康熙字典
◎ 康熙字典解釋 【戌集上】【金字部】 鈹; 康熙筆畫:13; 頁(yè)碼:頁(yè)1328第06(點(diǎn)擊查看原圖)【唐韻】敷羈切【集韻】【韻會(huì)】攀糜切【正韻】篇夷切,??音帔。【說(shuō)文】大針也。 又【說(shuō)文】劒如刀裝者。【揚(yáng)子·方言】錟謂之鈹。【左傳·襄十七年】使賊殺其宰華吳賊六人,以鈹殺諸盧門。又【昭二十七年】夾之以鈹。【註】《說(shuō)文》云劒也。 又官名。與鉟同。【史記·高祖功臣年表】長(zhǎng)鈹都尉擊項(xiàng)羽,有功。【索隱曰】徐廣以長(zhǎng)鈹爲(wèi)官名。鈹,音敷皮反。【前漢書】作鉟。 又與披同。【荀子·正名篇】吏謹(jǐn)將之無(wú)鈹滑。【註】鈹,與披同。滑與汨同。言不使紛亂披汨也。

鈹 - 概述
簡(jiǎn)介
鈹,原子序數(shù)4,原子量9.012182,是最輕的堿土金屬元素。,比鎂稍重,但比鋁還輕1/3,屬于輕金屬,是最輕的結(jié)構(gòu)金屬之一。鈹離子半徑0.31埃,比其他金屬小得多。電離能9.322電子伏特。呈灰白色,質(zhì)堅(jiān)硬。鈹?shù)挠捕缺韧褰饘俑撸幌疋}、鍶、鋇可以用刀子切割。密度1.85克/厘米3。熔點(diǎn)1278±5℃。沸點(diǎn)2970℃。化合價(jià)為2。鈹?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)活潑,和鋰一樣,也能形成致密的表面氧化保護(hù)層,即使在紅熱時(shí),鈹在空氣中也很穩(wěn)定。不溶于冷水,微溶于熱水,可溶于稀鹽酸,稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。鈹即能和稀酸反應(yīng),也能溶于強(qiáng)堿,表現(xiàn)出兩性。鈹?shù)难趸铩Ⅺu化物都具有明顯的共價(jià)性,鈹?shù)幕衔镌谒幸追纸猓斶€能形成聚合物以及具有明顯熱穩(wěn)定性的共價(jià)化合物。鈹可以形成聚合物以及具有顯著熱穩(wěn)定性的一類共價(jià)化合物。金屬鈹對(duì)于無(wú)氧的金屬鈉即使在較高的溫度下,也有明顯的抗腐蝕性。天然鈹有三種同位素:鈹7、鈹8、鈹10。鈹在地殼中含量為0.001%,主要礦物有綠柱石、硅鈹石和金綠寶石。含鈹?shù)牡V石有許多透明的、色彩美麗的變種,自古以來(lái)是最名貴的寶石。在我國(guó)古代文獻(xiàn)中記載著這些寶石,如貓精,或稱貓精石、貓兒眼、貓眼石,也就是我們現(xiàn)在稱的金綠玉。這些含鈹?shù)牡V石基本上都是綠柱石(beryl)(3BeO·Al2O3·6SiO2)的變種。鈹化合物對(duì)人體有毒性,當(dāng)吸入時(shí),會(huì)引起呼吸器官的疾病,是嚴(yán)重的工業(yè)公害之一。
發(fā)現(xiàn)及用途
1798年由法國(guó)化學(xué)家沃克蘭對(duì)綠柱石和祖母綠進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)。1828年德國(guó)化學(xué)家維勒和法國(guó)化學(xué)家比西分別用金屬鉀還原熔融的氯化鈹?shù)玫郊冣敗F溆⑽拿蔷S勒命名的。金屬鈹主要用作核反應(yīng)堆的中子減速劑。鈹銅合金被用于制造不發(fā)生火花的工具,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件、精密儀器等。鈹由于重量輕、彈性模數(shù)高和熱穩(wěn)定性好,已成為引人注目的飛機(jī)和導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)材料。
元素來(lái)源 在自然界中存在于綠柱石礦中。可由電解熔融的氯化鈹或氫氧化鈹而制得。
命名由來(lái) 鈹最早被稱為Glucinium,這一名詞來(lái)自希臘文glykys,是甜的意思,因?yàn)殁數(shù)柠}類有甜味。由于釔的鹽類也有甜味,后來(lái)維勒把它命名為Beryllium,它來(lái)源于鈹?shù)闹饕V石──綠柱石的英文名稱beryl。元素符號(hào)為Be,中文命名為鈹。
鈹 - 綜合性質(zhì)
元素名稱:鈹
英文名稱:Beryllium
元素符號(hào):Be
顏色和外表 銀白色或鋼灰色
地殼含量 5×10-4 %
原子屬性
原子量 9.01218 原子量單位
原子半徑 112 pm
共價(jià)半徑 90 pm
范德華半徑 無(wú)數(shù)據(jù)
價(jià)電子排布 [氦]2s2
電子在每能級(jí)的排布 2,2
