Реферат: Бериллий

Бериллий

Преждевсего несколько (их может быть гораздо больше!) ответов на вопрос: «Что можетнам дать бериллий?»… Самолет, вес которого вдвое меньше обычного;… ракетноетопливо с наивысшим удельным импульсом;… пружины, способные выдержать до 20миллиардов (!) циклов нагрузки – пружины, не знающие усталости, практическивечные.

А вначале нашего века в справочниках и энциклопедиях о бериллии говорилось:«Практического применения не имеет». Открытый еще в конце XVIII в.бериллий 100 с лишним лет оставался «безработным» элементом, хотя химикам ужебыли известны его уникальные и очень полезные свойства. Для того чтобы этисвойства перестали быть «вещью в себе», требовался определенный уровеньразвития науки и техники. В 30-х годах академик А.Е. Ферсман называлбериллий металлом будущего. Сейчас о бериллии можно и должно говорить как ометалле настоящего.

Недоразумение с периодической системой

Историяэлемента №4 началась с того, что его долго не могли открыть. Многие химикиXVIII в. анализировали берилл (основной минерал бериллия), но никто из нихне смог обнаружить в этом минерале нового элемента.

Дажесовременному химику, вооруженному фотометрическим, полярографическим,радиохимическим, спектральным, радиоактивационным и флуориметрическим методамианализа, нелегко выявить этот элемент, словно прячущийся за спину алюминия иего соединений, – настолько похожи их признаки. Первым исследователям бериллияприходилось, разумеется, гораздо труднее.

Новот в 1798 г. французский химик Луи Никола Воклен, занимаясь сравнительныманализом берилла и изумруда, открыл в них неизвестный окисел – «землю». Онабыла очень похожа на окись алюминия (глинозем), однако Воклен заметил и отличия.Окисел растворялся в углекислом аммонии (а окись алюминия не растворяется);сернокислая соль нового элемента не образовывала квасцов с сернокислым калием(а сернокислая соль алюминия такие квасцы образует). Именно этой разницей всвойствах Воклен и воспользовался для разделения окислов алюминия инеизвестного элемента. Редакция журнала «Annales de chimie», опубликовавшегоработу Воклена, предложила для открытой им «земли» название «глицина» (отгреческого γλυμυς – сладкий) из-за сладкого вкусаее солей. Однако известные химики М. Клапрот и А. Экеберг сочли этоназвание неудачным, так как соли иттрия также имеют сладковатый вкус. В ихработах «земля», открытая Вокленом, называется берилловой. Тем не менее, внаучной литературе XIX в., вплоть до 60-х годов, элемент №4 сплошь и рядомназывается «глицием», «глицинием» или «глюцинием». Ныне это названиесохранилось только во Франции.

Интересноотметить, что с предложением называть элемент №4 бериллием еще в 1814 г.выступал харьковский профессор Ф.И. Гизе.

Окиселбыл получен, но еще долгое время никому не удавалось выделить бериллий в чистомвиде. Только через 30 лет Ф. Вёлер и А. Бюсси получили немногопорошкообразного металла действием металлического калия на хлористый бериллий,но металл этот содержал много примесей. Прошло еще почти 70 лет, прежде чемП. Лебо смог получить (в 1898 г.) чистый бериллий электролизомбериллиево-фтористого натрия.

Сходствобериллия с алюминием принесло немало хлопот и автору периодического законаД.И. Менделееву. Именно из-за этого сходства в середине прошлого векабериллий считали трехвалентным элементом с атомным весом 13,8. Но, будучипомещен в таблице между углеродом и азотом, как того требовал его атомный вес,бериллий вносил полную путаницу в закономерное изменение свойств элементов. Этобыло серьезной угрозой периодическому закону. Однако Менделеев был уверен вправильности открытой им закономерности и доказывал, что атомный вес бериллияопределен неверно, что бериллий должен быть не трехвалентным, а двухвалентнымэлементом «с магнезиальными свойствами». Исходя из этого, Менделеев поместилбериллий во вторую группу периодической системы вместе с двухвалентнымищелочноземельными металлами, исправив его атомный вес на 9.

