Beryl | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozycja w układzie okresowym | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | Być | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwisko | Beryl | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liczba atomowa | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kropka | 2 e okres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | Bloki | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rodzina elementów | Metali ziem alkalicznych | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroniczna Konfiguracja | [ On ] 2 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrony według poziomu energii | 2, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomowe właściwości pierwiastka | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | 9.0121831 ± 0,0000005 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień atomowy (obliczony) | 112 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień kowalencyjny | 96 ± 15:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan utlenienia | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroujemności ( Paulinga ) | 1,57 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlenek | Amfoteryczny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie jonizacji | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 9,32270 eV | 2 E : 18,21114 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 153,89661 eV | 4 th : 217,71865 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Najbardziej stabilne izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proste właściwości fizyczne ciała | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Państwo zwykłe | Solidny ( diamagnetyczny ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa objętościowa | 1,848 g · cm- 3 ( 20 °C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kryształowy system | Kompaktowy sześciokątny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Twardość | 5,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kolor | Biało-szary metalik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punkt fuzji | 1287 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia | 2471 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia termojądrowa | 12,20 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia parowania | 292,40 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objętość molowa | 4,85 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ciśnienie pary | 10 mmHg 1860 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prędkość dźwięku | 13 000 m · s -1 do 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogromne ciepło | 1825 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodnictwo elektryczne | 31,3 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodność cieplna | 201 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rozpuszczalność | ziemia. w HCl , H 2 SO 4 rozcieńczony |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Różnorodny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O ECHA | 100 028 318 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O WE | 231-150-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Środki ostrożności | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Niebezpieczeństwo H301, H315, H317, H319, H330, H335, H350i, H372, P201, P260, P280, P284, P301, P305, P310, P338, P351, H301 : Działa toksycznie po połknięciu H315 : Działa drażniąco na skórę H317 : Może powodować reakcję alergiczną skóry H319 : Działa drażniąco na oczy H330 : Wdychanie grozi śmiercią H335 : Może powodować podrażnienie dróg oddechowych H350i : Może powodować raka w następstwie wdychania. H372 : Wykazane ryzyko poważnego uszkodzenia narządów (wskazać wszystkie dotknięte narządy, jeśli są znane) w następstwie powtarzanego narażenia lub przedłużonego narażenia (wskazać drogę narażenia, jeżeli definitywnie udowodniono, że żadna inna droga narażenia nie prowadzi do tego samego zagrożenia) P201 : Uzyskać specjalne instrukcje przed użyciem. P260 : Nie wdychać pyłu/dymu/gazu/mgły/par/rozpylonej cieczy. P280 : Stosować rękawice ochronne/odzież ochronną/ochronę oczu/ochronę twarzy. P284 : Nosić sprzęt ochrony dróg oddechowych. P301 : W przypadku połknięcia: P305 : Przy kontakcie z oczami: P310 : Natychmiast skontaktować się z OŚRODKIEM ZATRUĆ lub lekarzem. P338 : Wyjąć soczewki kontaktowe, jeśli poszkodowany je nosi i można je łatwo zdjąć. Kontynuuj płukanie. P351 : Ostrożnie płukać wodą przez kilka minut. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
beryl stały: D2A, D2B , D2A : Bardzo toksyczny materiał powodujący inne efekty toksyczne Rakotwórczość: grupa 1 IARC, ACGIH A1; toksyczność przewlekła: beryloza D2B : Substancja toksyczna powodująca inne efekty toksyczne działanie uczulające na skórę u ludzi Ujawnienie na poziomie 0,1% zgodnie z wykazem składników. Uwagi: Dla berylu (proszek) istnieje inna klasyfikacja. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz ten produkt. Proszek berylowy : B4, D1A, D2A, D2B , B4 : Substancja stała łatwopalna Transport towarów niebezpiecznych: klasa 4.1 D1A : Materiał bardzo toksyczny wywołujący poważne skutki natychmiastowe Transport towarów niebezpiecznych: klasa 6.1 grupa II D2A : Materiał bardzo toksyczny wywołujący inne skutki toksyczne Rakotwórczość: grupa 1 IARC, ACGIH A1; toksyczność przewlekła: beryloza D2B : Substancja toksyczna powodująca inne efekty toksyczne działanie uczulające na skórę u ludzi Ujawnienie na poziomie 0,1% zgodnie z wykazem składników Uwagi: Dla berylu (metalu) istnieje inna klasyfikacja . Aby uzyskać więcej informacji, zobacz ten produkt. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NFPA 704 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 3 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transport | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
64 : trujące ciało stałe, palne lub samonagrzewające się Numer UN : 1567 : BERYL W PROSZKU Klasa: 6.1 Etykiety: 6.1 : Substancje toksyczne 4.1 : Substancje stałe łatwopalne, materiały samoreaktywne i odczulone materiały wybuchowe |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednostki SI i STP, chyba że zaznaczono inaczej. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Berylu jest pierwiastkiem o symbolu Be i liczbie atomowej 4. W okresowym jest pierwszym przedstawicielem z metalami ziem alkalicznych . Nazwa beryl pochodzi od greckiego βήρυλλος ( beryllos ) oznaczającego akwamaryn lub szmaragd.