氧化價(jià)(氧化物) 2(兩性的)
晶體結(jié)構(gòu) 六角形
物理屬性
物質(zhì)狀態(tài) 固態(tài)
熔點(diǎn) 1551 K(1278 °C)
沸點(diǎn) 3243 K(2970 °C)
摩爾體積 4.85×10-6m/mol
汽化熱 292.40 kJ/mol
熔化熱 12.20 kJ/mol
蒸氣壓 4180 帕
其他性質(zhì)
電負(fù)性 1.57(鮑林標(biāo)度)
比熱 1825 J/(kg·K)
電導(dǎo)率 31.3×106/(米歐姆)
熱導(dǎo)率 201 W/(m·K)
第一電離能 899.5 kJ/mol
第二電離能 1757.1 kJ/mol
第三電離能 14848.7 kJ/mol
元素在太陽(yáng)中的含量:0.0001 (ppm)
聲音在其中的傳播速率:12870(m/S)
化學(xué)鍵能: (kJ /mol) Be-H 226 ,Be-O 523 ,Be-F 615 ,Be-Cl 293
晶胞參數(shù):a = 228.58 pm ,b = 228.58 pm ,c = 358.43 pm ,α = 90° ,β = 90° ,γ = 120°
鈹 - 鈹?shù)姆闯P再|(zhì)
Be原子的價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為2s2,它的原子半徑為89pm,Be2+離子半徑為31pm,Be的電負(fù)性為1.57。鈹由于原子半徑和離子半徑特別小(不僅小于同族的其它元素,還小于堿金屬元素),電負(fù)性又相對(duì)較高(不僅高于堿金屬元素,也高于同族其它各元素),所以鈹形成共價(jià)鍵的傾向比較顯著,不像同族其它元素主要形成離子型化合物。因此鈹常表現(xiàn)出不同于同族其它元素的反常性質(zhì)。
(1)鈹由于表面易形成致密的保護(hù)膜而不與水作用,而同族其它金屬鎂、鈣、鍶、鋇均易與水反應(yīng)。
(2)氫氧化鈹是兩性的,而同族其它元素的氫氧化物均是中強(qiáng)堿或強(qiáng)堿性的。
(3)鈹鹽強(qiáng)烈地水解生成四面體型的離子[Be(H2O)2]2+,Be-O鍵很強(qiáng),這就削弱了O-H鍵,因此水合鈹離子有失去質(zhì)子的傾向:
因此鈹鹽在純水中是酸性的。而同族其它元素(鎂除外)的鹽均沒(méi)有水解作用。
原子屬性
原子量9.01218U 原子半徑112 pm 共價(jià)半徑96±3pm 范德華半徑153pm 價(jià)電子排布 [氦]2s2 電子在每能級(jí)的排布 2,2 氧化價(jià)(氧化物)2,1(兩性的) 晶體結(jié)構(gòu)六角形
物理屬性
堅(jiān)固、硬的灰白色金屬,是最輕的硬質(zhì)金屬 物質(zhì)狀態(tài)固態(tài) 用途
熔點(diǎn)1551 K(1278 °C) 沸點(diǎn)3243 K(2970 °C) 摩爾體積4.85×10-6m/mol 汽化熱292.40 kJ/mol 熔化熱 12.20 kJ/mol 蒸氣壓 4180 帕
其他性質(zhì)
電負(fù)性1.57(鮑林標(biāo)度) 比熱1825 J/(kg·K) 電導(dǎo)率31.3×106/(米歐姆) 熱導(dǎo)率201 W/(m·K) 第一電離能899.5 kJ/mol 第二電離能1757.1 kJ/mol 第三電離能14848.7 kJ/mol 元素在太陽(yáng)中的含量:0.0001 (ppm) 聲音在其中的傳播速率:12870(m/S) 化學(xué)鍵能:(kJ /mol) 化學(xué)鍵 鍵能(kJ/mol)
Be-H 226
Be-O 523
Be-F 615
Be-Cl 293
晶胞參數(shù):a = 228.58 pm ,b = 228.58 pm ,c = 358.43 pm α = 90° ,β = 90° ,γ = 120° 注:在沒(méi)有特別注明的情況下使用的是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)單位單位和標(biāo)準(zhǔn)氣溫和氣壓
鈹 - 制備方法
鈹屬于活潑金屬,它的制備方法:
(1)電解無(wú)水熔融的鈹鹽,如氯化鈹。
(2)用金屬鎂還原氟化鈹。
鈹 - 重要應(yīng)用