Первоеподтверждение своих взглядов Менделеев нашел в одной из малоизвестных работрусского химика И.В. Авдеева, который считал, что окись бериллия химическиподобна окиси магния. А в конце 70-х годов прошлого века шведские химики ЛареФредерик Нильсон и Отто Петерсон (некогда бывшие самыми ярыми сторонниками мненияо трехвалентном бериллии), повторно определив атомный вес бериллия, нашли егоравным 9,1.

Такбериллий, бывший первым камнем преткновения на пути периодического закона,только подтвердил его всеобщность. Благодаря периодическому закону стало болеечетким понятие о физической и химической сущности бериллия. Образно говоря,бериллий получил, наконец, свой «паспорт».

Сейчасбериллием интересуются люди многих профессий. В каждой из них – свой подход кэлементу №4, своя «бериллиевая» проблематика.

Бериллий с точки зрения геолога

Типичноредкий элемент. На тонну земного вещества в среднем приходится лишь 4,2 гбериллия. Это, конечно, очень немного, но и не так уж мало, если вспомнить,например, что такого известного элемента как свинец, на Земле вдвое меньше, чембериллия. Обычно бериллий встречается как незначительная примесь в различныхминералах земной коры. И лишь ничтожная часть земного бериллия сконцентрированав собственных бериллиевых минералах. Их известно более 30, но только шесть изних считаются более или менее распространенными (берилл, хризоберилл,бертрандит, фенакит, гельвин, даналит). А серьезное промышленное значениеприобрел пока только один берилл, известный человеку с глубокой древности.

Бериллывстречаются в гранитных пегматитах, имеющихся почти во всех странах земногошара. Это красивые зеленоватые кристаллы, достигающие иногда очень большихразмеров; известны бериллы-гиганты весом до тонны и длиной до 9 м.

Ксожалению, пегматитовые месторождения очень малы, и добывать там берилл в широкихпромышленных масштабах не удается. Однако есть и другие источники бериллия, вкоторых его концентрация гораздо выше. Это так называемыепневмато-гидротермальные месторождения (т.е. месторождения, образовавшиеся врезультате взаимодействия высокотемпературных паров и растворов с определеннымитипами горных пород).

Природныйбериллий состоит из единственного устойчивого изотопа 9Be.Интересно, что бериллий – единственный элемент периодической системы, имеющийпри четном номере всего один стабильный изотоп. Известны еще нескольконестабильных, радиоактивных изотопов бериллия. (О двух из них – 10Beи 7Be – будет сказано ниже.)

Бериллий с точки зрения металлурга

Свойствабериллия чаще всего именуются «удивительными», «чудесными» и т.п. Отчасти этосправедливо, причем главная «удивительность» заключается в сочетаниипротивоположных, иногда, казалось бы, взаимоисключающих свойств. Бериллийобладает одновременно и легкостью, и прочностью, и теплостойкостью. Этот металлсеребристо-серого цвета в полтора раза легче алюминия и в то же время прочнееспециальных сталей. Особенно важно, что бериллий и многие его сплавы неутрачивают полезных свойств при температуре 700...800°C и могут работать втаких условиях.

Чистыйбериллий очень тверд – им можно резать стекло. К сожалению, твердостисопутствует хрупкость.

Бериллийочень устойчив против коррозии. Как и алюминий, он покрывается привзаимодействии с воздухом тонкой окисной пленкой, защищающей металл от действиякислорода даже при высоких температурах. Лишь за порогом 800°C идет окислениебериллия в массе, а при температуре 1200°C металлический бериллий сгорает,превращаясь в белый порошок BeO.

Бериллийлегко образует сплавы со многими металлами, придавая им большую твердость,прочность, жаростойкость и коррозионную стойкость. Один из его сплавов –бериллиевая бронза – это материал, позволивший решить многие сложныетехнические задачи.

