്‍ ഇത്തരം ഒരു സങ്കരമാണ്.
ഉള്ളടക്കം |
[തിരുത്തുക] ഗുണങ്ങള്‍
ഇതിന്റെ അണുസംഖ്യ 4-ഉം, പ്രതീകം Be-ഉം, സംയോജകത 2-ഉം ആണ്. മറ്റു കനം കുറഞ്ഞ ലോഹങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ഇതിന്റെ ദ്രവണാങ്കം വളരെ കൂടുതലാണ്. ഇലാസ്തികത ഇരുമ്പിനെ അപേക്ഷിച്ച് മൂന്നിലൊന്ന് കൂടുതലാണ്. ബെറിലിയം നല്ല ഒരു താപചാലകമാണ് , കാന്തികഗുണങ്ങള്‍ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നുമില്ല. നൈട്രിക് അമ്ലത്തിനെ വരെ ചെറുത്തു നില്‍ക്കാനുള്ള കഴിവ് ഇതിനുണ്ട്. എക്സ് രശ്മികള്‍ ഇതിലൂടെ തടസമില്ലാതെ പ്രവഹിക്കുന്നു. റേഡിയം, പൊളോണിയം തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളിലെന്ന പോലെ, ആല്‍ഫാ കണങ്ങള്‍ ഇതില്‍ പതിച്ചാല്‍ ന്യൂട്രോണുകളെ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ഒരു ദശലക്ഷം ആല്‍ഫാകണങ്ങള്‍ക്ക് 30 ന്യൂട്രോണുകള്‍ എന്ന കണക്കിനാണ് ഈ ഉത്സര്‍ജ്ജനം. അന്തരീക്ഷവായുവില്‍ നിന്നുമുള്ള ഓക്സീകരണം സാധാരണ താപ മര്‍ദ്ദ നിലയില്‍ ഇത് ചെറുക്കുന്നു. ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത മറ്റെല്ലാ മൂലകങ്ങളിലും വച്ച് ഏറ്റവും അധികം ബെറിലിയത്തിലാണ്. 12500 മീറ്റര്‍ പ്രതി സെക്കന്റ് ആണ് ബെറിലിയത്തിലൂടെയുള്ള ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത.
[തിരുത്തുക] ചരിത്രം
ബെറിലിയം എന്ന നാമം ഗ്രീക്ക് ഭാഷയിലെ ബെറില്ലോസ്, ബെറില്‍ എന്നീ പദങ്ങളില്‍ നിന്നുമാണ് ഉണ്ടായത്. പ്രാകൃത, ദ്രാവിഡഭാഷകളില്‍ നിന്നുമാണ് ഇതിന്റെ മൂലം എന്നും കരുതുന്നു. ഇതിനെ ലവണങ്ങളുടെ മധുരരസം മൂലം ഇതിന്റെ ഗ്ലുസിനിയം (ഗ്രീക്കു ഭാഷയിലെ മധുരം എന്നര്‍ത്ഥമുള്ള ഗ്ലൈക്കിസ് എന്ന പദത്തില്‍ നിന്നും) എന്നായിരുന്നു മുന്‍പ് വിളിച്ചിരുന്നത്. 1798-ല്‍ ലൂയിസ് വാക്വെലിന്‍ ആണ് ഓക്സൈഡ് രൂപത്തില്‍ ഇത് ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയത്. പൊട്ടാസ്യവും ബെറിലിയം ക്ലോറൈഡും തമ്മില്‍ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ച് 1828-ല്‍ ഫ്രൈഡ്രിക് വോളറും എ.എ. ബസ്സിയും (ഇരുവരും സ്വതന്ത്രമായിത്തന്നെ) ബെറിലിയം വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തു.
[തിരുത്തുക] ലഭ്യത
ലോകത്ത് അറിയപ്പെടുന്ന ഏകദേശം 4000 ധാതുക്കളില്‍ 100 എണ്ണത്തിലും ബെറിലിയം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ബെര്‍ട്രാന്‍ഡൈറ്റ് (Be4Si2O7(OH)2), ബെറില്‍ (Al2Be3Si6O18), ക്രൈസോബെറില്‍(Al2BeO4), ഫെനാകൈറ്റ് (Be2SiO4) എന്നിവയാണ് ഇതില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ടവ. ബെറിലിന്റെ ശുദ്ധമായ രൂപമാണ് അക്വാമറൈന്‍, മരതകം എന്നീ രത്നങ്ങള്‍.
ബെറിലിയത്തിന്റെ വ്യാവസായിക സ്രോതസ് ബെറിലും ബെര്‍ട്രാന്‍ഡൈറ്റുമാണ്. 1957 വരെ ഇത് വ്യാവസായികമായി ലഭ്യമല്ലായിരുന്നു. ഇന്ന് ഇതിന്റെ ഉല്‍പ്പാദനം ബെറിലിയം ഫ്ലൂറൈഡും മഗ്നീഷ്യവുമായുള്ള നിരോക്സീകരണപ്രവര്‍ത്തനം വഴിയാണ് നടത്തുന്നത്.
BeF2 + Mg → MgF2
[തിരുത്തുക] ഉപയോഗങ്ങള്‍
- ലോഹസങ്കരങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നതിന് - 2.5% ബെറിലിയം ചേര്‍ത്താണ് ബെറിലിയം-കോപ്പര്‍ ഉണ്ടാ‍ക്കുന്നത്. കൂടിയ താപ, വൈദ്യുത ചാലകത, കടുപ്പം, ബലം, കുറഞ്ഞ ഭാരം, കാന്തികത ഇല്ലായ്മ, തുരുമ്പെടുക്കാതിരിക്കുക എന്നീ ഗുണങ്ങള്‍ മൂലം ഈ സങ്കരം സ്പോട്ട് വെല്‍ഡിങിനു വേണ്ട ഇലക്ട്രോഡുകള്‍, സ്പ്രിങ്ങുകള്‍, പണി ഉപകരണങ്ങള്‍, വൈദ്യുത ബന്ധങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണം പോലെയുള്ള വിവിധ വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ഇതിന്റെ കടുപ്പവും കുറഞ്ഞ ഭാരവും ഉയര്‍ന്ന താപനില താങ്ങാനുള്ള കഴിവും, പ്രതിരോധ, വ്യോമയാന മേഖലകളില്‍ വേഗതയേറിയ വിമാനങ്ങള്‍, മിസൈലുകള്‍, ശൂന്യാകാശവാഹനങ്ങള്‍, വാര്‍ത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മ്മാണപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കുപയുക്തമാക്കുന്നു.
- എക്സ് കിരണങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണത്തിന് ബെറിലിയത്തിന്റെ വളരെ കട്ടികുറഞ്ഞ പാളി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബെറിലിയം ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന് അതാര്യവും എക്സ് കിരണങ്ങള്‍ക്ക് സുതാര്യവുമാണ്.
- പ്രത്യേകതരത്തിലുള്ള അര്‍ദ്ധചാലകങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന് പി-ടൈപ് ഡോപന്റ് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- എക്സ്-റേ ലിത്തോഗ്രഫിയില്‍ മൈക്രോസ്കോപ്പിക് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സര്‍ക്യൂട്ടുകളുടെ പുനര്‍നിര്‍മ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- വിദൂരവിനിമയ മേഖലയില്‍ ശക്തിയേറിയ മൈക്രോവേവ് ട്രാന്‍സ്മിറ്ററുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയര്‍ന്ന കാന്തികതയുള്ള ക്ലിസ്ട്രോണുകളെ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് ബെറിലിയം കൊണ്ടുള്ള ഉപകരണങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ന്യൂട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത് കുറവായതിനാല്‍ ആണവ റിയാക്റ്ററുകളില്‍ റിഫ്ലെക്റ്റര്‍ ആയും മോഡറേറ്ററായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- മേല്‍പ്പറഞ്ഞ കാരണം കൊണ്ടുതന്നെ ആണ്വായുധങ്ങളിലും ഈ ലോഹം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ഗൈറോസ്കോപ്പുകള്‍, വിവിധതരം കമ്പ്യൂട്ടര്‍ ഘടകങ്ങള്‍, ഘടികാര സ്പ്രിങ്ങുകള്‍, എന്നിങ്ങനെ കനംകുറഞ്ഞതും, കടുപ്പം, കൃത്യത എന്നിവ കൂടിയതുമായ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന്.
- കൂടിയ താപ ചാലകത, ബലം, കടുപ്പം മുതലായ ഗുണങ്ങള്‍ ആവശ്യമുള്ള ഉപയോഗങ്ങള്‍ക്ക് ബെറിലിയം ഓക്സൈഡ് എന്ന ബെറിലിയം സംയുക്തം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ദ്രവണാങ്കവും ഉയര്‍ന്നതാണെന്നതും മറ്റു താപചാലകങ്ങളില്‍ നിന്നും വിപരീതമായി ഇത് ഒരു വൈദ്യുത അചാലകമാണെന്നതുമാണ് പ്രധാന പ്രത്യേകതകള്‍.
- മുന്‍‌കാലങ്ങളില്‍ ബെറിലിയം സംയുക്തങ്ങള്‍ ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകളുടെ നിര്‍മാണത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഇത്തരം വ്യവസായമേഖലയിലെ തൊഴിലാളികളില്‍ കണ്ടു വന്നിരുന്ന ബെറിലിയോസിസ് എന്ന അസുഖം മൂലമാണ് ഇതിന്റെ ഉപയോഗം നിര്‍ത്തിയത്.
- ശൂന്യാകാശവാഹനങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണം, ശൂന്യാകാശ ദൂരദര്‍ശിനികളിലെ ദര്‍പ്പണങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണം എന്നീ മേഖലകളിലും ബെറിലിയം കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങള്‍
- ബെറിലിയവും അതിന്റെ ലവണങ്ങളും വിഷവസ്തുക്കളും അര്‍ബുദ‍ജന്യവുമാണ്.
- ബെറിലിയോസിസ് ബെറിലിയം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഒരു ശ്വാസകോശരോഗമാണ്. ബെറിലിയം മൂലമുള്ള രോഗങ്ങള്‍ 1933-ല്‍ യുറോപ്പിലും 1943-ല്‍ ഐക്യനാടുകളിലുമാണ് ആദ്യമായി രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളത്.
അമേരിക്കയിലെ മസ്സാച്ചുസെറ്റ്സിലെ ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകള്‍ ഉണ്ടാക്കുന്ന വ്യവസായശാലകളിലെ തൊഴിലാളികളില്‍ 1946-ലാണ് ബെറിലിയോസിസ് ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയത്. സാര്‍‌‍യ്‌ഡോസിസ് രോഗവുമായി ഏറെ സാമ്യമുള്ള രോഗലക്ഷണങ്ങളാണ് ബെറിലിയോസിസിനുമുള്ളത്. അതിനാ‍ല്‍ രോഗനിര്‍ണയം അല്‍പ്പം ബുദ്ധിമുട്ടേറിയതാണ്.
ഇക്കാരണം കൊണ്ട് ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്കുകളുടെ നിര്‍മ്മാണരംഗത്തുനിന്ന്` ബെറിലിയത്തെ 1949 മുതല്‍ പൂര്‍ണമായി ഒഴിവാക്കി. എങ്കിലും ആണവോര്‍ജ്ജം, ശൂന്യാകാശം, ബെറിലിയം ഉല്‍പ്പാദനം, ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണ നിര്‍മ്മാണം എന്നീ മേഖലകളിലുള്ള ഇതിന്റെ ഉപയോഗം ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങള്‍ക്ക് ഹേതുവാണ്.
മുന്‍‌കാലങ്ങളിലെ ഗവേഷകര്‍ ബെറിലിയത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങളെ രുചിച്ചു മധുരം നോക്കിയാണ്, ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം മനസിലാക്കിയിരുന്നത്. ഇക്കാലത്ത് ബെറിലിയത്തെ തിരിച്ചറിയാന്‍ പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കൂടാതെ ഇതിനെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതില്‍ ആളുകള്‍ വളരെ ശ്രദ്ധ ചെലുത്താറുണ്ട്. എന്തെന്നാല്‍ ഇതിന്റെ പൊടി പോലും ശ്വാസകോശാര്‍ബുദം ഉണ്ടാകുന്നതിന് കാരണമാണ്.
 |
രസതന്ത്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഈ ലേഖനം അപൂര്‍ണ്ണമാണ്. ഇതു പൂര്‍ത്തിയാക്കാന്‍ സഹായിക്കുക. |
| H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
| ക്ഷാര ലോഹങ്ങള്‍ | ആല്‍ക്കലൈന്‍ ലോഹങ്ങള്‍ | ലാന്തനൈഡുകള്‍ | ആക്റ്റിനൈഡുകള്‍ | സംക്രമണ ലോഹങ്ങള്‍ | ലോഹങ്ങള്‍ | അര്‍ദ്ധലോഹങ്ങള്‍ | അലോഹങ്ങള്‍ | ഹാലൊജനുകള്‍ | ഉല്‍കൃഷ്ടവാതകങ്ങള്‍ |
