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铍Be元素介绍

作者:小编 日期:2021-01-22 09:57:50 点击数:

化学元素铍被归类为碱土金属。1828年,弗里德里克·维勒(Friederich Wöhler)和安东尼·布西(Antoine Bussy)发现了纯铍。

铍元素的发现

三种绿柱石(左)和一种祖母绿(右)。绿柱石和祖母绿的分子式是Be3Al2(SiO3)6。不同的颜色是由不同元素的痕迹造成的。例如,绿柱石由微量的铬3+(蓝绿色)或钒3+(黄绿色)离子着色。Reno Chris和Jan Arkesteijn拍摄的照片。

1798年,在法国,勒内·豪伊发现了绿柱石和祖母绿的晶体结构和性质的相似性。绿柱石可以呈现多种不同的颜色,祖母绿是绿色的。(祖母绿是绿柱石的绿色变种,此外还有蓝色变种海蓝宝)

豪伊想知道,尽管绿柱石和祖母绿的颜色不同,它们是否可能由相同的元素构成。他找到专攻分析的法国化学家尼古拉斯·路易斯·沃奎林(Nicolas Louis Vauquelin),请他看一看。

沃奎林在绿柱石和祖母绿中发现了一种新的甜味物质——氧化铍(BeO)。现在我们知道铍及其化合物是剧毒的。

尽管今天人们对老式化学家不以为然,但他们经常把品尝化学物质作为分析的一部分。

对一些人来说,味觉测试将他们的事业推向了绝路。来自瑞典的卡尔·舍勒就是这样一个化学家,他发现了氯和氧。舍勒被认为是死于他的各种实验引起的中毒。

沃奎林提出,氧化铍含有一种以前未被发现的元素。他最初称这种新元素为“绿柱石之土”。

氧化铍的甜味导致这种新元素被重新命名为“甘糖素”(glyceynum),然后是“葡糖苷”或“葡糖苷”(glucina)。希腊语“glykis”的意思是“甜的”,也是我们所说的“葡萄糖”的英文(glucose)来源。

1828年,德国的弗里德里克·维勒(Friederich Wohler)和法国的安东尼·布西(Antoine Bussy)首次从铍盐中分离出纯铍。

两位化学家在铂坩埚中使钾和氯化铍反应,生成氯化钾和铍。

维勒对这种新元素的名称并不满意,他更喜欢从希腊词“beryllos”来的铍,意思是矿物绿柱石。

维勒的同胞马丁·克劳普罗斯(Martin Klaproth)早在1801年就指出,钇也能形成甜盐。一个来自“beryllos”的名字比一个来自“glykis”的名字更不容易引起混淆。Klaproth还注意到一种植物已经被称为葡萄糖。

然而,Bussy更喜欢称这种新元素为“glucinium(葡萄糖)”。

最终,在1949年,IUPAC选择了铍作为元素的名字,这个决定在1957年正式生效。

铍在证明中子的存在方面起了很大作用。1932年,英国物理学家詹姆斯·查德威克(James Chadwick)用阿尔法射线(原子核)轰击了一个铍样品。他观察到被轰击的样品释放出一个亚原子粒子,有质量但不带电。

这个中性粒子就是中子。

外观和特性

危害:

铍和它的盐类都是有毒和致癌的。

特点:

绿柱石的六方晶体结构。对绿柱石和祖母绿晶体的研究为新元素铍的存在提供了线索。固态。

铍是一种轻、银灰色、相对柔软的金属,坚硬但易碎。

铍在轻金属中熔点最高,熔点为1278℃,比锂(180℃)、钠(98℃)、镁(650℃)、铝(660℃)或钙(839℃)高出很多。

在正常情况下,铍的表面会形成一层薄的硬氧化物BeO,保护金属免受水或空气的进一步侵蚀。

由于有了BeO层,铍即使在600℃也不会在空气中氧化,而且能抵抗浓硝酸的腐蚀。

铍还具有高导热性和非磁性。

铍的利用

与大多数金属不同,铍对x射线几乎是透明的,因此它被用于x光管的辐射窗口。

纯度99%+的大铍晶体。(照片:Alchemist-hp)

铍合金在航空航天工业中用作高性能飞机、卫星和航天器的轻型材料。

铍被用作铜的合金来制造防火花的工具。

在核反应堆中,铍还被用作中子的反射器和吸收器、屏蔽器和慢化剂。

铍同位素及丰度

地壳的丰度:按质量之2.8ppm,按摩尔4.6ppm

丰度太阳系:按质量ppb,按摩尔ppb

来源

绿柱石矿物,Be3Al2(SiO3)6是铍最重要的来源。商业上是用金属镁还原氟来生产的。

同位素:铍有九个已知半衰期的同位素。9Be是唯一稳定的同位素。宇宙成因10Be(半衰期151万年)是由宇宙射线对氧和氮的影响在大气中产生的。


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