Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Encyklopedia > Wybór haseł > Subskrypcja  




BERYL
1. Pierwiastek chemiczny o symbolu Be, liczbie atomowej 4 i masie atomowej 9,012 121 82. Jest rzadko spotykanym metalem i należy do najlżejszych materiałów konstrukcyjnych, mając gęstość ok. 3 razy mniejszą od glinu. Niektóre istotne właściwości fizyczne i chemiczne berylu zostały podane w tabeli. Pierwiastek ten odznacza się wieloma nietypowymi, a nawet wyjątkowymi właściwościami. Najważniejsze zastosowania metalicznego berylu to produkcja stopów z miedzią i materiałów do wytwarzania spowalniaczy i reflektorów w reaktorach jądrowych. Zob. Metale ziem alkalicznych. [J.Sch.] (A.Kr.)

powiększenie...






Beryl jest od dawna stosowany w technice jądrowej jako źródło neutronów oraz jako składnik materiałów na reflektory i moderatory w reaktorach na neutrony termiczne i pośrednie. Zastosowanie berylu w konstrukcjach lotniczych zwykle daje oszczędność 60% masy w stosunku do konkurencyjnych materiałów w porównywalnych warunkach. Szerokie zastosowanie berylu w kosmicznych obiektach powracających wiąże się z dobrą wytrzymałością tego metalu w wysokiej temperaturze i jego dużą pojemnością cieplną. Przeźroczystość berylu dla promieniowania (zastosowanie na okienka dla promieniowania rentgenowskiego) jest ważna w przypadku pocisków rakietowych, które są narażone na silne impulsy promieniowania elektromagnetycznego emitowane przez broń przeciwrakietową. Poza tym możliwość uzyskania części o bardzo dokładnych wymiarach w wyniku obróbki berylu połączona ze stabilnością wymiarową tego metalu powoduje, że jest on niemal jedynym materiałem na części inercyjnych systemów nawigacji i sterowania. Zob. Reaktor jądrowy. [W.W.Be./W.D.T.] (M.D.)

Podana niżej lista obejmuje najważniejsze związki berylu. Wiele z nich znajduje zastosowanie przy otrzymywaniu ceramiki, tlenku berylu i wolnego metalu. Inne związki są przydatne w analizie i syntezie organicznej:

Acetyloacetonian berylu, Be(CH3COCHCOCH3)2
Azotan berylu, Be(NO3)24H2O
Azotek berylu, Be3N2
Berylany (związki zawierające jon BeO22-)
Bromek berylu, BeBr2
Chloran(VII) berylu, Be(ClO4)2•4H2O
Chlorek berylu, BeCl2
Dimetyloberyl, Be(CH3)2
Fluorek amonowo-berylowy, (NH4)2[BeF4]
Fluorek berylu, BeF2
Fosforan(V) amonowo-berylowy, BeNH4PO4
Krzemiany (szmaragd), Be3Al2[Si6O18]
Pluton-beryl, PuBe13
Salicylan berylu, Be(HOC6H4COO)2
Siarczan(VI) berylu, BeSO4•4H2O
Tlenek berylu, BeO
Uran-beryl, UBe13
Węglik berylu, Be2C
Wodorotlenek berylu, Be(OH)2
Zasadowy octan berylu, BeO•Be3(CH3CO2)6
Zasadowy węglan berylu, Be(HCO3)2

Zawartość berylu w skorupie ziemskiej jest zaskakująco mała jak na lekki pierwiastek i wynosi 0,005%. Pierwiastek ten zajmuje więc 32. miejsce pod względem rozpowszechnienia i jest spotykany w stężeniach podobnych jak cez, skand i arsen. Częstość występowania berylu i jego sąsiadów, litu i boru, jest w sumie ok. 100 tys. razy mniejsza od częstości występowania trzech następnych pierwiastków - węgla, azotu i tlenu. Znanych jest przynajmniej 50 różnych minerałów zawierających beryl, ale tylko w ok. 30 spośród nich głównym składnikiem są związki berylu. Jedynym minerałem o przemysłowym znaczeniu jest beryl (krzemian berylowoglinowy), a w Stanach Zjednoczonych - bertrandyt. Zob. Beryl 2; Minerały berylu. [J.Sch.] (A.Kr.)

Metalurgia berylu. Ruda berylowa zawiera minerał beryl, czyli glinokrzemian berylu. Przeróbkę rudy berylowej na związki berylu, służące jako półprodukty, prowadzi się jednym z dwu procesów. Oba polegają na roztwarzaniu rudy, pierwszy z utworzeniem fluorku berylu, a drugi - siarczanu berylu. Metaliczny beryl otrzymuje się metodą termiczną przez redukcję fluorku berylu magnezem lub metodą elektrolityczną z chlorku berylu. Ponad 90% produkowanego berylu wytwarza się metodą termiczną.

Odlewane w próżni wlewki berylowe służą jako materiał wyjściowy do przetwarzania metodami metalurgii proszków (90% całkowitego zużycia berylu) lub bezpośrednio jako wsad do przeróbki plastycznej, najczęściej przez walcowanie. Części poddawane obróbce skrawaniem wytwarza się zwykle metodami metalurgii proszków.

