berilyum - Beryllium

Berilyum,  4 Ol
Be-140g.jpg
Berilyum
Telaffuz / B ə r ɪ l i ə m / ( bə- RIL -ee-əm )
Dış görünüş beyaz-gri metalik
Standart atom ağırlığı A r, std (Be) 9.012 1831 (5)
Periyodik tablodaki berilyum
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen flor Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silikon Fosfor Kükürt Klor Argon
Potasyum Kalsiyum skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Teneke Antimon Tellür İyot ksenon
sezyum Baryum lantan seryum Praseodimyum neodimyum prometyum Samaryum evropiyum Gadolinyum Terbiyum Disporsiyum Holmiyum erbiyum Tülyum İterbiyum lütesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Merkür (element) Talyum Öncülük etmek Bizmut Polonyum astatin radon
Fransiyum Radyum Aktinyum toryum protaktinyum Uranyum Neptünyum plütonyum Amerika küriyum Berkelyum kaliforniyum Einsteinyum fermiyum Mendelevyum Nobelyum lavrenyum Rutherfordyum dubniyum Seaborgium Bohriyum hassiyum meitneryum Darmstadtium röntgen Kopernik nihonyum flerovyum Moskova karaciğer Tennessin Oganesson


Ol

Mg
lityumberilyumbor
Atom numarası ( Z ) 4
Grup grup 2 (alkali toprak metalleri)
Dönem 2. dönem
Engellemek   s bloğu
Elektron konfigürasyonu [ O ] 2s 2
Kabuk başına elektron 2, 2
Fiziki ozellikleri
Faz de  STP sağlam
Erime noktası 1560  K ​(1287 °C, ​2349 °F)
Kaynama noktası 2742 K ​(2469 °C, ​4476 °F)
Yoğunluk ( rt yakın  ) 1.85 g / cc 3.
sıvı olduğunda (  mp'de ) 1.690 g / cc 3.
Kritik nokta 5205 K, MPa (ekstrapolasyonlu)
Füzyon ısısı 12.2  kJ/mol
Buharlaşma ısısı 292 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi 16.443 J/(mol·K)
Buhar basıncı
P  (Pa) 1 10 100 1 bin 10 bin 100 bin
de  T  (K) 1462 1608 1791 2023 2327 2742
atomik özellikler
oksidasyon durumları 0, +1, +2 (bir  amfoterik oksit)
elektronegatiflik Pauling ölçeği: 1.57
iyonlaşma enerjileri
atom yarıçapı ampirik: 112  pm
kovalent yarıçap 96±3 pm
Van der Waals yarıçapı 153 pm
Spektral bir aralıktaki renkli çizgiler
Berilyumun spektral çizgileri
Diğer özellikler
Doğal oluşum ilkel
Kristal yapı hegzagonal sıkı paket (hcp)
Berilyum için altıgen yakın paketlenmiş kristal yapı
Ses hızı ince çubuk 12.890 m/s (ortam  sıcaklığında )
Termal Genleşme 11,3 µm/(m⋅K) (25 °C'de)
Termal iletkenlik 200 W/(m⋅K)
elektrik direnci 36 nΩ⋅m (20 °C'de)
Manyetik sıralama diamanyetik
Molar manyetik duyarlılık -9.0 x 10 -6  cm 3 / mol
Gencin modülü 287 not ortalaması
Kayma modülü 132 GPa
toplu modül 130 GPa
Poisson oranı 0.032
Mohs sertliği 5.5
Vickers sertliği 1670 MPa
Brinell sertliği 590-1320 MPa
CAS numarası 7440-41-7
Tarih
keşif Louis Nicolas Vauquelin (1798)
İlk izolasyon Friedrich Wöhler ve Antoine Bussy (1828)
Berilyumun ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür ( t 1/2 ) çürüme modu Ürün
7 ol iz 53.12 gün ε 7 Li
y -
9 ol 100% kararlı
10 ol iz 1.39×10 6  yıl β - 10 B
Kategori Kategori: Berilyum
| Referanslar

Berilyum a, kimyasal element ile sembolü olun ve atom numarası 4. çelik-gri, güçlü, hafif ve kırılgandır alkalin toprak metali . Bu ise iki değerli doğal sadece form mineraller diğer elemanlar ile kombinasyon halinde meydana gelir elemanı. Berilyum içeriği yüksek kayda değer değerli taşlar arasında beril ( akuamarin , zümrüt ) ve krizoberil bulunur . Genellikle kozmik ışınlarla çarpışan daha büyük atom çekirdeklerinin parçalanmasının bir ürünü olarak ortaya çıkan evrende nispeten nadir bir elementtir . Yıldızların çekirdeklerinde berilyum, daha ağır elementlerle birleştiği için tükenir. Berilyum, yerkabuğunun kütlesinin yaklaşık yüzde 0,0004'ünü oluşturur. Dünyanın yıllık 220 ton berilyum üretimi, genellikle berilyum oksijene güçlü bir şekilde bağlandığı için zor bir işlem olan mineral berilden ekstraksiyonla üretilir .

Yapısal uygulamalarda, yüksek bükülme rijitliği , termal kararlılık , termal iletkenlik ve düşük yoğunluğun (suyun 1,85 katı) kombinasyonu, berilyum metalini uçak bileşenleri, füzeler , uzay araçları ve uydular için arzu edilen bir havacılık malzemesi haline getirir . Düşük yoğunluğu ve atomik kütlesi nedeniyle berilyum, X ışınlarına ve diğer iyonlaştırıcı radyasyon biçimlerine karşı nispeten şeffaftır ; bu nedenle, X-ışını ekipmanı ve partikül dedektörlerinin bileşenleri için en yaygın pencere malzemesidir . Alüminyuma , bakıra (özellikle berilyum bakır alaşımı ), demire veya nikele bir alaşım elementi olarak eklendiğinde berilyum birçok fiziksel özelliği geliştirir. Örneğin, yapılan araçları ve bileşenleri berilyum bakır alaşımları olan güçlü ve sert ve bir çelik yüzeye çarptığı zaman kıvılcım oluşturmaz. Havada, berilyum yüzeyi oda sıcaklığında kolayca oksitlenerek 1-10 nm kalınlığında bir pasivasyon tabakası oluşturur ve bu da onu daha fazla oksidasyon ve korozyondan korur. Metal, 500 °C'nin üzerinde ısıtıldığında (pasivasyon tabakasının ötesinde) toplu olarak oksitlenir ve yaklaşık 2500 °C'ye ısıtıldığında parlak bir şekilde yanar.

Berilyumun ticari kullanımı, solunan berilyum içeren tozların toksisitesi nedeniyle her zaman uygun toz kontrol ekipmanı ve endüstriyel kontrollerin kullanılmasını gerektirir ve bu da bazı kişilerde berilyoz adı verilen kronik yaşamı tehdit eden alerjik bir hastalığa neden olabilir .