Dwuwartościowy pierwiastek, beryl jest metalem ziem alkalicznych o stalowoszarym wyglądzie. Jest lekki, kruchy i toksyczny .
Beryl ma najwyższą temperaturę topnienia spośród wszystkich metali lekkich. Jest kruchy, ale lżejszy i sześciokrotnie mocniejszy niż aluminium .
Jego ciągliwość jest o około jedną trzecią większa niż stali . Posiada doskonałą przewodność cieplną , jest niemagnetyczny i odporny na działanie stężonego kwasu azotowego .
Jest wysoce przepuszczalny dla promieni rentgenowskich i uwalnia neutrony pod wpływem cząstek alfa , takich jak te emitowane przez rad lub polon .
W normalnych warunkach temperatury i ciśnienia beryl jest odporny na utlenianie pod wpływem powietrza. Tworzy się cienka warstwa tlenku, która nadaje mu zdolność zarysowania szkła.
W naturze występuje głównie w postaci złożonych tlenków lub glinokrzemianów zwanych berylami , których najbardziej znanymi cennymi przedstawicielami są szmaragd i akwamaryna . Wydobywany jest z około trzydziestu rud (zwłaszcza bertrandytu i berylu). Główne kopalnie na świecie znajdują się w Stanach Zjednoczonych , Chinach i Mozambiku . Żadne z nich nie są otwarte w Europie.
Beryl jest stosowany w wielu dziedzinach, co doprowadziło do umieszczenia go na liście 27 krytycznych surowców mineralnych, ale ze względu na jego toksyczność ( patrz poniżej) jest on tam, gdzie to możliwe, zastępowany materiałami zastępczymi.
Beryl jest używany głównie jako utwardzacz w niektórych stopach , w szczególności w moldamax , stopie miedzi z berylem używanym do produkcji form do tworzyw sztucznych . Stopy te są lekkie, sztywne, żaroodporne i mają niski współczynnik rozszerzalności.
Beryl jest również zawarty w niektórych specjalnych stopach, na przykład materiałach, które mogą być używane do tarcia .
Można je znaleźć w kijach golfowych , zegarkach wahadłowych (antymagnetycznych), żyroskopach , zastosowaniach kosmicznych (pierwotny reflektor teleskopu Jamesa Webba , następcy Hubble'a w 2018 roku, wykonany jest z berylu) i aeronautyce . Był używany w Formule 1 ze względu na wyjątkowe osiągi pod względem stosunku modułu sprężystości do gęstości, a następnie do produkcji zacisków hamulcowych i tłoków w postaci stopów aluminium i berylu. Został on następnie zakazany w silnikach wyścigowych ze względu na jego wysoką toksyczność . Stosowany był wcześniej w lotnictwie do sprężyn zaworowych silników tłokowych ( brąz berylowy ).
Umożliwia również produkcję niewybuchowych narzędzi dla przemysłu materiałów wybuchowych .
Marka Porsche eksperymentowała z berylem do produkcji tarcz hamulcowych w celu zmniejszenia ich masy, po raz pierwszy w Hockenheim w 1966 roku w 906, ale niska niezawodność i koszt tych tarcz spowodowały, że inżynierowie powrócili do konwencjonalnych stalowych tarcz dla reszta sezonu. Tarcze berylowe były następnie testowane na podjazdach pod górę, wciąż przez Porsche, na 909 „Bergspyder” z większym powodzeniem, niską wagą samochodu (mniej niż 400 kg suchej masy), grawitacją naturalnie pomagającą zmniejszyć zapotrzebowanie na rozpraszanie energii kinetycznej i krótki okres eksploatacji samochodu (maksymalnie kilka kilometrów), berylowe tarcze wystarczająco tolerowały potrzeby tego konkretnego zastosowania. Zostały one ponownie przetestowane pod kątem prototypów sportowych na 908/3 do 1969 roku, ale ponownie z niejednoznacznymi wynikami. Bardzo wysoki koszt nieumożliwiający nanoszenie na „klienta” samochodów niezbędnych wówczas w programach rozwoju znaku oraz wysoka toksyczność tych pierwiastków dla pilotów i mechaników skłoniły producenta do zaprzestania rozwoju pierścionków berylowych. Oszczędność masy 4 tarcz berylowych zamiast tarcz stalowych wynosiła od dziesięciu do piętnastu kilogramów w zależności od samochodu. Łatwo więc zrozumieć zainteresowanie tymi eksperymentami w czasach, gdy przepisy nie narzucały minimalnej masy.
