铍,读(pi),英文为Beryllium,元素符号为Be,原子序数4,属于第二周期第二主族元素,同时也是最轻的碱土金属元素。天然铍有三种同位素:铍7、铍8、铍10,9Be是铍唯一稳定的核素。铍作为碱土金属的第一个成员,属于稀有轻金属,具有密度低,熔点高,弹性模量大,拉伸强度大,热性能优异,尺寸稳定性好,中子吸收截面小,X射线透射性好等诸多优异的特点,是航天,航空,电子和核工业等领域不可替代的材料,有“超级金属”、“尖端金属”、“空间金属”之称。
铍的发现
铍,英文为Beryllium,来源于绿柱石希腊语“绿柱石”之意。1798年,科学家沃克兰从绿柱石中首先发现金属元素铍。1828年,德国化学家维勒用金属钙和钾分别还原氧化铍和氯化铍获得了金属铍。1898年, 德国化学家维勒用电解法制出了99.5%~ 99.8%的金属纯铍。
铍矿的分布
世界上含铍矿石约有30多种,具有经济价值的主要有绿柱石、硅铍石、金绿宝石等几种,世界上蕴藏铍矿最为丰富的国家是美国。我国铍资源分布主要集中在新疆、 四川、 云南及内蒙古四省区,已探明的铍储量以伴生矿产为主,主要与锂、钽铌矿伴生(占 48% ),其次与稀土矿伴生(占27%) 或与钨伴生(占20%),此外尚有少量与钼、锡、铅锌及非金属矿产相伴生。铍的单一矿产地虽然不少,但规模很小,所占储量不及总储量的1%。
铍的物理性质
铍是轻稀有金属,原子序数小,密度低(只有1.847g/cm³) , 约为铝的2/3,钛的1/2。熔点较高,为1283℃。铍在室温条件下为α-Be,具有密排六方结构;在1254℃时发生相转变,为β-Be 结构。铍是所有金属中热容量最大的一种金属。室温下比热容为1.8828 J/gK,铍比其它金属吸收的热量多,这一特性一直保持到熔点。铍在室温下的热导率为0.15kW/(m.K)。铍的热膨胀系数与不锈钢、Ni-Co合金相当,热扩散性能也很好。
铍的化学性质
铍是非常活泼的金属,与氧的亲和力很大,室温条件下就能与氧反应在其表面生成一薄层具有保护性质的氧化膜。当温度小于600℃时铍在干燥空气中,可长时间氧化,高于600℃氧化速度将逐渐加快。温度达800℃,短时停留时,其氧化的程度反而并不太严重。
铍和锂一样,在空气中形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
铍对人体的危害
铍的化合物如氧化铍、氟化铍、氯化铍、硫化铍、硝酸铍等毒性较大,而金属铍的毒性相比较小。铍是全身性毒物。毒性的大小,取决于入体途径、不同铍化合物的理化性质及实验动物的种类。一般而言,可溶性铍的毒性大,难溶性的毒性小;铍进入人体后,难溶的氧化铍主要储存在肺部,可引起肺炎。可溶性的铍化合物主要储存在骨骼、肝脏、肾脏和淋巴结等处,它们可与血浆蛋白作用,生成蛋白复合物,引起脏器或组织的病变而致癌。
铍的应用
铍是一种性能较为特殊的材料,它的某些性能特别是核性能和物理性能是其它任何金属材料所不能替代的。铍的应用范围主要集中在核工业、武器系统、航空航天工业、X射线仪表、电子信息系统、汽车行业、家用电器等领域。随着研究的逐步深入,其应用范围还有扩大趋势。
目前,镀及其产品的应用主要是金属铍、铍合金、氧化镀和某些铍化合物。
铍矿石分类及资源分布介绍
铍是一种灰白色的碱土金属,主要以矿石形式存在。目前已发现的铍矿物和含铍矿物计60余种,常见的有20多种。具有工业价值的铍矿物有绿柱石、硅铍石、金绿宝石等。铍矿石...[查看全部]
世界上铍矿物的种类很多,主要有绿柱石(含BeO 9.26%~14.4%)、硅铍石(含BeO 43.67%~45.67%)、羟硅铍石(含BeO 39.6%~42.6%)、金绿宝石(含BeO 19.5%~21.5%)、日光榴石(含BeO 8%~14.5%)。本文将详细介绍。
绿柱石(含BeO9.26%~14.4%),铍-铝硅酸盐类矿物,又称绿宝石。理论含量为:BeO14.1%,Al2O319%,SiO266.9%。天然绿柱石矿物常含有其他杂质成分,一般含7%的Na2O、K2O、Li2O和少量的CaO、FeO、Fe2O3、Cr2O3、V2O3等。六方晶系,硅氧四面体结构,多呈六方柱状,常具平行C轴的纵向条纹,不含碱的绿柱石柱面上条纹明显。晶体常呈长柱状,富含碱的晶体则呈短柱状,常见单形有六方柱、六方双锥等。纯净的绿柱石是无色透明的。当绿柱石富含铯时,呈粉红色,称玫瑰绿柱石,铯绿柱石,又叫摩根石;含三价铁时,呈黄色,称黄色绿柱石;含铬时,呈鲜艳的翠绿色,称为祖母绿;含二价铁时,呈现浅天蓝色,称海蓝宝石。
硅铍石(含BeO43.67%~45.67%),[Be2SiO4]。三方晶系,常为针状、柱状、粒晶状,无色或呈粉红色、黄色,性脆,常含氧化镁、氧化钨、氧化铝等杂质。
羟硅铍石(含BeO39.6%~42.6%),[Be4Si2O9H2]。薄板状、片状,无色或淡黄色,性脆。
羟磷铍钙石,Ca[Be[PO4](FOH)]。成分中F与(OH)间成完全类质同象,二分法分为羟磷铍钙石和磷铍钙石。单斜晶系,斜方柱晶类,常沿一个晶轴形成厚板状或柱状晶体,有时形成假六方或假斜方晶形,有时有双晶。硬度5.5;比重2.85-3.01;无解理;断口呈半贝壳状;浅黄色、浅绿色;条痕白色;透明到半透明;玻璃光泽;薄片中无色到绿灰或褐色;二轴晶(-)。
金绿宝石(含BeO19.5%~21.5%),[BeAl2O4],氧化铝
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