özellikleri

Fiziki ozellikleri

Berilyum, oda sıcaklığında kırılgan olan ve sıkı paketlenmiş altıgen kristal yapıya sahip çelik grisi ve sert bir metaldir . Olağanüstü sertliğe ( Young modülü 287 GPa) ve 1287 C erime noktasına sahiptir . Berilyumun elastisite modülü çeliğinkinden yaklaşık %50 daha fazladır. Bu modülün ve nispeten düşük yoğunluğun kombinasyonu, berilyumda alışılmadık derecede hızlı bir ses iletim hızı ile sonuçlanır - ortam koşullarında yaklaşık 12,9 km/s . Diğer önemli özellikler yüksek özgül ısıdır (1925 J·kg -1 ·K -1 ) ve termal iletkenlik (216 W·m -1 ·K -1 ), berilyumu birim ağırlık başına en iyi ısı yayma özelliklerine sahip metal yapan. Nispeten düşük lineer termal genleşme katsayısı (11.4×10 −6 K- 1 ) ile birlikte bu özellikler, termal yükleme koşulları altında benzersiz bir stabilite ile sonuçlanır.

nükleer özellikler

Doğal olarak oluşan berilyum, kozmojenik radyoizotoplar tarafından hafif kontaminasyon dışında, nükleer spinli izotopik olarak saf berilyum-9'dur .3/2. Berilyum yaklaşık 6 yüksek enerjili nötronlar için büyük bir saçılma kesite sahiptir ahırlarda yaklaşık 10 keV üzerinde enerjileri için. Bu nedenle, bir nötron reflektörü ve nötron moderatörü olarak çalışır , nötronları , toplam kesitin en az bir büyüklük sırası daha düşük olduğu 0.03 eV'nin altındaki termal enerji aralığına etkili bir şekilde yavaşlatır - kesin değer, büyük ölçüde saflığına ve boyutuna bağlıdır. malzemedeki kristaller.

Tek ilksel berilyum izotopu 9 Be ayrıca , hemen hemen iki alfa parçacığına ayrılan 8 Be üretmek için yaklaşık 1.9 MeV'nin üzerindeki nötron enerjileriyle bir (n,2n) nötron reaksiyonuna girer. Bu nedenle, yüksek enerjili nötronlar için berilyum, emdiğinden daha fazla nötron salan bir nötron çarpanıdır . Bu nükleer reaksiyon:

9
4
olmak
+ n → 2 4
2
o
+ 2 n

Berilyum çekirdeklerine nükleer reaksiyon üreten enerjik alfa parçacıkları çarptığında nötronlar serbest kalır.

9
4
olmak
+ 4
2
o
12
6
C
+ n

nerede 4
2
o
bir alfa parçacığıdır ve 12
6
C
bir karbon-12 çekirdeğidir. Berilyum ayrıca gama ışınlarının bombardımanı altında nötronları serbest bırakır. Bu nedenle, uygun bir radyoizotoptan alfalar veya gamalar tarafından bombalanan doğal berilyum , serbest nötronların laboratuvar üretimi için çoğu radyoizotopla çalışan nükleer reaksiyon nötron kaynaklarının önemli bir bileşenidir .

Küçük miktarlarda trityum serbest bırakıldığında9
4
olmak
çekirdekler, üç aşamalı nükleer reaksiyonda düşük enerjili nötronları emer

9
4
olmak
+ n → 4
2
o
+ 6
2
o
,    6
2
o
6
3
Li
+ β - ,    6
3
Li
+ n → 4
2
o
+ 3
1
H

Bunu not et 6
2
o
sadece 0,8 saniyelik bir yarı ömre sahiptir, β bir elektrondur ve6
3
Li
yüksek bir nötron absorpsiyon kesitine sahiptir. Trityum, nükleer reaktör atık akışlarında endişe duyulan bir radyoizotoptur.

Optik özellikler

Bir metal olarak berilyum, X-ışınları ve gama ışınlarının çoğu dalga boyuna karşı saydam veya yarı saydamdır , bu da onu X-ışını tüplerinin ve bu tür diğer cihazların çıkış pencereleri için yararlı hale getirir .

İzotoplar ve nükleosentez

Yıldızlarda berilyumun hem kararlı hem de kararsız izotopları oluşturulur, ancak radyoizotoplar uzun sürmez. Evrendeki kararlı berilyumun çoğunun, kozmik ışınların yıldızlararası gaz ve tozda bulunan daha ağır elementlerde fisyona neden olduğu zaman, yıldızlararası ortamda yaratıldığına inanılmaktadır . İlkel berilyum yalnızca bir kararlı izotop, 9 Be içerir ve bu nedenle berilyum, monoizotopik ve mononüklidik bir elementtir .

Güneş lekesi sayısındaki (kırmızı) ve 10 Be konsantrasyonundaki (mavi) varyasyon dahil, güneş aktivitesindeki değişiklikleri gösteren grafik . Berilyum ölçeğinin ters çevrildiğini unutmayın, bu nedenle bu ölçekteki artışlar daha düşük 10 Be seviyelerini gösterir.

Radyoaktif kozmojenik 10 Be üretilmektedir Dünya'nın atmosferi tarafından kozmik ışın ufalanmanın ait oksijen . 10 Be toprak yüzeyinde birikir ve nispeten uzun yarılanma ömrü (1.36 milyon yıl) bora bozunmadan önce uzun bir kalış süresine izin verir -10. Bu nedenle, 10 Be ve yan ürünleri, doğal toprak erozyonu , toprak oluşumu ve lateritik toprakların gelişimini incelemek ve güneş aktivitesindeki değişimleri ve buz çekirdeklerinin yaşını ölçmek için bir vekil olarak kullanılır . 10 Be üretimi, güneş aktivitesi ile ters orantılıdır, çünkü yüksek güneş aktivitesinin olduğu dönemlerde artan güneş rüzgarı , Dünya'ya ulaşan galaktik kozmik ışınların akışını azaltır . Nükleer patlamalar da havadaki karbondioksitte bulunan hızlı nötronların 13 C ile reaksiyona girmesiyle 10 Be oluşturur . Bu, nükleer silah test alanlarındaki geçmiş faaliyetlerin göstergelerinden biridir. 7 Be izotopu (yarı ömrü 53 gün) de kozmojeniktir ve 10 Be gibi güneş lekeleriyle bağlantılı bir atmosferik bolluk gösterir .