Zmieszany z emiterem alfa, takim jak americium, lub gamma o wysokiej energii, jeśli jest używany jako źródło długożyciowych neutronów niezbędnych do pracy reaktora.
Wdrożone reakcje:
Beryl jest również używany jako moderator w postaci tlenku ( glucyny ) w niektórych reaktorach jądrowych oraz jako uzupełniające źródło neutronów w eksperymentalnym reaktorze termojądrowym ITER .
Filtr neutronowy, w celu uzyskania „czystych” wiązek neutronów wolnych od innych cząstek.
Tlenek berylu jest stosowany w elektronice , szczególnie w dziedzinie wysokich częstotliwości i wysokiego napięcia . Korpus ten rzeczywiście ma właściwość bycia dobrym izolatorem elektrycznym (niskie straty dielektryczne), a jednocześnie ma dobrą przewodność cieplną . Jednak jego zastosowanie jako izolatora w półprzewodnikach (między płytkami krzemowymi a opakowaniami) w dużej mierze ustąpiło miejsca innym, znacznie mniej toksycznym materiałom, takim jak tlenek glinu .
Jego zastosowania jako materiał izolacyjny i zewnętrzny styk w elektronice, a także jego włączenie do smarów silikonowych zostały również porzucone ze względu na bardzo poważne zagrożenie dla zdrowia.
W zastosowaniach "konsumenckich" producenci głośników, na przykład Yamaha (NS-1000), Focal JMlab , TAD (profesjonalny i wysokiej klasy sprzęt Pioneer ) oraz membrany, takie jak Electrofusion Products, używają go do tworzenia wysokiej jakości tonów wysokich głośników membranowych , zdolnych do odtwarzania częstotliwości do 60 000 Hz . Rzeczywiście, sztywność i lekkość materiału to atuty tego zastosowania (bardzo wysoka częstotliwość drgań własnych membrany).
W geomorfologii i paleosejsmologii izotop 10 Be , wytworzony przez promieniowanie kosmiczne , jest używany do kosmogenicznego datowania izotopowego powierzchni lub do określania szybkości erozji .
W glacjologów znaleziono dwa piki stężenia berylu biegunowych rdzenia lodu (północ i południe) do wierceń Vostok wiercenie Byrd ; w odwiercie GRIP oraz w nowej „ Dome C ”, EPICA , mającej około -40 000 lat.
Przypuszczamy, że są one spowodowane anomalią ziemskiego pola magnetycznego Laschampa, która odpowiada wyjątkowej słabości ziemskiego pola magnetycznego, które w tych dwóch przypadkach pozwoliłoby na napromieniowanie Ziemi, sprzyjając produkcji izotopów kosmogenicznych. Ten podwójny szczyt służy do próby ustalenia dat odwiertów wykonanych na różnych półkulach.
Beryl znalazł zastosowanie w stomatologii, gdzie wchodzi w skład stopów przeznaczonych do produkcji protez dentystycznych (korony, podbudowy mostów). Jego zdolność do ułatwiania adhezji ceramiki sprawiła, że jest on wbudowywany w dużą liczbę stopów, szlachetnych lub nieszlachetnych, przeznaczonych do produkcji czapeczek do koron lub mostów ceramiczno-metalowych. Od 2002 roku norma ISO ogranicza beryl do 0,02% całkowitej masy. Jednak wiele osób nadal ma w ustach stopy, których zawartość berylu przekracza tę normę.
Inne zastosowania jego krystalicznych właściwości: Okienko rentgenowskie , na przykład okno lampy rentgenowskiej lub detektora rentgenowskiego : okno izoluje wnętrze urządzenia od otoczenia.
