一种元素,绿宝石中有它,冶金导弹核工

2023/11/20 来源:不详

说起那晶莹剔透、雍容华贵、高贵典雅、流光溢彩、璀璨夺目的宝石,你会想到钻石、红宝石、蓝宝石、绿宝石、翡翠、猫眼、珍珠、玛瑙等等。但从狭义的宝石定义来说,一般只有钻石、刚玉、绿柱石、金绿玉、蛋白石可称为宝石,那翡翠、玛瑙、珍珠等等和它们比起来又差一些啦!而又将钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、猫眼石称为“五大宝石”。

祖母绿属于绿柱石(化学成分Be3Al2(SiO3)6)其中一种,猫眼则属于金绿玉(化学成分BeAl2O4)了。他们的化学成分中都含有一种化学元素“铍”[pí]。这个元素是年法国化学家尼古拉斯·路易斯·沃奎林(NicholasLouisVauquelin,-)对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现的,先命名这种元素为glaucinium(希腊语“甜的”意思),因为它的化合物尝起来是甜的。后来命名为beryllium(铍)。铍的单质则是在三十年后的年,由德国化学家维勒(FriedrichWoler,-)用金属钾还原熔融的氯化铍而得到的。

祖母绿

铍(Beryllium)是一种灰白色的碱土金属,原子序数为4,元素符号Be,熔点°C,沸点°C,密度1.85克/厘米,铍离子半径0.31埃,已发现的铍的8种同位素。铍在地壳中含量为0.%,主要矿物有绿柱石、硅铍石和金绿宝石,它的含量仍然相对稀少,只占地球上所有元素的第32位。

铍的密度小,熔点高,导电导热性能好,有良好的抗腐蚀性和热稳定性,在所有的金属中铍的透X射线能力最强,有“金属玻璃”之称。铍的化学性质活泼,既能溶于酸也能溶于碱液,是两性金属。铍的聚合物和共价化合物具有明显热稳定性。铍的合金显著改变了金属性能,而且具有良好的抗磁性能。

铍原子核被中子、粒子、氘核及γ射线撞击或照射时产生中子,作为中子源材料用于原子反应堆,可以保持裂变反应连续不断地进行;铍对快中子又有很强的减速作用,可作为原子反应堆中最好的中子减速剂。铍的氧化物可反射中子,而且熔点高,是反应堆里中子反射层的最好材料。

核电厂

上世纪40年代前,金属铍主要用做X光窗和中子源等,从40年代中期到60年代初,主要用于原子能领域。年惯性导航系统首次使用铍陀螺,从此开辟了铍应用的重要领域。60年代铍的主要用途转入航天与航空领域,用于制造飞行器的部件。目前,铍已作为一种新型材料,成为原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。

人们用来制造X射线管透光小窗。含铍1%至3.5%的青钢叫做铍青铜,是铜合金中性能最优良的弹性合金,具有良好的导热,导电,耐热,耐磨,耐腐蚀,无磁性,弹性滞后小,冲击时不产生火花等优点,被用来制造手表里的游丝,高速轴承,海底电缆,火箭、卫星和宇宙飞防热保护层的结构材料及,防火花工具,飞机的方向舵、机翼箱、制动装置和喷气发动机金属构件,原子反应堆中的减速剂和反射剂等。

而且铍还是高效率的火箭燃料,在燃烧的过程中能释放出巨大的能量。每公斤铍完全燃烧放出的热量高达千卡,可作为一种优质的火箭燃料。

但铍具有毒性,每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘,就会使人染上急性肺炎——铍肺病。铍的化合物的毒性更大,铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的胶状物质,进而与血红蛋白发生化学反应,生成一种新的物质,从而使组织器官发生各种病变。它对生育男女性别也有影响。在肺和骨骼中的铍,还可能引发癌症。年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,铍在一类致癌物清单中。

铍元素有如此多的特性,在未来工业中的地位将越来越高,但它的毒性也不可忽视,我们只能在开发它的优势同时,做好对它的毒性防范了。

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