8 Be'nin yaklaşık 8 × 10 17  s'lik çok kısa bir yarı ömre sahip olması onun önemli kozmolojik rolüne katkıda bulunur, çünkü berilyumdan daha ağır elementler Büyük Patlama'da nükleer füzyonla üretilemezdi . Bunun nedeni, Big Bang'in nükleosentez aşamasında 4 He çekirdeğinin füzyonu ile karbon üretmek için yeterli zamanın olmaması ve mevcut berilyum-8'in çok düşük konsantrasyonlarıdır . İngiliz gökbilimci Sir Fred Hoyle, ilk olarak, 8 Be ve 12 C enerji seviyelerinin, daha fazla nükleosentez süresinin mevcut olduğu helyum yakıtlı yıldızlarda üçlü alfa süreci olarak adlandırılan karbon üretimine izin verdiğini gösterdi . Bu süreç, karbonun yıldızlarda üretilmesine izin verir, ancak Büyük Patlama'da değil. Yıldız oluşturulan karbon (temeli karbon temelli yaşamın ) dolayısıyla püskürtülen gaz ve toz elemanların bir bileşenidir AGB yıldızlı ve süpernovalar (ayrıca bkz Büyük Patlama nükleosentez yanı ile diğer tüm unsurların yaratılması gibi,) atomik karbondan daha büyük sayılardır .

Berilyumun 2s elektronları kimyasal bağlanmaya katkıda bulunabilir. Bu nedenle, 7 Be, L- elektron yakalama ile bozunduğunda , bunu, bağa katılabilecek atomik orbitallerinden elektron alarak yapar . Bu, bozunma hızını, kimyasal çevresine ölçülebilir bir dereceye kadar bağımlı kılar - nükleer bozunmada nadir görülen bir olay.

Berilyumun bilinen en kısa ömürlü izotopu, nötron emisyonu yoluyla bozunan 13 Be'dir . 2,7 × 10 −21 s'lik bir yarı ömre sahiptir . 6 Be ayrıca 5.0 × 10 −21 s yarılanma ömrü ile çok kısa ömürlüdür . Egzotik izotoplar 11 Be ve 14 Be'nin nükleer bir hale sergiledikleri bilinmektedir . Bu fenomen, 11 Be ve 14 Be'nin çekirdeklerinin, çekirdeğin klasik Fermi 'su damlası' modelinin büyük ölçüde dışında yörüngede dönen sırasıyla 1 ve 4 nötrona sahip olması olarak anlaşılabilir .

oluşum

Ölçek için 1US¢ jetonlu berilyum cevheri
Zümrüt , doğal olarak oluşan bir berilyum bileşiğidir .

Güneş, milyarda 0.1 parça (ppb) berilyum konsantrasyonuna sahiptir . Berilyum, yer kabuğunda milyonda 2 ila 6 kısım (ppm) konsantrasyonuna sahiptir . En çok topraklarda yoğunlaşır, 6 ppm. Dünya atmosferinde eser miktarda 9 Be bulunur. Deniz suyundaki berilyum konsantrasyonu trilyonda 0,2-0,6 kısımdır . Bununla birlikte, akış suyunda berilyum 0.1 ppb'lik bir konsantrasyonla daha bol miktarda bulunur.

Berilyum 100'den fazla mineralde bulunur, ancak çoğu nadir veya nadirdir. Daha yaygın berilyum içeren mineraller şunları içerir: bertrandit (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ), beril (Al 2 Be 3 Si 6 O 18 ), krizoberil (Al 2 BeO 4 ) ve fenakit (Be 2 SiO 4 ). Berilin değerli formları akuamarin , kırmızı beril ve zümrüttür . Mücevher kalitesinde beril formlarındaki yeşil renk, değişen miktarlarda kromdan gelir (zümrüt için yaklaşık %2).

Berilyum, beril ve bertranditin iki ana cevheri Arjantin, Brezilya, Hindistan, Madagaskar, Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunur. Toplam dünya berilyum cevheri rezervleri 400.000 tondan fazladır.

Üretme

Berilyumun bileşiklerinden ekstraksiyonu, yüksek sıcaklıklarda oksijene yüksek afinitesi ve oksit filmi çıkarıldığında suyu indirgeme kabiliyeti nedeniyle zor bir işlemdir. Şu anda Amerika Birleşik Devletleri, Çin ve Kazakistan, berilyumun endüstriyel ölçekte çıkarılmasında yer alan sadece üç ülke. Kazakistan, 1991 civarında Sovyetler Birliği'nin dağılmasından önce stoklanmış bir konsantreden berilyum üretiyor . Bu kaynak 2010'ların ortalarında neredeyse tükendi.

Rusya'da berilyum üretimi 1997'de durduruldu ve 2020'lerde yeniden başlaması planlanıyor.

Berilyum en yaygın olarak ya bir özütleme maddesi kullanılarak sinterlenen ya da çözünür bir karışım halinde eritilen mineral berilden özütlenir . Sinterleme işlemi ile beryl ile karıştırılmasını içermektedir , sodyum florosilikat oluşturmak için 770 ° C (1,420 ° F) ve soda , sodyum fluoroberyllate , alüminyum oksit ve silikon dioksit . Berilyum hidroksit , sudaki bir sodyum floroberillat ve sodyum hidroksit çözeltisinden çökeltilir . Berilyumun eritme yöntemi kullanılarak çıkarılması, berilin bir toz halinde öğütülmesini ve 1,650 °C'ye (3.000 °F) ısıtılmasını içerir. Eriyik hızla suyla soğutulur ve daha sonra konsantre sülfürik asit içinde 250 ila 300 °C (482 ila 572 °F) yeniden ısıtılır , çoğunlukla berilyum sülfat ve alüminyum sülfat verir . Daha sonra alüminyum ve sülfürü uzaklaştırmak için sulu amonyak kullanılır ve geride berilyum hidroksit kalır.

Sinter veya eriyik yöntemi kullanılarak oluşturulan berilyum hidroksit daha sonra berilyum florür veya berilyum klorüre dönüştürülür . Florürü oluşturmak için, berilyum hidroksite sulu amonyum hidrojen florür eklenir ve bir amonyum tetrafloroberillat çökeltisi elde edilir, bu çökelti 1.000 °C'ye (1.830 °F) ısıtılarak berilyum florür oluşturulur. Florürün magnezyum ile 900 °C'ye (1,650 °F) ısıtılması, ince bölünmüş berilyum oluşturur ve 1,300 °C'ye (2,370 °F) ek ısıtma, kompakt metali oluşturur. Isıtma berilyum hidroksit, karbon ve klor ile birleştiğinde berilyum klorür haline gelen oksidi oluşturur. Daha sonra metali elde etmek için erimiş berilyum klorürün elektrolizi kullanılır.

Kimyasal özellikler

Berilyum trimerik hidroliz ürününün yapısı
pH'ın bir fonksiyonu olarak berilyum hidrolizi. Be'ye bağlı su molekülleri bu diyagramda gösterilmemiştir.