Beryl można łączyć metodami spawania, lutowania twardego i miękkiego oraz spajania zgniotowego. Najczęściej stosuje się lutowanie twarde i spajanie zgniotowe. Powierzchnię części z berylu można wykańczać przez anodyzowanie, powlekanie elektrolityczne, polerowanie do gładkości optycznej lub powlekanie konwersyjne. Powierzchnie deseniowane lub zachowujące niezakłóconą strukturę otrzymuje się przez chemiczną obróbkę kształtową lub frezowanie chemiczne.

Stopy zawierające beryl. Istnieją stopy pospolitych metali zawierające dodatek paru procent berylu, który umożliwia utwardzanie wydzieleniowe. Chociaż beryl wykazuje pewną niewielką rozpuszczalność w stanie stałym w miedzi, srebrze, złocie, niklu, kobalcie, platynie, palladzie oraz żelazie i tworzy z tymi metalami stopy utwardzalne wydzieleniowo, to tylko stopy miedź-beryl i, w znacznie mniejszym stopniu, stopy nikiel-beryl mają zastosowania techniczne.

Poza stopami utwardzalnymi wydzieleniowo, małe ilości berylu stosuje się w stopach tworzących struktury dyspersyjne, co się wiąże z wykorzystaniem małej rozpuszczalności berylu w stanie stałym w niektórych metalach, np. w aluminium i magnezie. Beryl tworzy z większością pierwiastków związki międzymetaliczne o różnej zawartości berylu. W praktyce otrzymywanie i zastosowanie stopów bogatych w beryl ogranicza się do stopów z ciągliwą osnową roztworów stałych Be-Al i Be-Cu, zawierających do 4% miedzi, oraz stopów zawierających stosunkowo niewielkie ilości (0,25-6%) faz dyspersyjnych, zwykle tlenku berylu lub jego związków międzymetalicznych. Wymienione związki wykazują stabilność wymiarową, wytrzymałość w podwyższonej temperaturze i dającą się regulować granicę sprężystości. Zob. Stop.

Stopy miedź-beryl, zwane brązami berylowymi, są stopami niemagnetycznymi o wytrzymałości 6 razy większej od czystej miedzi. Stosuje się je w elektronice, przemyśle samochodowym, sprzęcie gospodarstwa domowego i precyzyjnym oraz w termostatach - na sprężyny przewodzące prąd elektryczny, membrany, części nieiskrzących narzędzi i wyłączników elektrycznych, ruchome części w silnikach odrzutowych, podstawowe elementy przyrządów precyzyjnych, przekaźników elektrycznych i migawek w aparatach fotograficznych. Berylowo-miedziane narzędzia są używane w rafineriach ropy naftowej i innych zakładach, gdzie iskra wywołana tarciem stalą o stal mogłaby spowodować wybuch lub pożar. Wśród innych konstrukcyjnych zastosowań tych stopów można wymienić obudowy wzmacniaków podmorskich kabli telekomunikacyjnych, dysze tuneli aerodynamicznych, wykładziny jonizatorów gazu w generatorach magnetohydrodynamicznych i zbiorniki odgazowujące w komorach pęcherzykowych, stosowanych w fizyce wielkich energii.

Międzymetaliczne związki berylu (berylki) mają wysoką wytrzymałość w wysokiej temperaturze, dobrą przewodność cieplną, duże ciepło właściwe i dobrą odporność na utlenianie. Znane są berylki aktynowców, metali rzadkich, a także przejściowych. Budzą one zainteresowanie w technologii jądrowej, kosmicznej, lotniczej i energetycznej. Prowadzi się badania nad zastosowaniem takich związków międzymetalicznych na powłoki żaroodporne, części reaktorów, części turbin i łożyska pracujące w wysokiej temperaturze. [W.W.Be./W.D.T] (M.D.)

2. Minerał o wzorze Al2Be3Si6O18, należący do krzemianów. Jego rzadki analog Sc2Be3Si6O18 nosi nazwę bazzytu. Beryl krystalizuje w układzie heksagonalnym. Tworzy sześcioboczne, słupkowe kryształy, które osiągają niekiedy ogromne rozmiary i masę wielu ton. Jest zmiennie zabarwiony, zwykle szarawy lub niebieskozielonkawy, ale spotyka się także przezroczyste odmiany barwy żółtej (heliodor), niebieskiej (akwamaryn), zielonej (szmaragd), różowej (morganit) lub bezbarwne (goszenit), cenione jako kamienie szlachetne. Beryl ma twardość 8 w skali Mohsa i gęstość 2,8 g/cm3.

Beryl powstaje w pegmatytach wraz z kwarcem, skaleniami, lepidolitem, topazem i turmalinem, w wyniku koncentracji związków berylu w resztkowym stopie pegmatytowym. Występuje również w łupkach łyszczykowych i zmetamorfizowanych wapieniach bitumicznych oraz syenitach nefelinowych. Gromadzi się w utworach aluwialnych. Beryl jest znany z wielu miejsc, m.in. Brazylii, Madagaskaru, Stanów Zjednoczonych, Rosji, Kolumbiii oraz Pakistanu. W Polsce występuje na Dolnym Śląsku. Jest podstawową rudą metalicznego berylu. Zob. Beryl 1; Szmaragd. [P.B.M.] (J.P.)

[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach