Be[金屬元素鈹]

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鈹,原子序數4,原子量9.012182,是最輕的鹼土金屬元素。鈹在地殼中含量為0.001%,主要礦物有綠柱石、矽鈹石和金綠寶石。鈹既能和稀酸反應,也能溶於強鹼,表現出兩性。鈹的氧化物、鹵化物都具有明顯的共價性,鈹的化合物在水中易分解,鈹還能形成聚合物以及具有明顯熱穩定性的共價化合物。鈹的化學性質活潑,能形成緻密的表面氧化保護層。

基本信息

基本介紹

 金屬元素鈹 金屬元素鈹
銅鈹,首為尖鋒,平脊兩刃,通常長30CM左右,形制極象 短劍;後端為扁形或矩形的莖,用以裝柄,一般在莖的近端處開有圓孔,以便穿釘固定。它和矛的區別,除頭的形制不同外,主要是裝柄方法不同:矛是將柄納入矛筒中,而鈹是鈹莖插入木柄中,外用繩等捆綁。秦俑坑中的銅鈹,其首和短劍相同,長約30厘米,後裝長約3.5米的木柄,柄末端裝有銅樽,還有保護刃部的鞘。西漢時改為鐵制,西漢中期以後逐漸消失。鈹是古代長兵器之一,秦俑坑中出土的這件銅鈹鑄造工藝極為精緻,鈹身柄同模合鑄,鈹格分鑄,格含於鈹身,並有刻銘。此種兵器似乎當時的中下級軍官頗愛使用。
鈹在地殼中含量為0.001%,主要礦物有綠柱石、矽鈹石和 金綠寶石。天然鈹有三種同位素:鈹7、鈹8、鈹10。鈹是鋼灰色金屬;熔點1283°C,沸點2970°C,密度1.85克/厘米³,鈹離子半徑0.31埃,比其他金屬小得多。
鈹的化學性質活潑,能形成緻密的表面氧化保護層,即使在紅熱時,鈹在空氣中也很穩定。鈹即能和稀酸反應,也能溶於強鹼,表現出兩性。
鈹的氧化物、鹵化物都具有明顯的共價性,鈹的化合物在水中易分解,鈹還能形成聚合物以及具有明顯熱穩定性的共價化合物。
和鋰一樣,也形成保護性氧化層,故在空氣中即使紅熱時也很穩定。不溶於冷水,微溶於熱水,可溶於稀鹽酸,稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬鈹對於無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下,也有明顯的抗腐蝕性。鈹價態為正2價,可以形成聚合物以及具有顯著熱穩定性的一類共價化合物。
鈹(舊譯作鋍、鑉)是一種化學元素,它的化學符號是Be,它的原子序數是4,是一種灰白色的鹼土 金屬。鈹及其化合物都有劇毒。儘管在地殼中發現了幾種形式的鈹,但它的含量仍然相對稀少,只占地球上所有元素的第32位。
顏色和外表:銀白色或鋼灰色
地殼含量:2.6×10⁻⁴%
鈹的化學性質活潑,已發現的鈹的同位素共有8種,包括鈹6,鈹7,鈹8,鈹9,鈹10,鈹11,鈹12,鈹14,其中只有鈹9是穩定的,其他同位素都帶有放射性。在自然界中存在於綠柱石、矽鈹石和金綠寶石礦中,鈹分布於綠柱石及貓睛石中。含鈹的礦石有許多透明的、色彩美麗的變種,自古以來是最名貴的寶石。
在我國古代文獻中記載著這些寶石,如貓精,或稱貓精石、貓兒眼、貓眼石,也就是我們現在稱的金綠玉。這些含鈹的礦石基本上都是綠柱石的變種。可由電解熔融的氯化鈹或氫氧化鈹而製得。它能形成緻密的表面氧化保護層,即使在紅熱時,鈹在空氣中也很穩定。
鈹即能和稀酸反應,也能溶於強鹼,表現出兩性。鈹的 氧化物鹵化物都具有明顯的共價性,鈹的化合物在水中易分解,鈹還能形成聚合物以及具有明顯熱穩定性的共價化合物。
金屬鈹對液體金屬的抗腐蝕性,與通用的綜合劑 乙二胺四乙酸(EDTA)的反應並不強,這在分析上是很重要的。鈹可以形成聚合物以及具有顯著熱穩定性的一類共價化合物。鈹用來製造飛機上用的合金、倫琴射線管、鈹鋁合金、。也用作原子反應堆中的減速劑和反射劑。
高純度的鈹又是快速中子的重要來源。這對設計核反應堆的熱交換器是重要的,主要用作核反應堆的中子減速劑。鈹銅合金被用於製造不發生火花的工具,如航空發動機的關鍵運動部件、精密儀器等。鈹由於重量輕、彈性模數高和熱穩定性好,已成為引人注目的飛機和飛彈結構材料。
鈹具有毒性。每一立方米的空氣中只要有一毫克鈹的粉塵,就會使人染上急性肺炎——鈹肺病。我國冶金行業已經使一立方米空氣中的鈹的含量降低到十萬分之一克以下,圓滿地解決了鈹中毒的防護問題。
跟鈹相比,鈹的化合物的毒性更大,鈹的化合物會在動物的組織和血漿中形成可溶性的膠狀 物質,進而與血紅蛋白發生化學反應,生成一種新的物質,從而使組織器官發生各種病變,在肺和骨骼中的鈹,還可能引發 癌症
鈹透X射線的能力最強,有“金屬玻璃”之稱。其合金是航空,航天,軍工,電子,核能等領域不可替代的戰略金屬材料。鈹青銅是銅合金中性能最優良的彈性合金,具有良好的導熱,導電,耐熱,耐磨,耐腐蝕,無磁性,彈性滯後小,衝擊時不產生火花等優點,被廣泛套用於國防,儀表,儀器,計算機,汽車,家電等工業中。鈹銅錫合金被用於製造在高溫下工作的彈簧,此種彈簧在紅熱狀態下仍保持良好的彈性和韌性;氧化鈹可用於高溫熱電偶的耐熱填充物。
例如:適用於吹氣模(風咀,剪口,模腔)及注塑模(模芯,模腔,頂針,塑孔栓,熱流道系統配件及作鑲件使用)。
套用例: 塑膠模、衝壓模、橡膠模、拉拔模、壓鑄模等。