Bir berilyum atomu [He] 2s 2 elektronik konfigürasyonuna sahiptir . Berilyumun baskın oksidasyon durumu +2'dir; berilyum atomu her iki değerlik elektronunu da kaybetmiştir. Örneğin bis(karben) bileşiklerinde daha düşük oksidasyon durumları bulunmuştur. Berilyumun kimyasal davranışı büyük ölçüde küçük atomik ve iyonik yarıçaplarının bir sonucudur . Bu nedenle, diğer atomlara bağlanırken çok yüksek iyonizasyon potansiyelleri ve güçlü polarizasyona sahiptir, bu nedenle tüm bileşikleri kovalenttir . Kimyası, diyagonal bir ilişki örneği olan alüminyum kimyası ile benzerliklere sahiptir .

Oda sıcaklığında, berilyumun yüzeyi , oksidin yaklaşık 25 nm'ye kadar kademeli olarak kalınlaşması dışında, hava ile daha fazla reaksiyonu önleyen 1-10 nm kalınlığında bir oksit pasivasyon tabakası oluşturur. Yaklaşık 500 °C'nin üzerinde ısıtıldığında, dökme metale oksidasyon, tane sınırları boyunca ilerler. Metal, 2500 °C civarında oksit erime noktasının üzerinde ısıtılarak havada ateşlendiğinde, berilyum parlak bir şekilde yanar ve berilyum oksit ve berilyum nitrür karışımı oluşturur . Hali hazırda olmayan berilyum çözünür oksitleyici asitler HCI, seyreltilmiş H gibi, 2 SO 4 , ancak içinde nitrik asit bu formlar oksit ya da su. Bu davranış, alüminyum metalinkine benzer. Berilyum ayrıca alkali çözeltilerde çözünür.

Berilyum(II)'nin ikili bileşikleri katı halde polimeriktir. BeF 2 , köşe paylaşımlı BeF 4 tetrahedralı silika benzeri bir yapıya sahiptir . BeCl 2 ve BeBr 2 , kenar paylaşımlı tetrahedralı zincir yapılarına sahiptir. Berilyum oksit , BeO, wurtzite kristal yapıya ve bazı metaller kadar yüksek bir termal iletkenliğe sahip beyaz bir refrakter katıdır . BeO amfoteriktir . Berilyum sülfür , selenit ve tellür bilinmektedir, hepsi çinkoblend yapısına sahiptir . Berilyum nitrür , Be 3 N 2 kolaylıkla hidrolize edilir, yüksek erime noktalı bir bileşiktir. Berilyum azid, BeN 6 bilinmektedir ve berilyum fosfit, Be 3 P 2 , Be 3 N 2 ile benzer bir yapıya sahiptir . Be 5 B, Be 4 B, Be 2 B, BeB 2 , BeB 6 ve BeB 12 gibi bir dizi berilyum borid bilinmektedir . Berilyum karbür , Be 2 C, su ile reaksiyona girerek metan veren ateşe dayanıklı tuğla kırmızısı bir bileşiktir . Berilyum silisit tanımlanmamıştır.

Halojenürler bex 2 gaz fazında doğrusal monomerik moleküler yapıya sahiptir (l, X = F, Cl, Br). Halojenürlerin kompleksleri, toplam iki çift elektron bağışlayan bir veya daha fazla ligandla oluşturulur. Bu tür bileşikler oktet kuralına uyar . Su iyonu [Be(H 2 O) 4 ] 2+ gibi diğer 4 koordinatlı kompleksler de oktet kuralına uyar.

Berilyum sülfat ve berilyum nitrat gibi berilyum tuzlarının çözeltileri , [Be(H 2 O) 4 ] 2+ iyonunun hidrolizi nedeniyle asidiktir . Birinci hidroliz ürününün konsantrasyonu, [Be(H 2 O) 3 (OH)] + , berilyum konsantrasyonunun %1'inden azdır. En kararlı hidroliz ürünü trimerik iyondur [Be 3 (OH) 3 (H 2 O) 6 ] 3+ . Berilyum hidroksit , Be(OH) 2 , pH 5 veya daha fazla olan suda çözünmez. Sonuç olarak, berilyum bileşikleri genellikle biyolojik pH'da çözünmezdir. Bu nedenle, berilyum metal tozunun insanlar tarafından solunması, ölümcül berilyoz durumunun gelişmesine yol açar . Be(OH) 2 kuvvetli alkali çözeltilerde çözünür . İçinde temel berilyum asetat merkezi oksijen atomu berilyum atomu tetrahedron ile çevrilidir. Berilyum diflorür , diğer alkali toprak diflorürlerin aksine, suda çok çözünür. Bu tuzun sulu çözeltileri, [Be(H 2 O) 3 F] + gibi iyonlar içerir . Berilyum hidroksit , tetrafloroberillat kompleksinin amonyum tuzunu oluşturmak için amonyum biflorür ile reaksiyona girer , [(H 4 N + ) 2 ][BeF 4 2– ].

Organik Kimya

Organoberilyum kimyası, berilyum, berilyum türevleri ve berilyum klorür gibi berilyumun eklenmesi için gerekli reaktiflerin maliyeti ve toksisitesi nedeniyle akademik araştırmalarla sınırlıdır . Organometalik berilyum bileşiklerinin oldukça reaktif olduğu bilinmektedir Bilinen organoberilyum bileşiklerinin örnekleri, dinopentilberilyum , berillosen (Cp 2 Be), dialliberilyum (dietil berilyumun trialil bor ile değişim reaksiyonu yoluyla), bis(1,3-trimetilsilillalil)berilyum ve Be(mes)'dir. )2. Ligandlar ayrıca aril ve alkiniller olabilir.

Tarih

Berilyum içeren mineral beril , en azından Mısır'ın Ptolemaik hanedanından beri kullanılmaktadır . MS birinci yüzyılda , Romalı doğa bilimci Yaşlı Pliny ansiklopedisi Natural History'de beril ve zümrütün ("smaragdus") benzer olduğunu belirtti. Papirüs Graecus Holmiensis üçüncü veya dördüncü yüzyılda CE yazılı, suni zümrüt ve beryl nasıl hazırlanacağını notları içermektedir.

Louis-Nicolas Vauquelin berilyumu keşfetti

Zümrüt ve berillerin Martin Heinrich Klaproth , Torbern Olof Bergman , Franz Karl Achard ve Johann Jakob Bindheim tarafından yapılan erken analizleri her zaman benzer elementler verdi ve her iki maddenin de alüminyum silikatlar olduğu gibi yanlış bir sonuca yol açtı . Mineralog René Just Haüy , her iki kristalin de geometrik olarak aynı olduğunu keşfetti ve kimyager Louis-Nicolas Vauquelin'den kimyasal bir analiz istedi .

Institut de France'dan önce okunan 1798 tarihli bir makalede Vauquelin, alüminyum hidroksiti zümrüt ve berilden ilave bir alkalide çözerek yeni bir "toprak" bulduğunu bildirdi . Annales de Chimie et de Physique dergisinin editörleri, bazı bileşiklerinin tatlı tadı için yeni dünyaya "glisin" adını verdiler. Klaprot nedeniyle gerçeğine adı "beryllina" tercih edilen Yttria da tatlı tuzları kurdu. Berilyum adı ilk olarak 1828 yılında Wöhler tarafından kullanılmıştır.