Beryl ma 12 znanych izotopów , których liczba masowa waha się od 5 do 16. Tylko 9 Be jest stabilne i reprezentuje prawie cały naturalny beryl. W naturze wykryto dwa radioizotopy berylu: 10 Be z okresem półtrwania 1,39 miliona lat i 7 Be z okresem półtrwania 53,22 dnia; oba są nuklidami kosmogenicznymi powstałymi w wyniku oddziaływania promieni kosmicznych z jądrami atomów w powietrzu. Pozostałe radioizotopy mają bardzo krótkie okresy półtrwania i są wykrywalne tylko w instrumentach, które zostały użyte do ich sztucznego wytworzenia.
Nazwa beryl pochodzi od greckiego słowa βήρυλλος ( berullos ), beryl , który sam pochodzi od bêrullos , kryształ. Kiedyś nazywano go glucinium , od greckiego γλυκύς ( glukús ), słodki, co jest kwalifikatorem ze względu na słodki smak jego soli.
Pierwiastek ten został odkryty przez Louisa-Nicolasa Vauquelina w 1798 roku w postaci tlenku ( BeO ) w berylu i szmaragdach . Friedrich Wöhler i Antoine Bussy izolowali się niezależnie w 1828 r. w reakcji potasu z chlorkiem berylu . Jego masę atomową określił szwedzki chemik.
Produkcja berylu na skalę przemysłową rozpoczęła się dopiero po I wojnie światowej . W latach dwudziestych był początkowo wspierany przez Siemens & Halske w Europie oraz Union Carbide and Carbon Corporation w Stanach Zjednoczonych . W latach 30. jedynymi producentami na świecie były Stany Zjednoczone i Niemcy. Podczas gdy w Ameryce Północnej rynek jest rozdzielony pomiędzy The Berylium Corporation (wykorzystanie patentów Hugh S. Coopera) i The Brush Berylium Company (patenty Michaela G. Corsona), to Europa pozostaje pod dominacją niemieckiej firmy H. Vaccumschmelze AG, ta ostatnia produkuje na licencji firmy Siemens.
Beryl jest bardzo toksycznym, nieradioaktywnym metalem. Jest zaliczany do najbardziej toksycznych pierwiastków, takich jak arsen (As), kadm (Cd), chrom (Cr), ołów (Pb), tal (Tl) i rtęć (Hg). Beryl działa jak rakotwórcza trucizna , wpływając na błony komórkowe i wiążąc się z określonymi białkami regulatorowymi w komórkach. Beryl może pozostawać wykrywalny w moczu do 10 lat po ekspozycji. Został sklasyfikowany jako czynnik rakotwórczy kategorii 1 przez Unię Europejską i dlatego we Francji podlega dekretowi CMR 2001-97 z1 st lutego 2001 (co dotyczy każdej ekspozycji na beryl).
Beryl jest ekotoksyczny (a w szczególności rakotwórczy). Jest to najmniejszy z kationów metali. A jeśli wydaje się stosunkowo mało mobilny w wodzie o pH obojętnym lub zasadowym , to z drugiej strony występuje w glebach lub środowiskach naturalnie kwaśnych (często w dużej części świata) lub zakwaszonych przez ludzi.
Niska naturalna liczebność berylu (3 × 10 -4 %) sprawia, że nie stanowi on żadnego szczególnego problemu środowiskowego, ale może być skoncentrowany w węglach i skałach granitowych , takich jak pegmatyty, w postaci kilku minerałów: bertrandytu , berylu . ... Następnie krąży z biodostępnością i wciąż słabo ocenioną skłonnością do koncentracji w niektórych narządach lub u niektórych gatunków. Termiczne zastosowania węgla spowodowały wstrzyknięcie znacznej ilości węgla do atmosfery , którego opad wzbogacił środowisko wokół zakładów przemysłowych i miejskich wykorzystując węgiel (często związany z kwaśnymi deszczami , zwłaszcza w przypadku węgli o wysokiej zawartości siarki).
Istnieją kontrowersje dotyczące jego zastosowania w stomatologii w protezach dentystycznych .
Wykrycie berylu w organizmie człowieka w bardzo dużych dawkach zawsze wiąże się ze szkodliwymi skutkami (o różnym nasileniu). Beryl to:
Powoduje to skutki zdrowotne, które są podzielone na kilka kategorii:
Wdychanie „ dużych ” stężeniach beryl (więcej niż 1 mg na metr sześcienny powietrza) lub dłuższym wdychaniu (ponad dziesięciu lat), nawet w niskich dawkach , może być przyczyną choroby zwanej przewlekłą chorobę organizmu beryl. Lub beryl choroby ( CBD lub przewlekłej choroby berylowej). Choroba ta atakuje płuca , ma wiele punktów wspólnych z zapaleniem płuc i może prowadzić do ciężkiej niewydolności krążeniowo-oddechowej.