Бериллиевымибронзами называют сплавы меди с 1...3% бериллия. В отличие от чистого бериллияони хорошо поддаются механической обработке, из них можно, например, изготовитьленты толщиной всего 0,1 мм. Разрывная прочность этих бронз больше, чем умногих легированных сталей. Еще одна примечательная деталь: с течением временибольшинство материалов, в том числе и металлы, «устают» и теряют прочность.Бериллиевые бронзы – наоборот. При старении их прочность возрастает! Онинемагнитные. Кроме того, они не искрят при ударе. Из них делают пружины,рессоры, амортизаторы, подшипники, шестерни и многие другие изделия, от которыхтребуются большая прочность, хорошая сопротивляемость усталости и коррозии,сохранение упругости в широком интервале температур, высокие электро- итеплопроводные характеристики. Одним из потребителей этого сплава сталаавиационная промышленность: утверждают, что в современном тяжелом самолетенасчитывается больше тысячи деталей из бериллиевой бронзы.

Добавкибериллия облагораживают сплавы на основе алюминия и магния. Это понятно:плотность бериллия всего 1,82 г/см3, а температура плавления –вдвое выше, чем у этих металлов. Самые небольшие количества бериллия(достаточно 0,005%) намного уменьшают потери магниевых сплавов от горения иокисления при плавке и литье. Одновременно улучшается качество отливок,значительно упрощается технология.

Выяснилось,что с помощью бериллия можно увеличивать прочность, жесткость и жаростойкостьдругих металлов, не только вводя его в те или иные сплавы. Чтобы предотвратитьбыстрый износ стальных деталей, их иногда бериллизуют – насыщают их поверхностьбериллием путем диффузии. Делается это так: стальную деталь опускают вбериллиевый порошок и выдерживают в нем при 900...1100°C в течение 10...15часов. Поверхность детали покрывается твердым химическим соединением бериллия сжелезом и углеродом. Этот прочный панцирь толщиной всего 0,15...0,4мм придаетдеталям жаростойкость и устойчивость к морской воде и азотной кислоте.

Интереснымисвойствами отличаются и бериллиды – интерметаллические соединения бериллия станталом, ниобием, цирконием и другими тугоплавкими металлами. Бериллидыобладают исключительной твердостью и стойкостью против окисления. Лучшейтехнической характеристикой бериллидов служит тот факт, что они могутпроработать более 10 часов при температуре 1650°C.

Бериллий с точки зрения физика

Вистории многих элементов есть особые вехи – открытия, после которых значениеэтих элементов неизмеримо возрастает. В истории бериллия таким событием сталооткрытие нейтрона.

Вначале 30-х годов немецкие физики В. Боте и Г. Беккер, бомбардируябериллий альфа частицами, заметили так называемое бериллиевое излучение – оченьслабое, но чрезвычайно проникающее. Оно, как было доказано позже, оказалосьпотоком нейтронов. А еще позже это свойство бериллия легло в основу «нейтронныхпушек» – источников нейтронов, применяемых в разных областях науки и техники.

Такбыло положено начало изучению атомной структуры бериллия. Выяснилось, что егоотличают малое сечение захвата нейтронов и большое сечение их рассеяния. Инымисловами, бериллий (а также его окись) рассеивает нейтроны, изменяет направлениеих движения и замедляет их скорость до таких величин, при которых цепнаяреакция может протекать более эффективно. Из всех твердых материалов бериллийсчитается лучшим замедлителем нейтронов.

Крометого, бериллий может выполнять роль отражателя нейтронов: менять их направление,возвращать нейтроны в активную зону реактора, противодействовать их утечка.Бериллию свойственна также значительная радиационная стойкость, сохраняющаяся ипри очень высокой температуре.

Навсех этих свойствах основано применение бериллия в атомной технике – он один изсамых необходимых ей элементов.

Замедлителии отражатели из бериллия и его окиси позволяют намного уменьшить размерыактивной зоны реакторов, увеличить рабочую температуру и эффективнееиспользовать ядерное топливо. Поэтому, несмотря на высокую стоимость бериллия,его использование считают экономически оправданным, особенно в небольшихэнергетических реакторах для самолетов и морских судов.

Окисьбериллия стала важным материалом для изготовления оболочек тепловыделяющихэлементов (твэлов) атомных реакторов. В твэлах особенно велика плотностьнейтронного потока; в них – самая высокая температура, самые большие напряженияи все условия для коррозии. Поскольку уран коррозионно неустойчив инедостаточно прочен, его приходится защищать специальными оболочками, какправило, из BeO.

Большаятеплопроводность (в 4 раза выше, чем у стали), большая теплоемкость ижаропрочность позволяют использовать бериллий и его соединения в теплозащитныхконструкциях космических кораблей. Из бериллия была сделана внешняя тепловаязащита капсулы космического корабля «Фрэндшип-7», на котором Джон Гленн первымиз американских космонавтов совершил (после Юрия Гагарина и Германа Титова)орбитальный полет.

В ещебольшей мере космическую технику привлекают в бериллии легкость, прочность,жесткость, и особенно – необыкновенно высокое отношение прочности к весу.Поэтому бериллий и его сплавы все шире используются в космической, ракетной иавиационной технике.

Вчастности, благодаря способности сохранять высокую точность и стабильностьразмеров бериллиевые детали используют в гироскопах – приборах, входящих всистему ориентации и стабилизации ракет, космических кораблей и искусственныхспутников Земли.

Элемент№4 применяется и в других областях современной техники, в том числе врадиоэлектронике. В частности, керамика на основе окиси бериллия сталаматериалом корпусов так называемых ламп бегущей волны – очень эффективныхрадиоламп, не утративших своего значения под натиском полупроводников.

Рентгенотехникеметаллический бериллий дал прекрасные окна для рентгеновских трубок: благодарямалому атомному весу он пропускает в 17 раз больше мягких рентгеновских лучей,чем алюминий такой же толщины.

Бериллий с точки зрения химика

Типичноамфотерен, т.е. обладает свойствами и металла, и неметалла. Однакометаллические свойства все же преобладают.

Сводородом бериллий не реагирует даже при нагревании до 1000°C, зато он легкосоединяется с галогенами, серой и углеродом. Из галогенидов бериллия наибольшеезначение имеют его фторид и хлорид, используемые в процессе переработкибериллиевых руд.

Бериллийхорошо растворяется во всех минеральных кислотах, кроме, как это ни странно,азотной. От нее как и от кислорода, бериллий защищен окисной пленкой.

Окисьбериллия (ВеО) обладает ценными свойствами и в некоторых случаях конкурирует ссамим бериллием.

Высокаятугоплавкость (температура плавления 2570°C), значительная химическая стойкостьи большая теплопроводность позволяют применять окись бериллия во многихотраслях техники, в частности для футеровки бессердечниковых индукционных печейи тиглей для плавки различных металлов и сплавов. Интересно, что окись бериллиясовершенно инертна по отношению к металлическому бериллию. Это единственныйматериал, из которого изготовляют тигли для плавки бериллия в вакууме.

Сравнительнодавно используют окись бериллия в производстве стекла. Добавки ее увеличиваютплотность, твердость, показатель преломления и химическую стойкость стекол. Спомощью окиси бериллия создают специальные стекла, обладающие большой прозрачностьюдля ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.

Стекловолокно,в состав которого входит окись бериллия, может найти применение в конструкцияхракет и подводных лодок.

Пригорении бериллия выделяется много тепла – 15 тыс. ккал/кг. Поэтомубериллий может быть компонентом высокоэнергетического ракетного горючего.

Некоторыесоединения бериллия служат катализаторами химических процессов. Со щелочамибериллий реагирует, образуя соли-бериллаты, подобные алюминатам. Многие из нихимеют сладковатый вкус, но пробовать на язык их нельзя – почти все бериллатыядовиты.

Многиеученые считают, что изотопы бериллия 10Ве и 7Beобразуются не в недрах земли, а в атмосфере – в результате воздействиякосмических лучей на ядра азота и кислорода. Незначительные примеси этих изотоповобнаружены в дожде, снеге, воздухе, в метеоритах и морских отложениях.

Однакоесли собрать воедино весь 10Ве, находящийся в атмосфере, водныхбассейнах, почве и на дне океана, то получится довольно внушительная цифра –около 800 т.

Изотоп10Be (период полураспада 2,5·106 лет) представляетисключительный интерес для геохимии и ядерной метеорологии. Рождаясь ватмосфере, на высоте примерно 25 км, атомы 10Ве вместе сосадками попадают в океан и оседают на дне. Зная концентрацию 10Вево взятой со дна пробе и период полураспада этого изотопа, можно вычислитьвозраст любого слоя на дне океана.

Бериллий-10аккумулируется также в морских илах и ископаемых костях (кости сорбируютбериллий из природных вод). В связи с этим возникло предположение о возможностиопределения возраста органических остатков по 10Be. Дело в том, чтодовольно широко освоенный радиоуглеродный метод непригоден для определениявозраста образцов в интервале 105...108 лет (из-забольшой разницы между периодами полураспада 14С и долгоживущих изотопов40K, 82Rb, 232Th, 235U и 238U).Изотоп 10Be как раз «заполняет» этот разрыв.

Жизньдругого радиоизотопа – бериллия-7 – значительно короче: период его полураспадаравен всего 53 дням. Поэтому не удивительно, что количество его на Землеизмеряется граммами. Изотоп 7Be может быть получен и в циклотроне,но это дорого обойдется. Поэтому широкого применения этот изотоп не получил.Его используют иногда для прогнозирования погоды. Он выполняет рольсвоеобразной «метки» воздушных слоев: наблюдая изменение концентрации 7Ве,можно определить промежуток времени от начала движения воздушных масс. Еще режеприменяют 7Be в других исследованиях: химики – в качестверадиоактивного индикатора, биологи – для изучения возможностей борьбы стоксичностью самого бериллия.

Бериллий с точки зрения биолога и медика

Бериллийобнаружен в растениях, произрастающих на бериллийсодержащих почвах, а также втканях и костях животных. Но если для растения бериллий безвреден, то уживотных он вызывает так называемый бериллиевый рахит. Повышенное содержаниесолей бериллия в пище способствует образованию в организме растворимого фосфатабериллия. Постоянно «похищая» фосфаты, бериллий тем самым способствуетослаблению костной ткани – это и есть причина болезни.

Многиесоединения бериллия ядовиты. Они могут стать причиной воспалительных процессовна коже и бериллиоза – специфического заболевания, вызываемого вдыханиембериллия и его соединений. При кратковременном вдыхании больших концентрацийрастворимых соединений бериллия возникает острый бериллиоз, представляющийсобой раздражение дыхательных путей, иногда сопровождающееся отеком легких иудушьем. Есть и хроническая разновидность бериллиоза. Для нее характерны менеерезкие симптомы, но большие нарушения в функциях всего организма.

Допустимыепределы содержания бериллия в воздухе очень малы – всего 0,001 мг/м3.Это значительно меньше допустимых норм для большинства металлов, даже такихтоксичных, как свинец.

Длялечения бериллиоза применяют чаще всего химические соединения, связывающие ионыбериллия и способствующие их выведению из организма.

Три «но» бериллия

Этаглава не означает, что все предыдущее – только «теория». Но, к сожалению,факторы, ограничивающие применение бериллия, вполне реальны, и не учитывать ихнельзя.

Этопрежде всего хрупкость металла. Она намного усложняет процесс его механическойобработки, затрудняет получение больших листов бериллия и сложных профилей,необходимых в тех или иных конструкциях. Предпринимаются упорные попыткиустранить этот недостаток. Но, несмотря на некоторые успехи (изготовлениеметалла высокой чистоты, различные технологические усовершенствования),получение пластичного бериллия продолжает оставаться трудной проблемой.

Второе– токсичность бериллия.

Тщательныйконтроль за чистотой воздуха, особые системы вентиляции, возможно большаяавтоматизация производства – все это позволяет успешно бороться с токсичностьюэлемента №4 и его соединений.

Инаконец, третье и очень важное «но» бериллия – его высокая стоимость. Цена1 кг бериллия в США сейчас около 150 долларов, т.е. бериллий в несколькораз дороже титана.