Friedrich Wöhler berilyumu bağımsız olarak izole eden adamlardan biriydi.

Friedrich Wöhler ve Antoine Bussy , 1828'de metalik potasyumun berilyum klorür ile kimyasal reaksiyonu ile bağımsız olarak berilyumu aşağıdaki gibi izole ettiler :

BeCl 2 + 2 K → 2 KCl + Ol

Wöhler, bir alkol lambası kullanarak, kablolu bir platin pota içinde değişen berilyum klorür ve potasyum katmanlarını ısıttı. Yukarıdaki reaksiyon hemen gerçekleşti ve potanın beyaza dönüşmesine neden oldu. Ortaya çıkan gri-siyah tozu soğutup yıkadıktan sonra, bunun koyu metalik bir parlaklığa sahip ince parçacıklardan yapıldığını gördü. Oldukça reaktif potasyum, 21 yıl önce keşfedilen bir işlem olan bileşiklerinin elektrolizi ile üretilmişti . Potasyum kullanan kimyasal yöntem, yalnızca küçük berilyum taneleri verdi; bunlardan hiçbir metal külçe dökülemez veya dövülemezdi.

Erimiş bir berilyum florür ve sodyum florür karışımının 1898'de Paul Lebeau tarafından doğrudan elektrolizi, berilyumun ilk saf (%99,5 ila 99,8) numuneleriyle sonuçlandı. Ancak sanayi üretimi ancak Birinci Dünya Savaşı'ndan sonra başlamıştır. Orijinal endüstriyel katılım, Cleveland OH'deki Union Carbide ve Carbon Corporation ve Berlin'deki Siemens & Halske AG ile ilgili yan kuruluşları ve bilim adamlarını içeriyordu. ABD'de süreç, The Kemet Laboratories Company'nin yöneticisi Hugh S. Cooper tarafından yönetildi. Almanya'da, berilyum üretimi için ilk ticari olarak başarılı süreç, 1921'de Alfred Stock ve Hans Goldschmidt tarafından geliştirildi .

Bir berilyum örneği, James Chadwick tarafından 1932'de yapılan ve nötronun varlığını ortaya çıkaran bir deneyde radyumun bozunmasından gelen alfa ışınlarıyla bombalandı . Bu aynı yöntem, her milyon α parçacığı için 30 nötron üreten bir radyoizotop bazlı laboratuvar nötron kaynakları sınıfında kullanılır .

Berilyum üretimi, sert berilyum-bakır alaşımlarına ve floresan lambalar için fosforlara olan artan talep nedeniyle II. Dünya Savaşı sırasında hızlı bir artış gördü . Erken floresan lambaların çoğu , yeşilimsi ışık yaymak için değişen berilyum içeriğine sahip çinko ortosilikat kullandı . Küçük magnezyum tungstat ilaveleri, kabul edilebilir bir beyaz ışık verecek şekilde spektrumun mavi kısmını iyileştirdi. Halofosfat bazlı fosforlar, berilyumun toksik olduğu bulunduktan sonra berilyum bazlı fosforların yerini aldı.

19. yüzyılda berilyumu izole etmek için berilyum florür ve sodyum florür karışımının elektrolizi kullanıldı. Metalin yüksek erime noktası, bu işlemi, alkali metaller için kullanılan ilgili işlemlerden daha fazla enerji tüketen hale getirir . 20. yüzyılın başlarında, berilyum iyodidin termal ayrışmasıyla berilyum üretimi, zirkonyum üretimi için benzer bir işlemin başarısını takiben araştırıldı , ancak bu işlemin hacimli üretim için ekonomik olmadığı kanıtlandı.

Saf berilyum metali, çok daha önce bakırı sertleştirmek ve sertleştirmek için bir alaşım metali olarak kullanılmasına rağmen 1957'ye kadar kolayca mevcut değildi. Berilyum, berilyum klorür gibi berilyum bileşiklerinin metalik potasyum veya sodyum ile indirgenmesiyle üretilebilir . Şu anda, çoğu berilyum, berilyum florürün magnezyum ile indirgenmesiyle üretilmektedir . Vakumlu berilyum külçelerinin Amerikan pazarındaki fiyatı 2001 yılında pound başına yaklaşık 338 dolardı (kilogram başına 745 dolar).

1998 ve 2008 yılları arasında dünyanın berilyum üretimi 343 tondan yaklaşık 200 tona düşmüştü . Daha sonra 2018 yılına kadar 230 tona yükseldi ve bunun 170 tonu Amerika Birleşik Devletleri'nden geldi.

etimoloji

Adını beryl , ilk izole edilmiş olan bir yarı mineral.

Uygulamalar

Radyasyon pencereleri

Bir proton ışınını bir nötron ışınına dönüştüren berilyum hedefi
Bir vakum odası ve bir X-ışını mikroskobu arasında bir pencere olarak kullanılmak üzere çelik bir kasaya monte edilmiş kare bir berilyum folyo . Berilyum, düşük atom numarası nedeniyle X ışınlarına karşı oldukça şeffaftır .

Düşük atom numarası ve X ışınları için çok düşük absorpsiyonu nedeniyle berilyumun en eski ve en önemli uygulamalarından biri X-ışını tüpleri için radyasyon pencereleridir . X-ışını görüntülerinde artefaktlardan kaçınmak için berilyumun saflığı ve temizliği konusunda aşırı talepler vardır. İnce berilyum folyoları, X-ışını dedektörleri için radyasyon pencereleri olarak kullanılır ve son derece düşük absorpsiyon, senkrotron radyasyonuna özgü yüksek yoğunluklu, düşük enerjili X-ışınlarının neden olduğu ısıtma etkilerini en aza indirir . Senkrotronlar üzerinde radyasyon deneyleri için vakum geçirmez pencereler ve ışın tüpleri yalnızca berilyumdan üretilmiştir. Çeşitli X-ışını emisyon çalışmaları için bilimsel kurulumlarda (örneğin, enerji dağıtan X-ışını spektroskopisi ) numune tutucu genellikle berilyumdan yapılır çünkü yayılan X-ışınları, çoğu X-ışınlarından çok daha düşük enerjilere (≈100 eV) sahiptir. çalışılan materyaller.