Model zwierzęcy: Podczas gdy spożycie berylu przez organizm ludzki nie wykazało bezpośredniego i szkodliwego wpływu na żołądek i jelita , spożycie berylu przez zwierzęta powoduje obecność zmian w żołądku tych narządach.
Uczulenie: Niektórzy ludzie stają się nadwrażliwi na beryl (rozwijają reakcję alergiczną na ten pierwiastek). U kilku osób bezpośrednia ekspozycja na beryl (kontakt ze skórą) spowodowała uszkodzenie skóry z lub bez ziarniniakowatości i zapalenia dróg oddechowych.
Przeprowadzono kilka badań dotyczących wzrostu liczby zgonów z powodu raka płuc wśród osób zatrudnionych w fabrykach stosujących beryl.
Zanieczyszczenie organizmu ludzkiego berylem następuje głównie na 4 sposoby:
Można go znaleźć w wodach naturalnych i ściekach przemysłowych w śladowych ilościach. Generalnie stężenie berylu w wodach naturalnych i ściekach waha się od 0,1 do 500 μg/L , ale gdy stężenie to przekracza 0,2 μg/L , zaczynamy mówić o problemie środowiskowym.
Zanieczyszczenie powietrzaBeryl może być bardzo szkodliwy podczas wdychania. W rzeczywistości istnieje duża korelacja między poziomem berylu w moczu człowieka a tym w powietrzu, co dowodzi, że skażenie w organizmie człowieka jest spowodowane nie tylko zanieczyszczeniem wody, ale także zanieczyszczeniem wody z atmosfery.
Zanieczyszczenie proteząW kontakcie ze śliną każdy stop zawierający beryl koroduje i uwalnia jony, które dyfundują do otaczających tkanek i są częściowo wchłaniane. Korozja jest tym silniejsza w przypadku tych stopów, ponieważ beryl, bardzo reaktywny metal, reaguje w obecności każdego innego metalu. Przewlekłe zatrucie będące wynikiem stałej dyfuzji jonów berylu w organizmie jest czynnikiem rozregulowania układu odpornościowego , szczególnie u osób uczulonych (lub uczulonych na beryl po długotrwałym kontakcie).
Swoją pracą narażeni są na to również stomatolodzy (frezarki) i protetycy dentystyczni (w 1990 roku 50% protetyków dentystycznych stosowało stop berylu).
Choroby układu oddechowego i płuc wywołane ekspozycją na beryl (Be) i zawierające go cząstki są znane i zostały szeroko przebadane; Wykazali, że narażenie na Be przekraczające 100 μg/m3 może powodować poważne pneumopatie , podczas gdy przewlekłe narażenie powoduje choroby płuc znane jako przewlekłe choroby wywołane przez Be (BCM) lub beryloza .
Według Narodowego Instytutu Badań i Bezpieczeństwa we Francji około 12 000 pracowników jest narażonych na działanie berylu, w tym 6 000 w mechanice ogólnej, 3 000 protetyków dentystycznych i wielu innych (produkcja podzespołów elektronicznych i oprzyrządowania naukowego, optyka elektroniczna, biżuteria, obróbka skrawaniem przez usuwanie materiału lub ścieranie , recykling odpadów, stosowanie proszków na bazie soli berylu przeznaczonych do powlekania wnętrz świetlówek , produkcja aluminium o podwyższonym ryzyku dla założycieli i operatorów zbiorników elektroliza...
Ten produkt nie ma zapachu i jest niewykrywalny w zwykły sposób. Ponadto wiele produktów ją zawierających nie posiada karty charakterystyki , co tłumaczy, dlaczego zbyt często jest on zapominany w ocenie ryzyka środowiskowego i zawodowego, a wartość graniczna może być dość często przekraczana. ( zainteresowane firmy nie zawsze są świadome niebezpieczeństwa, na jakie narażają niektórych swoich pracowników, ponownie zaalarmował INRS w 2009 r.
Tej choroby (Tabela n O 33 chorób zawodowych ), także w zależności INRS jeszcze „często zdiagnozowana i prawdopodobnie zaniżona” i łatwiej jest zmieszany z sarkoidozą pacjentów zazwyczaj nie są świadomi, że nie była w kontakcie z berylu.