Однакорост потребления всегда приводит к технологическим усовершенствованиям, которыев свою очередь способствуют уменьшению издержек производства и цены. В будущемспрос на бериллий возрастет еще больше: ведь этот металл человечество началоприменять чуть больше 40 лет назад. И, конечно, достоинства элемента №4 возьмутверх над его недостатками.

Издокументов прошлого

Восьмидесятыегоды прошлого века – время оживленных научных споров об атомном весе бериллия.

Д.И. Менделеевписал по этому поводу:

«Недоразумениедлилось несколько лет. Не раз мне приходилось слышать о том, что вопрос обатомном весе бериллия грозит поколебать общность периодического закона, можетпотребовать глубоких в нем преобразований. В научном разноречии, касающемсябериллия, приняли участие многие силы, конечно, потому именно, что дело шло опредмете более многозначительном, чем атомность сравнительно редкого элемента;периодический закон разъяснялся в этих разноречиях, и взаимная связь элементовразных групп стала более очевидной, чем было когда-либо».

Долгоевремя главными противниками двух валентности бериллия были шведские химикипрофессора Л.Ф. Нильсон и О. Петерсон. В 1878 г. ониопубликовали статью «О получении и валентности бериллия», в конце которой былитакие слова: «… наше мнение об истинном атомном весе и химической природеэтого металла противоречит так называемому периодическому закону, которыйМенделеев предначертал для всех элементов, а именно не только потому, что приBe = 13,8 металл этот едва ли может быть помещен в менделеевскуюсистему, но и потому, что тогда элемент с атомным весом 9,2, как это требуетпериодический закон, в системе отсутствовал бы и, по-видимому, еще должен бытьоткрыт».

Взащиту периодического закона выступил чешский химик Богуслав Браунер,считавший, что известный закон Дюлонга и Пти, которым пользовались шведскиехимики, имеет некоторые отступления в области малых атомных весов, к которойсобственно и относится бериллий. Кроме того, Браунер советовал Нильсону иПетерсону определить плотность паров хлористого бериллия, считая, чтоколичественное определение этой характеристики поможет точно установитьпринадлежность элемента к той или иной группе периодической системы. Когдашведские химики повторили свои опыты и проделали то, что советовал им Браунер,они убедились в правоте Менделеева. В статье, отражавшей результаты этойработы, Нильсон и Петерсон написали: «… мы должны отказаться от ранеезащищавшегося нами мнения о том, что бериллий трехвалентный элемент…Одновременно мы признаем правильность периодического закона и в этом важномслучае».

В1884 г. Нильсон писал Менделееву: «… не могу не выразить Вам моегосердечного поздравления по поводу того, что и в этом случае, как и во многихдругих, система оправдала себя».

Позднеев одном из изданий «Основ химии» Д.И. Менделеев отметил, что «Нильсон иПетерсон – одни из главных защитников трехатомности бериллия… доставилиопытные доказательства в пользу двухатомности бериллия и, громко высказав это,показали, что в науке истина, даже при разноречиях, одинаково дорога всем, хотябы сперва и отрицалась теми, кто ее утвердил».

Драгоценныебериллы

Основнойминерал бериллия – берилл относится, как известно, к полудрагоценным камням. Нокогда говорят о четырех его разновидностях – изумруде, аквамарине, воробьевитеи гелиодоре, то приставку «полу» отбрасывают. Изумруды, особенно весом больше 5каратов, ценятся не меньше бриллиантов.

Чемотличаются эти камни от обычного берилла? Ведь формула их та же – Al2Be3(Si6O18).Но эта формула не учитывает примесей, которые, собственно, и превращаютполудрагоценные камни в драгоценные. Аквамарин окрашен ионами двухвалентногожелеза, в изумруде (он же смарагд) кроме Fe2+ есть незначительнаяпримесь окиси хрома. Розовый цвет воробьевита объясняется примесью соединенийцезия, рубидия и двухвалентного марганца, а золотисто-желтый гелиодор окрашенионами трехвалентного железа.