Düşük atom numarası aynı zamanda berilyumu enerjik parçacıklara karşı nispeten şeffaf yapar . Bu nedenle, oluşturmak için kullanılan kiriş boru çarpışma bölgesi çevresinde parçacık fiziği gibi tüm dört ana detektör deneyleri gibi kurulumları, büyük Hadron Hizlandirici ( ALICE , ATLAS , CMS , LHCb ), Tevatron ve en SLAC . Berilyumun düşük yoğunluğu, çarpışma ürünlerinin önemli bir etkileşim olmadan çevredeki dedektörlere ulaşmasına izin verir, sertliği, gazlarla etkileşimi en aza indirmek için boru içinde güçlü bir vakum üretilmesine izin verir, termal kararlılığı, sadece birkaç derecelik sıcaklıklarda doğru şekilde çalışmasına izin verir. mutlak sıfırın üzerindedir ve diyamanyetik yapısı , parçacık ışınlarını yönlendirmek ve odaklamak için kullanılan karmaşık çok kutuplu mıknatıs sistemlerine müdahale etmesini engeller .

Mekanik uygulamalar

Geniş bir sıcaklık aralığında sertliği, hafifliği ve boyutsal kararlılığı nedeniyle berilyum metali, yüksek hızlı uçaklarda , güdümlü füzelerde , uzay araçlarında ve James Webb teleskopu da dahil olmak üzere uydularda savunma ve havacılık endüstrilerinde hafif yapısal bileşenler için kullanılır . Birkaç sıvı yakıtlı roket , saf berilyumdan yapılmış roket memelerini kullandı . Berilyum tozunun kendisi bir roket yakıtı olarak çalışıldı , ancak bu kullanım hiçbir zaman gerçekleşmedi. Berilyum ile az sayıda aşırı yüksek kaliteli bisiklet çerçevesi yapılmıştır. 1998'den 2000'e kadar McLaren Formula 1 takımı berilyum-alüminyum alaşımlı pistonlu Mercedes-Benz motorları kullandı . Berilyum motor bileşenlerinin kullanımı, Scuderia Ferrari'nin protestosunun ardından yasaklandı .

% 2.0 berilyum ilgili karıştırma bakır bir oluşturan alaşım adı berilyum bakır , tek başına bakır altı kat daha güçlüdür. Berilyum alaşımları, elastikiyet, yüksek elektriksel iletkenlik ve termal iletkenlik , yüksek mukavemet ve sertlik , manyetik olmayan özelliklerin yanı sıra iyi korozyon ve yorulma direnci kombinasyonlarından dolayı birçok uygulamada kullanılmaktadır . Bu uygulamalar arasında yanıcı gazların ( berilyum nikel ) yakınında kullanılan kıvılcım çıkarmayan aletler, cerrahi aletlerde ve yüksek sıcaklık cihazlarında kullanılan yaylarda ve membranlarda (berilyum nikel ve berilyum demir ) bulunur. Sıvı magnezyum ile alaşımlı berilyumun milyonda 50 parçası kadar küçük bir kısmı, oksidasyon direncinde önemli bir artışa ve yanıcılıkta azalmaya yol açar.

Berilyum bakır ayarlanabilir anahtar

Berilyumun yüksek elastik sertliği, örneğin atalet kılavuz sistemlerinde ve optik sistemler için destek mekanizmalarında olduğu gibi hassas enstrümantasyonda yaygın olarak kullanılmasına yol açmıştır . Berilyum-bakır alaşımları , gemilerin gövdelerinden boyayı sıyırmak için kullanılan " Jason tabancalarında " sertleştirici madde olarak da uygulandı .

Berilyum ayrıca yüksek performanslı fonograf kartuş uçlarındaki konsollar için kullanıldı, burada aşırı sertliği ve düşük yoğunluğu, izleme ağırlıklarının 1 grama düşürülmesine izin verdi, ancak yine de yüksek frekanslı geçişleri minimum bozulma ile takip etti.

Berilyumun daha önceki önemli bir uygulaması , sertliği, yüksek erime noktası ve ısıyı dağıtma konusundaki olağanüstü yeteneği nedeniyle askeri uçakların frenlerindeydi . Çevresel hususlar, diğer malzemelerin ikame edilmesine yol açmıştır.

Maliyetleri azaltmak için berilyum, önemli miktarlarda alüminyum ile alaşımlanabilir ve bu da AlBeMet alaşımı (ticari isim) ile sonuçlanır . Bu karışım, saf berilyumdan daha ucuzdur ve yine de arzu edilen birçok özelliği korur.

aynalar

Berilyum aynalar özellikle ilgi çekicidir. Genellikle petek destek yapısına sahip geniş alanlı aynalar, örneğin, düşük ağırlık ve uzun vadeli boyutsal kararlılığın kritik olduğu meteorolojik uydularda kullanılır . Daha küçük berilyum aynaları, optik yönlendirme sistemlerinde ve ateş kontrol sistemlerinde , örneğin Alman yapımı Leopard 1 ve Leopard 2 ana muharebe tanklarında kullanılır . Bu sistemlerde, yine düşük kütle ve yüksek rijitliği belirleyen aynanın çok hızlı hareketi gereklidir. Genellikle berilyum aynası, berilyumdan daha ince bir optik cilaya daha kolay cilalanabilen sert akımsız nikel kaplama ile kaplanır . Ancak bazı uygulamalarda berilyum boşluğu herhangi bir kaplama olmaksızın parlatılır. Bu, özellikle termal genleşme uyumsuzluğunun kaplamanın bükülmesine neden olabileceği kriyojenik operasyon için geçerlidir .

James Webb Uzay Teleskopu onun aynalar için 18 altıgen berilyum bölüm görüntülenir. JWST 33 K sıcaklıkla karşılaşacağından, ayna, aşırı soğuğa camdan daha iyi dayanabilen altın kaplama berilyumdan yapılmıştır. Berilyum, bu tür sıcaklıklarda camdan daha az büzülür ve deforme olur ve daha homojen kalır. Aynı nedenle Spitzer Uzay Teleskobu'nun optikleri de tamamen berilyum metalinden yapılmıştır.

Manyetik uygulamalar

Bir kullanılan bir oyuk berilyum küresi topaç pusulası ait Boeing B-52 Stratofortress uçağı

Berilyum manyetik değildir. Bu nedenle, berilyum bazlı malzemelerden üretilen aletler, deniz mayınları üzerinde veya yakınında çalışmak için deniz veya askeri patlayıcı mühimmat imha ekipleri tarafından kullanılır , çünkü bu mayınlar genellikle manyetik fünyelere sahiptir . Ayrıca üretilen yüksek manyetik alanlar nedeniyle manyetik rezonans görüntüleme (MRI) makinelerinin yakınındaki bakım ve inşaat malzemelerinde de bulunurlar . Alanlarında, radyo iletişimi ve güçlü (genellikle askeri) radarların , berilyum yapılmış el aletleri ayarlamak için yüksek manyetik kullanılan klistronlar , magnetron , dalga tüplerini yüksek seviyelerini üretmek için kullanılır, vb mikrodalga güç vericiler .

nükleer uygulamalar

İnce berilyum levhaları veya folyoları bazen nükleer silah tasarımlarında , bölünebilir malzemeyi çevrelemek üzere yerleştirilen termonükleer bombaların birincil aşamalarındaki plütonyum çukurlarının en dış tabakası olarak kullanılır. Bu berilyum katmanları , plütonyum- 239'un patlaması için iyi "iticiler"dir ve tıpkı berilyum kontrollü nükleer reaktörlerde olduğu gibi iyi nötron yansıtıcılarıdır .