Ekspozycja zawodowa Limit Value ( vlep vlep 8H): było 2 ng / m 3 we Francji oraz w kilku krajach, ale będzie to miało niewątpliwie wkrótce zostać obniżone, ponieważ „badania epidemiologiczne skłoniły organizacje amerykańskie zaproponować 2006 znacznie niższej wartości”.
Średnia ważona ekspozycji wartość (TWAEV) wynosi 0,15 g / m 3 , zgodnie z dodatkiem 1 rozporządzenia przestrzegając Bezpieczeństwo i higiena pracy (RSST) (2007). Dotychczasowe TWAEV wynoszące 2 µg/m 3 , nadal obowiązujące w różnych krajach, nie zapobiega uczuleniu na beryl.
Testy: Od końca lat 80. powszechnie stosuje się test laboratoryjny do wykrywania uczulenia pracownika na beryl; jest to test proliferacji limfocytów w obecności berylu, „Test proliferacji limfocytów berylu” (BeLPT).
Na przykład jest to najczęściej stosowany test do wykrywania, czy pracownicy pracujący przy reaktorach jądrowych wykazują objawy CBD lub przewlekłej choroby berylowej . Pozytywny wynik testu wskazuje, że układ odpornościowy danej osoby jest w stanie zareagować na obecność berylu w organizmie i że pacjent jest narażony na bardzo wysokie ryzyko rozwoju tej choroby podczas ekspozycji. ale w środowisku naukowym istnieją kontrowersje co do jego wartości predykcyjnej dla berylozy. Osoba może mieć pozytywny wynik BeLPT, niekoniecznie będąc nosicielem berylozy. Wiedząc, że rozwój berylozy u osoby uczulonej może zająć nawet 30 lat, korelacja BeLPT i przewlekłej berylozy nie jest w danym momencie istotna.
W kontakcie ze skórą z niskich dawek jest możliwe dobre czyszczenie i odkażanie praktyki zalecane niższe od wartości progowej 0,2 g / 100 cm 2 Be (bardzo trudny do powierzchni materiałów zawierających Be).
Środki ochrony pracowników: W skażonym środowisku oraz w fabrykach, w których beryl jest wszechobecny, pracownicy są szczególnie narażeni. Odpowiednia ochrona (rękawice, maski, rękawice i gruba odzież ochronna) zmniejszają ryzyko.
Odkażanie powierzchni zanieczyszczonych być przeprowadzony najpierw przez odkurzania kurz za pomocą odkurzacza wyposażonego w „filtr o wysokiej sprawności” ( HEPA ), a następnie przez mokro z detergentem. Niektóre kwaśne środki czyszczące mogą wydzielać Be z zawierających go powierzchni. Czyścić mniej agresywnym produktem (neutralnym lub zasadowym np. zmniejsza zanieczyszczenie powierzchni ze stopu miedzi z berylem, przy zachowaniu zanieczyszczenia poniżej 3,0 μg/100 cm² (wartość nie do przekroczenia w Kanadzie, dla obszarów zawierających Be, ze środkami kontroli narażenia i noszeniem sprzętu ochronnego).
Drugi cykl czyszczenia jest zalecany, gdy zanieczyszczenie powierzchni utrzymuje się powyżej 0,2 μg / 100 cm². Jeśli Be jest obecny w materiale, który staje się sproszkowany (np. degradujący beton), można go ustabilizować (uszczelniacz, żywica, olej lniany itp.).
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hej | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Być | b | VS | NIE | O | fa | Urodzony | |||||||||||||||||||||||||
3 | nie dotyczy | Mg | Glin | tak | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | To | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Współ | Lub | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Tak | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Płyta CD | W | Sn | Sb | ty | ja | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | To | Pr | Nd | Po południu | Sm | Miał | Bóg | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Czytać | Hf | Twój | W | Re | Kość | Ir | Pt | W | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | W | Rn | ||
7 | Fr | Ra | Ac | Cz | Rocznie | U | Np | Mógłby | Jestem | Cm | Bk | cf | Jest | Fm | Md | Nie | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Metale alkaliczne |
Ziemia alkaliczna |
Lantanowce |
Metale przejściowe |
Słabe metale |
metalem loids |
Długoterminowe metale |
geny halo |
Gazy szlachetne |
Przedmioty niesklasyfikowane |
aktynowce | |||||||||
Superaktynowce |