發現簡史

 金屬元素鈹 金屬元素鈹
1798年,法國化學家沃克蘭(Vauquelin Niclas Louis,1763~1829)對綠柱石和祖母綠進行化學分析時發現了鈹。但是,單質鈹在三十年後的1828年由德國化學家維勒(Friedrich Woler,1800~1882)用金屬鉀還原熔融的氯化鈹而得到的。克拉普羅特曾經分析過秘魯出產的綠玉石,但他卻沒能發現鈹。 柏格曼也曾分析過綠玉石,結論是一種鋁和鈣的矽酸鹽。18世紀末,化學家沃克蘭應法國礦物學家阿羽伊的請求對金綠石和綠柱石進行了化學分析。沃克蘭發現兩者的化學成分完全相同,並發現其中含有一種新元素,稱它為Glucinium,這一名詞來自希臘文glykys,是甜的意思,因為鈹的鹽類有甜味。沃克蘭在1798年2月15日在法國科學院宣讀了他發現新元素的論文。由於釔的鹽類也有甜味,後來維勒把它命名為Beryllium,它來源於鈹的主要礦石──綠柱石的英文名稱beryl。

礦藏分布

已知含鈹礦物有30多種,但直到1968年,其中僅綠柱石具有工業價值。綠柱石是一種鈹鋁矽酸鹽,其通式為3BeOAlO₆SiO,理論上含BeO近14%。實際上BeO含量一般為9~13%;主要產於巴西、阿根廷印度南非等。中國新疆、江西等地也出產。1968年開始使用含水矽鈹石制鈹。含水矽鈹石中氧化鈹的理論含量為39~42%,但是工業礦物呈高度分散狀態,氧化鈹含量只有1.7~2.5%;主要產於美國。

理化性質

物理性質

鈹是鋼灰色金屬輕金屬。鈹的硬度比同族金屬高,不像鈣、鍶、鋇可以用刀子切割。
同位素
鈹(原子質量單位:9.012182(3)u)共有12個同位素,其中有1個是穩定的。

符號 Z(p) N(n) 質量(u) 半衰期 原子核自旋 相對豐度 相對豐度的變化量
Be 4 1 5.04079(429)# (1/2+)#
Be 4 2 6.019726(6) 5.0(3)E-21s[0.092(6)MeV] 0+
Be 4 3 7.01692983(11) 53.22(6)d 3/2-
Be 4 4 8.00530510(4) 67(17)E-18s[6.8(17)eV] 0+
Be 4 5 9.0121822(4) 穩定 3/2- 1.0000
Be 4 6 10.0135338(4) 1.51(6)E+6a 0+
Be 4 7 11.021658(7) 13.81(8)s 1/2+
Be 4 8 12.026921(16) 21.49(3)ms 0+
Be 4 9 13.03569(8)
Be 4 10 14.04289(14) 4.84(10)ms 0+
Be 4 11 15.05346(54)#

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