Berilyum ayrıca nispeten az nötrona ihtiyaç duyulan laboratuvar cihazlarındaki bazı nötron kaynaklarında (bir nükleer reaktör veya parçacık hızlandırıcı ile çalışan bir nötron jeneratörü kullanmak yerine) yaygın olarak kullanılır . Bu amaçla, bir berilyum-9 hedefi, polonyum -210, radyum -226, plütonyum -238 veya amerikyum -241 gibi bir radyoizotoptan gelen enerjik alfa parçacıkları ile bombalanır . Meydana gelen nükleer reaksiyonda, bir berilyum çekirdeği karbon-12'ye dönüştürülür ve alfa parçacığının gittiği yönde hareket eden bir serbest nötron yayılır. "Kestane" nötron başlatıcıları olarak adlandırılan bu tür alfa bozunmasıyla tahrik edilen berilyum nötron kaynakları, bazı erken atom bombalarında kullanıldı . Berilyumun bir gama bozunması radyoizotopundan gelen gama ışınlarıyla bombardıman edildiği nötron kaynakları da laboratuvar nötronları üretmek için kullanılır.

İki CANDU yakıt demeti: Her biri yaklaşık 50 cm uzunluğunda ve 10 cm çapında. Yakıt kaplı yüzeylerdeki küçük uzantılara dikkat edin

Berilyum ayrıca CANDU reaktörleri için yakıt üretiminde de kullanılır . Yakıt elemanlarının, sert lehim dolgu malzemesi olarak Be ile bir endüksiyon lehimleme işlemi kullanılarak yakıt kaplamasına dirençli lehimlenmiş küçük uzantıları vardır. Yatak pedleri, yakıt demeti ile basınçlı tüp temasını önlemek için yerinde lehimlenir ve eleman ile eleman temasını önlemek için elemanlar arası aralayıcı pedler lehimlenir.

Berilyum ayrıca Ortak Avrupa Torus nükleer füzyon araştırma laboratuvarında da kullanılmaktadır ve plazmaya bakan bileşenleri koşullandırmak için daha gelişmiş ITER'de kullanılacaktır . Berilyum ayrıca mekanik, kimyasal ve nükleer özelliklerin iyi kombinasyonu nedeniyle nükleer yakıt çubukları için bir kaplama malzemesi olarak önerilmiştir . Berilyum florür , sıvı florür toryum reaktörü (LFTR) dahil olmak üzere birçok varsayımsal erimiş tuz reaktör tasarımında bir çözücü, moderatör ve soğutucu olarak kullanılan ötektik tuz karışımı FLiBe'nin kurucu tuzlarından biridir .

Akustik

Berilyumun düşük ağırlığı ve yüksek sertliği, onu yüksek frekanslı hoparlör sürücüleri için bir malzeme olarak kullanışlı kılar . Berilyum pahalı olduğundan ( titanyumdan birçok kez daha fazla ), kırılganlığından dolayı şekillendirilmesi zor olduğundan ve yanlış kullanıldığında toksik olduğundan berilyum tweeter'ları üst düzey ev, profesyonel ses ve genel seslendirme uygulamalarıyla sınırlıdır . Bazı yüksek kaliteli ürünlerin, sahtekarlıkla bu malzemeden yapıldığı iddia edildi.

Bazı üst düzey fonograf kartuşları, kütleyi azaltarak izlemeyi iyileştirmek için berilyum konsolları kullandı.

Elektronik

Berilyum a, p-tipi katkı maddesi olarak , III-V bileşiği, yarı iletkenler . Moleküler ışın epitaksisi (MBE) ile büyütülen GaAs , AlGaAs , InGaAs ve InAlAs gibi malzemelerde yaygın olarak kullanılmaktadır . Çapraz haddelenmiş berilyum tabaka için mükemmel bir yapısal destek baskılı devre kartları olarak yüzeye monte teknoloji . Kritik elektronik uygulamalarda berilyum hem yapısal bir destek hem de ısı emicidir . Uygulama ayrıca alümina ve poliimid cam alt tabakalara iyi uyan bir termal genleşme katsayısı gerektirir . Berilyum-berilyum oksit kompozit " E-Materyaller " bu elektronik uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır ve termal genleşme katsayısının çeşitli alt tabaka malzemelerine uyacak şekilde uyarlanabilmesi gibi ek bir avantaja sahiptir.

Berilyum oksit , bir elektrik yalıtkanının ve mükemmel bir ısı iletkeninin, yüksek mukavemet ve sertliğe ve çok yüksek bir erime noktasına sahip birleşik özelliklerini gerektiren birçok uygulama için kullanışlıdır . Berilyum oksit sık bir yalıtım taban plakası olarak kullanılır yüksek güç transistörleri olarak radyo frekansı vericileri telekomünikasyon. Berilyum oksit de artmaktadır kullanım için çalışmalar yapılmaktadır termal iletkenliğe ve uranyum dioksit nükleer yakıt peletleri. Floresan aydınlatma tüplerinde berilyum bileşikleri kullanıldı , ancak tüpleri yapan işçilerde gelişen berilyoz hastalığı nedeniyle bu kullanım durduruldu .

Sağlık hizmeti

Berilyum, çeşitli diş alaşımlarının bir bileşenidir .

İş güvenliği ve sağlığı

Berilyum, işçiler için bir sağlık ve güvenlik sorunudur. İşyerinde berilyuma maruz kalmak, duyarlılaşma bağışıklık tepkisine yol açabilir ve zamanla kronik berilyum hastalığı (CBD) geliştirebilir. Mesleki Güvenlik ve Sağlık Ulusal Enstitüsü ABD'de (NIOSH) berilyum ürünlerinin büyük bir üretici ile işbirliği içinde bu etkileri araştırır. Bu araştırmanın amacı, çalışanlar için potansiyel bir risk oluşturabilecek iş süreçleri ve maruziyetlerin daha iyi anlaşılmasını sağlayarak duyarlılık ve CBD'yi önlemek ve olumsuz sağlık etkileri riskini azaltacak etkili müdahaleler geliştirmektir. NIOSH ayrıca bu işbirliğinden bağımsız olarak duyarlılık ve CBD üzerine genetik araştırmalar yürütür. NIOSH Analitik Yöntemler El Kitabı, berilyuma mesleki maruziyetleri ölçmek için yöntemler içerir.

