Berillium

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Lítium → Berillium → Bór   Be ↓ Mg       Teljes tábla
Általános
Név, vegyjel, rendszám	Berillium, Be, 4
Kategória	Alkáliföldfémek
Csoport, periódus, mező	2 (IIA), 2, s
Sűrűség, keménység	1848 kg/m3, 5,5
Megjelenés	szürkésfehér
Atomi jellemzők
Relatív atomtömeg	9,01218 u
Atomsugár	112 pm
Kovalens sugár	90 pm
van der Waals sugár	ismeretlen
Elektronszerkezet	[He]2s2
e- energiaszintenként	2, 2
Oxidációs állapotok (oxid)	2 (amfoter)
Kristályszerkezet	hexagonális
Fizikai jellemzők
Halmazállapot / Mágnesség	szilárd / diamágneses
Olvadáspont	1551,15 K (1278 °C)
Forráspont	3243,15 K (2970 °C)
Moláris térfogat	4,85 ·10-6 m3/mol
Párolgáshő	292,40 kJ/mol
Olvadáshő	12,20 kJ/mol
Gőznyomás	4180 Pa
Hangsebesség	13000 m/s
Egyéb
Elektronegativitás	1,57 (Pauling skála)
Fajlagos hőkapacitás	1825 J/(kg·K)
Elektromos vezetőképesség	31,3 · 106/m Ω
Hővezetési képesség	201 W/(m·K)
1. ionizációs potenciál	899,5 kJ/mol
2. ionizációs potenciál	1757,1 kJ/mol
3. ionizációs potenciál	14848,7 kJ/mol
Legstabilabb izotópok
izo T.E. fel. idő B.m. B.E. (MeV) B.t. 7Be 0,000137% {mest.} 53,12 nap e--befogás 7Li 9Be 100% Be stabil 5 neutronnal 10Be {nyomokban} 1,51×106év β- 0,556 10B
A táblázatban SI mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok normálállapotra vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük.

A berillium a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Be, rendszáma 4. Az II. főcsoportba, az alkáliföldfémek közé tartozik. Szürkés színű, kis fajsúlyú, igen kemény, rideg fém, elsősorban ötvözetek keményítő anyagaként hasznosítják. Kémiai tulajdonságai leginkább az alumíniuméhoz hasonlíthatóak. Mérgező, két vegyértékű elem.

Tartalomjegyzék 1 Története 2 Jellemzői 3 Felhasználása 4 Előfordulása 5 Előállítása 6 Izotópjai

[szerkesztés] Története

Nevét a berill (görög beryllos – zöld drágakő) nevű ásványról kapta, amelyben 1798-ban megtalálták. Egy időben glucíniumnak is hívták (a görög glykys, édes szóból), sóinak édes íze miatt. Louis Vauquelin fedezte fel 1798-ban berill ásványban és smaragdban. Először Friedrich Wöhlernek és A. B. Bussynak sikerült kivonnia 1828-ban berillium-kloridból kálium segítségével.

[szerkesztés] Jellemzői

Olvadáspontja (1277 °C) és forráspontja (2770 °C) a legmagasabb az alkáliföldfémek között. Jó hővezető. Fémfényét megtartja a levegőn, felületén igen vékony védő oxidréteg képződik. Sósavban oldódik, oxidáló savak hidegen nem támadják meg – ellenáll akár a koncentrált salétromsavnak is. Alkálilúgok melegen oldják.

Vízben oldható vegyületei mérgezőek. A berillium az egyetlen a csoportjában, amely nem képez ionos kötést és kationt. A Be²⁺ ionnak annyira erős a polarizáló hatása, hogy még a legnehezebben polarizálható anionok elektronfelhőit is deformálja, kovalens kötést létesítve velük.

[szerkesztés] Felhasználása

• a berillium-réz ötvözetet tulajdonságai miatt (jó hő- és elektromos vezetőképesség, nagy szilárdság és keménység, nem mágneses, korrózióálló) ponthegesztésnél elektródaként, rugókban, elektromos érintkezőkben alkalmazzák
• szilárdsága, kis fajsúlya miatt, és mert térfogata széles hőmérsékleti tartományban közel állandó, a berillium-réz ötvözetet felhasználják repülőgépekben, rakétákban, űrjárművekben és távközlési műholdakban
• vékony berillium-fóliát használnak a röntgendiagnosztikában a látható fénytartomány kiszűrésére
• röntgenlitográfiában használják integrált áramkörök sokszorosításához
• mivel a láncreakciók szempontjából igen fontos lassú neutronokat könnyen átengedi (neutronszűrő), nukleáris reaktorokban reflektorként és moderátor anyagként hasznosítják
• rendkívül rugalmas ötvözeteket képez, ezért felhasználják giroszkópok, órarugók, más gépalkatrészek alkotóelemeként
• a berillium-oxidot ott alkalmazzák, ahol fontos a jó hővezetés, keménység, magas olvadáspont, és elektromos szigetelés
• a berillium vegyületeit valamikor fénycsövekben használták, de a munkásokban fellépő berilliózis miatt áttértek más anyagok használatára.

[szerkesztés] Előfordulása

Több mint 30 ásványban fordul elő, ezek közül a legfontosabbak a bertrandit, a berill, Be₃Al₂(Si₆O₁₈) és a krizoberill, BeOAl₂O₃. Ez utóbbi Brazíliában, az Urálban és Norvégiában található meg.

A drágakövek közül berilliumot tartalmaz az akvamarin és a smaragd. Az ipari mennyiségű berillium legfontosabb forrása a berill és bertrandit érc. Előállítása berillium-fluorid magnéziummal történő redukálásával történik. A fém-berillium 1957 óta hozzáférhető a kereskedelemben.

[szerkesztés] Előállítása

[szerkesztés] Izotópjai

A berilliumnak egyetlen stabil izotópja van, a Be-9. A kozmikus eredetű Be-10 a Föld légkörében keletkezik, az oxigén- és nitrogénatomok kozmikus sugárzás általi hasításával. Mivel a berillium 5,5-ös pH szint alatt általában oldott formában van jelen, és az esővíz pH-ja 5-nél kisebb, kimosódik a légkörből és eljut a földfelszínre.

Ahogy a csapadék egyre lúgosabbá válik, a berillium kicsapódik az oldatból. A kozmikus eredetű Be-10 így felgyülemlik a talajszinten, ahol a viszonylag hosszú (1,5 millió év) felezési idő miatt sokáig tartózkodik, mielőtt B-10 (bór)-rá bomlik. A Be-10 izotópot és bomlástermékeit a talaj eróziójának, a málladékból történő talajképződésnek, a laterit talaj kialakulásának vizsgálatában használják, valamint a naptevékenység változásainak tanulmányozásában.

A Be-7 és Be-8 instabilitásának igen fontos kozmológiai következménye, hogy berilliumnál nehezebb elemek nem keletkeztek az ősrobbanáskor magfúzióval. Ráadásul, a berillium-8 magenergia-szintjei lehetővé teszik a szén keletkezését a csillagokban, ami az élet alapeleme.