Przeczytaj
Beryl – ogólna charakterystyka pierwiastka
Beryl to pierwiastek stanowiący jeden z kluczowych surowców Unii Europejskiej, klasyfikowany przez Departament Obrony USA jako materiał strategiczny i krytyczny, ze względu na występowanie w produktach niezbędnych dla bezpieczeństwa narodowego.
Beryl (Be, łac. beryllium) jest metalem, który leży w bloku s układu okresowego pierwiastków chemicznych (druga grupa i drugi okres), a jego liczba atomowa wynosi . Stanowi niewielką zawartość skorupy ziemskiej (). Występuje w minerale‑berylu o wzorze sumarycznym . Minerał ten posiada kilka bardzo cennych w jubilerstwie i kolekcjonerstwie form, mowa tu o szmaragdzie, morganicie i akwamarynie.
Właściwości fizyczne | |
Ciepło parowania | |
Ciepło topnienia | |
Ciśnienie pary nasyconej | |
Konduktywność | |
Ciepło właściwe | |
Przewodność cieplna | |
Układ krystalograficzny | heksagonalny |
Twardość w skali Mohsa | |
Prędkość dźwięku | |
Objętość molowa |
Indeks górny Tabela Właściwości fizyczne berylu, ź Indeks górny koniecTabela Właściwości fizyczne berylu, źIndeks górny ródło: www.wikipedia.org Indeks górny koniecródło: www.wikipedia.org
Starożytne kopalnie szmaragdów
Wydobywanie szmaragdów sięga zamierzchłych czasów historii (ok. lat p.n.e.). Uznaje się, że pierwsze kopalnie tego kruszcu odkryto w Egipcie, czego dowodzą liczne kamienie odnalezione w grobowcach faraonów i słynne Kopalnie Kleopatry. Podobno Królowa Kleopatra miała do nich wyjątkową słabość i wykorzystywała je jako biżuterię oraz zdobienia w swoim pałacu. Właśnie z tego powodu te kopanie zwane są do dziś Kopalniami Kleopatry. Z innych źródeł historycznych wynika, że szmaragdowy klejnot, wydobyty z egipskiej kopalni, był nieodłącznym atrybutem Nerona, używany przez cesarza w celu oglądania walk gladiatorów.
Zastosowanie berylu
W postaci czystej jest metalem o barwie srebrzystej, kruchym w temperaturze pokojowej, ciągliwym i kowalnym – w temperaturze ciemnego żaru.
Zastosowanie stopów berylu
Na uwagę zasługują również stopy berylu z innymi pierwiastkami, jak np. z miedzią, ponieważ odznaczają się dużą wytrzymałością, twardością (jak brąz berylowy) oraz odpornością na korozję. Brąz berylowy jest wykorzystywany m.in. do produkcji narzędzi nieiskrzących, aparatury chemicznej, elementów żaroodpornych, żyroskopówżyroskopów, sprężyn, styków elektrycznych czy też elektrod do zgrzewania punktowego. Z kolei stop niklu z berylem stosuje się do produkcji narzędzi chirurgicznych. Łączenie miedzi i niklu z berylem zwiększa ich przewodność elektryczną i cieplną. Ze względu na jego małą sprężystość (moduł Youngamoduł Younga 287 GPa) oraz niską gęstość, może być stosowany do wytwarzania membran głośników wysokotonowych. Niewiele jednak firm to stosuje, ponieważ pierwiastek ten jest drogi i toksyczny – udowodniono wpływ rakotwórczy. Ponadto beryl stosowany jest w telefonach komórkowych, a także innych urządzeniach przenośnych i aparatach.
Obwody w telefonach komórkowych są wykonywane ze stopów różnych metali, wśród których jest beryl – wyjątkowo ważny w przemyśle i nauce, ale niestety o dużej toksyczności. Dlatego tak istotny jest odpowiedni recykling.
Czy wiesz, że beryl wykorzystuje się w badaniach kosmosu?
Beryl stosowany jest przy budowie zwierciadeł w Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba. Powodem takiego wykorzystania jest mała gęstość tego metalu i dobre parametry termiczne oraz mechaniczne. Wspominany teleskop to niezwykle interesujące urządzenie, którego budowa trwa już od r., a planowana gotowość do startu w kosmos szacuje się na lipiec r. To urządzenie jest najdroższym i najbardziej skomplikowanym teleskopem kosmicznym, jaki wybudowano w historii. Składa się z sześciokątnych luster, wykonanych z berylu i dodatkowo pokrytych złotem. Średnica tego zwierciadła zostanie rozłożona dopiero na orbicie i będzie mieć aż m. Teleskop będzie kosmicznym obserwatorium, ponieważ na swoim pokładzie będzie mieć zainstalowane cztery instrumenty naukowe, które pozwolą na analizę m.in. pierwszych gwiazd po Wielkim Wybuchu, odległych systemów planetarnych i galaktyk powstałych we wszechświecie mld lat temu. Zgodnie z wypowiedzią Aki Roberge (astronom z Goddard Space Flight Center i naukowca w projekcie LUVOIR), sukces teleskopu może spowodować powstanie nowej dziedziny nauki – astrobiologii porównawczej. Projekt budowy jest nadzorowany i finansowany głównie przez NASA, jednak na uwagę zasługuje to, że w tym celu NASA współpracuje z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) i Kanadyjską Agencją Kosmiczną (CSA).
Słownik
wielkość, która określa sprężystość dla danego materiału przy ściskaniu i rozciąganiu
urządzenie służące do pomiaru lub utrzymywania położenia kątowego (działa na zasadzie zachowania momentu pędu)
miara prawdopodobieństwa absorpcji neutronu przez jądro
rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, generowane na skutek wyhamowywania elektronów; jego długość fali zawiera się w zakresie od ok. do
Bibliografia
Encyklopedia PWN
Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa .
Hanusa T. P., Beryllium, online: https://www.britannica.com/science/beryllium, dostęp: .
Hejwowska S., Marcinkowski R., Równowagi i procesy jonowe, Gdynia .
Madej M., Beryl i jego związki - występowanie, zastosowanie i ocena narzażenia, , , s. , online: http://archiwum.ciop.pl/31165, dostęp: .