Önlemler

Berilyum
Tehlikeler
GHS piktogramları GHS06: ZehirliGHS08: Sağlık tehlikesi
GHS Sinyal kelimesi Tehlike
H301 , H315 , H317 , H319 , H330 , H335 , H350i , H372
P201 , P260 , P280 , P284 , P301 , P310 , P330 , P304 , P340 , P310
NFPA 704 (ateş elmas)
4
3
3

Ortalama insan vücudunda yaklaşık 35 mikrogram berilyum bulunur, bu miktar zararlı olarak kabul edilmez. Berilyum kimyasal olarak magnezyuma benzer ve bu nedenle onu enzimlerden uzaklaştırabilir ve bu da onların arızalanmasına neden olur. Be 2+ oldukça yüklü ve küçük bir iyon olduğundan, birçok doku ve hücreye kolayca girebilir ve burada özellikle hücre çekirdeklerini hedef alır ve DNA'yı sentezlemek için kullanılanlar da dahil olmak üzere birçok enzimi inhibe eder. Toksisitesi, vücudun berilyum seviyelerini kontrol etmek için hiçbir aracı olmaması ve vücuda girdikten sonra berilyumun çıkarılamaması gerçeğiyle şiddetlenir. Kronik berilyoz , berilyum ile kontamine olmuş toz veya dumanların solunmasından kaynaklanan pulmoner ve sistemik granülomatöz bir hastalıktır; kısa sürede büyük miktarlar veya uzun süre küçük miktarlar bu rahatsızlığa yol açabilir. Hastalığın semptomlarının gelişmesi beş yıla kadar sürebilir; onunla hastaların yaklaşık üçte biri ölür ve hayatta kalanlar sakat kalır. Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) listelerini berilyum ve berilyum bileşikleri Kategori 1 kanserojen . ABD'de, Occupational Safety and Health Administration (OSHA), işyerinde zaman ağırlıklı ortalama (TWA) 2 µg/m 3 ve sabit 5 µg/m 3 maruz kalma sınırı ile izin verilen bir maruz kalma sınırı (PEL) belirlemiştir. 25 ug / m bir maksimum zirve sınırı üzerinde 30 dakika sonra, 3 . Mesleki Güvenlik ve Sağlık Ulusal Enstitüsü (NIOSH) bir belirledi tavsiye edilen sınır değerli sabit 500 ng / ml (İ) 3 . IDLH değeri (yaşam, sağlık hemen tehlikeli) 4 mg / m 3 . Berilyumun toksisitesi, arsenik ve cıva gibi diğer toksik metallerle eşittir .

İnce bölünmüş berilyumun (esas olarak berilyumun üretildiği veya işlendiği endüstriyel ortamlarda karşılaşılan toz veya toz) toksisitesi çok iyi belgelenmiştir. Katı berilyum metali, havadaki solunan toz ile aynı tehlikeleri taşımaz, ancak fiziksel temasla ilgili herhangi bir tehlike yeterince belgelenmemiştir. Bitmiş berilyum parçalarını kullanan işçilere, hem önlem olarak hem de çoğu berilyum uygulamasının parmak izi gibi cilt teması kalıntılarını tolere edemediğinden, bunları eldivenlerle tutmaları rutin olarak tavsiye edilir.

Kimyasal pnömoni şeklinde akut berilyum hastalığı ilk olarak 1933'te Avrupa'da ve 1943'te Amerika Birleşik Devletleri'nde rapor edildi. Bir araştırma , 1949'da Amerika Birleşik Devletleri'nde floresan lamba üreten fabrikalarda çalışanların yaklaşık % 5'inin berilyumla ilişkili akciğer hastalıklarına sahip olduğunu buldu. . Kronik berilyoz birçok yönden sarkoidoza benzer ve ayırıcı tanı genellikle zordur. Herbert L. Anderson gibi nükleer silah tasarımında bazı erken işçileri öldürdü .

Berilyum kömür cürufunda bulunabilir. Cüruf, sert yüzeylerden boya ve pas püskürtmek için aşındırıcı bir madde olarak formüle edildiğinde, berilyum havaya karışabilir ve bir maruz kalma kaynağı haline gelebilir.

İlk araştırmacılar, varlığını doğrulamak için berilyum ve tatlılık için çeşitli bileşiklerini tattılar. Modern teşhis ekipmanı artık bu yüksek riskli prosedürü gerektirmez ve bu yüksek derecede toksik maddeyi yutmak için hiçbir girişimde bulunulmamalıdır. Berilyum ve bileşikleri, berilyum tozunun salınmasına neden olabilecek herhangi bir faaliyet gerçekleştirirken büyük bir dikkatle kullanılmalı ve özel önlemler alınmalıdır ( akciğer kanseri , berilyum yüklü toza uzun süre maruz kalmanın olası bir sonucudur). Her ne kadar floresan aydınlatma tüplerinde berilyum bileşiklerinin kullanımı 1949'da durdurulmuş olsa da, nükleer ve havacılık endüstrilerinde ve berilyum metalinin rafine edilmesinde ve berilyum içeren alaşımların eritilmesinde, elektronik cihazların imalatında ve diğer sektörlerde berilyuma maruz kalma potansiyeli mevcuttur. diğer berilyum içeren malzemelerin işlenmesi.

Havada ve yüzeylerde berilyum için başarılı bir test, yakın zamanda geliştirilmiş ve uluslararası gönüllü konsensüs standardı ASTM D7202 olarak yayınlanmıştır. Prosedür, çözünme ve sülfonatlı hidroksibenzokinolin'e bağlı berilyum ile floresan tespiti için seyreltik amonyum biflorür kullanır ve iş yerinde berilyum konsantrasyonu için önerilen sınırdan 100 kata kadar daha hassas algılamaya izin verir. Artan berilyum konsantrasyonu ile floresan artar. Yeni prosedür, çeşitli yüzeyler üzerinde başarıyla test edilmiştir ve refrakter berilyum oksit ve silisli berilyumun (ASTM D7458) çözünmesi ve ultra eser tespiti için etkilidir.

Referanslar

Alıntılanan kaynaklar

daha fazla okuma

  • Newman LS (2003). "Berilyum". Kimya ve Mühendislik Haberleri . 81 (36): 38. doi : 10.1021/cen-v081n036.p038 .
  • Mroz MM, Balkissoon R, Newman LS. "Berilyum". İçinde: Bingham E, Cohrssen B, Powell C (ed.) Patty's Toxicology , Fifth Edition. New York: John Wiley & Sons 2001, 177-220.
  • Walsh, KA, Berilyum Kimyası ve İşleme . Vidal, EE. ve diğerleri Ed. 2009, Malzeme Parkı, OH:ASM Uluslararası.
  • Berilyum Lenfosit Proliferasyon Testi (BeLPT). DOE Spesifikasyonu 1142–2001. Washington, DC: ABD Enerji Bakanlığı, 2001.

Dış bağlantılar