Драгоценныйметалл из полудрагоценного камня

Высокаястоимость бериллия объясняется не только ограниченностью сырьевых ресурсов, нои сложностями технологии получения чистого металла. Основной метод производствабериллия – восстановление его фторида металлическим магнием. Фторид получают изгидроокиси, а гидроокись из бериллового концентрата. Уже первый прогон этойтехнологической лестницы состоит из нескольких ступеней: концентрат подвергаюттермообработке, измельчению, затем на него последовательно действуют сернойкислотой, водой, растворами аммиака и едкого натра, специальными комплексообразователями.

Получившийсябериллат натрия гидролизуют и на центрифуге отделяют гидроокись.

Гидроокисьпревращается во фторид тоже лишь после нескольких операций, каждая из которыхдостаточно сложна и трудоемка. Восстановление магнием идет при температуре900°C, ход процесса тщательно контролируется. Важная деталь: тепло,выделяющееся в реакции, поглощается с той же скоростью, что и выделяется.Полученный жидкий металл выливают в графитовые изложницы, но он загрязненшлаком, и поэтому его еще раз переплавляют в вакууме.

Бериллийв быту

Сферыприменения бериллия не ограничиваются «высокой» техникой. С изделиями изникель-бериллиевых сплавов (содержание Be не превышает 1,5%) можно встретитьсяи в повседневной жизни. Из этих сплавов изготавливают хирургическиеинструменты, иглы для подкожных инъекций, литые металлические зубы. Из сплава«элинвар» (никель, бериллий, вольфрам) в Швейцарии делают пружины для часов.Медно-бериллиевый сплав в США используют для изготовления втулок пишущегомеханизма шариковых ручек.

Искусственныеизумруды

Получитьизумруды искусственным путем гораздо труднее, чем большинство другихдрагоценных камней. Главная причина в том, что берилл – сложное комплексноесоединение. Однако ученые смогли имитировать природные условия, в которых происходилообразование минерала: изумруды «рождаются» при очень высоком давлении(150 тыс. атм.) и высокой температуре (1550°C). Искусственныеизумруды могут использоваться в электронике.

Бериллийи сверхпроводимость

Сейчасизвестно более тысячи материалов, приобретающих при температуре, близкой кабсолютному нулю, свойство сверхпроводимости. В их числе – металлическийбериллий. Будучи сконденсирован в виде тонкой пленки на холодную подложку,бериллий становится сверхпроводником при температуре около 8 К.

Бериллийв целебном средстве

В1964 г. группа советских химиков во главе с вице-президентом Академии наукТаджикской ССР, доктором химических наук К.Т. Порошиным провела химическийанализ древнего целебного средства «мумие». Оказалось, что это веществосложного состава, причем в числе многих элементов, содержащихся в мумие, есть ибериллий.

Географияместорождений бериллия

Бериллиевоесырье имеется во многих странах мира. Наиболее крупные месторождения егонаходятся в Бразилии и Аргентине. На их долю приходится примерно 40% добычиберилла в капиталистических странах. Значительные запасы бериллиевых рудимеются также в странах Африки и в Индии.

Вплотьдо последнего времени крупнозернистый берилл добывали вручную. В Бразилии такимкустарным способом и сейчас ежегодно добывается до 3000 т концентрата.

Лишьнедавно были предложены новые методы флотации, позволяющие использоватьнерентабельные ранее месторождения мелкозернистого берилла.

Бериллийи «атомная игла»

Теплоизоляционныесвойства окиси бериллия могут пригодиться и при исследовании земных глубин.Так, существует проект взятия проб из мантии Земли с глубин до 32 км спомощью так называемой атомной иглы. Это миниатюрный атомный реактор диаметромвсего 60 см. Реактор должен быть заключен в теплоизолирующий футляр изокиси бериллия с тяжелым вольфрамовым наконечником.

Принципдействия атомной иглы заключается в следующем: высокие температуры, создаваемыев реакторе (свыше 1100°C), вызовут плавление скальных пород и продвижениереактора к центру Земли. На глубине примерно 32 км тяжелое вольфрамовоеострие должно отделиться, а реактор, став более легким, чем окружающие егопороды, возьмет пробы с недостижимых пока глубин и «всплывет» на поверхность.