鈹作為一種新興材料日益被重視,鈹是原子能、火箭、導(dǎo)彈、航空、宇宙航行以及冶金工業(yè)中不可缺少的寶貴材料。金屬鈹對(duì)液體金屬的抗腐蝕性,對(duì)設(shè)計(jì)核反應(yīng)堆的熱交換器是重要的。與通用的綜合劑乙二胺四乙酸(EDTA)的反應(yīng)并不強(qiáng),這在分析上是很重要的。鈹可以形成聚合物以及具有顯著熱穩(wěn)定性的一類共價(jià)化合物。鈹用來(lái)制造飛機(jī)上用的合金、倫琴射線管、鈹鋁合金、青銅。也用作原子反應(yīng)堆中的減速劑和反射劑。高純度的鈹又是快速中子的重要來(lái)源。
(1)在所有的金屬中,鈹透過(guò)X射線的能力最強(qiáng),有金屬玻璃之稱,所以鈹是制造X射線管小窗口不可取代的材料。
(2)鈹是原子能工業(yè)之寶。在原子反應(yīng)堆里,鈹是能夠提供大量中子炮彈的中子源(每秒鐘內(nèi)能產(chǎn)生幾十萬(wàn)個(gè)中子);鈹對(duì)快中子有很強(qiáng)的減速作用,可以使裂變反應(yīng)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去,所以鈹是原子反應(yīng)堆中最好的中子減速劑。為了防止中子跑出反應(yīng)堆危及工作人員的安全,反應(yīng)堆的四周得有一圈中子反射層,用來(lái)強(qiáng)迫那些企圖跑出反應(yīng)堆的中子返回反應(yīng)堆中去。鈹?shù)难趸锊粌H能夠像鏡子反射光線那樣把中子反射回去,而且熔點(diǎn)高,特別能耐高溫,是反應(yīng)堆里中子反射層的最好材料。
(3)鈹是優(yōu)秀的宇航材料。人造衛(wèi)星的重量每增加一公斤,運(yùn)載火箭的總重量就要增加大約500kg。制造火箭和衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)材料要求重量輕、強(qiáng)度大。鈹比常用的鋁和鈦都輕,強(qiáng)度是鋼的四倍。鈹?shù)奈鼰崮芰?qiáng),機(jī)械性能穩(wěn)定。
(4)在冶金工業(yè)中,含鈹1%至3.5%的青鋼叫做鈹青銅,機(jī)械性能比鋼好,且抗腐蝕性好,還保持有很高的導(dǎo)電性。被用來(lái)制造手表里的游絲,高速軸承,海底電纜等。
(5)含有一定數(shù)量鎳的鈹青銅受撞擊時(shí)不產(chǎn)生火花,利用這一奇妙的性質(zhì),可制作石油、礦山工業(yè)專用的鑿子、錘子、鉆頭等,防止火災(zāi)和爆炸事故。含鎳的鈹青銅不受磁鐵吸引,可制造防磁零件。
(6)工業(yè)用途 工業(yè)用鈹大部分以氧化鈹形態(tài)用于鈹銅合金的生產(chǎn),小部分以金屬鈹形態(tài)應(yīng)用,另有小量用做氧化鈹陶瓷等。40年代前金屬鈹用做 X光窗和中子源等,從40年代中期到60年代初,主要用于原子能領(lǐng)域,如利用鈹能使中子增殖作試驗(yàn)反應(yīng)堆的反射層、減速劑和核武器部件等。1956年慣性導(dǎo)航系統(tǒng)首次使用鈹陀螺,從此開(kāi)辟了鈹應(yīng)用的重要領(lǐng)域。60年代鈹?shù)闹饕猛巨D(zhuǎn)入航天與航空領(lǐng)域,用于制造飛行器的部件。
鈹 - 發(fā)現(xiàn)
發(fā)現(xiàn)人:沃克蘭
發(fā)現(xiàn)年代:1798年
發(fā)現(xiàn)過(guò)程:Louis Vauquelin 在西元1798年在綠玉石和翡翠中發(fā)現(xiàn)鈹元素。之后弗里德里希·維勒和 A. A. Bussy 不約而同的在西元1828年從鉀和氯化鈹?shù)姆磻?yīng)中分離出金屬鈹。
1978年,法國(guó)的沃克蘭,在研究綠柱石時(shí)發(fā)現(xiàn)了鈹。在自然界中存在于綠柱石礦中。1798年,法國(guó)化學(xué)家沃克蘭(Vauquelin Niclas Louis, 1763-1829)對(duì)綠柱石和祖母綠進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)了鈹。但是,單質(zhì)鈹在三十年后的1828年由德國(guó)化學(xué)家維勒(Friedrich Woler, 1800-1882)用金屬鉀還原熔融的氯化鈹而得到的。
克拉普羅特曾經(jīng)分析過(guò)秘魯出產(chǎn)的綠玉石,但他卻沒(méi)能發(fā)現(xiàn)鈹。柏格曼也曾分析過(guò)綠玉石,結(jié)論是一種鋁和鈣的硅酸鹽。18世紀(jì)末,化學(xué)家沃克蘭應(yīng)法國(guó)礦物學(xué)家阿羽伊的請(qǐng)求對(duì)金綠石和綠柱石進(jìn)行了化學(xué)分析。沃克蘭發(fā)現(xiàn)兩者的化學(xué)成分完全相同,并發(fā)現(xiàn)其中含有一種新元素,稱它為glucinium,元素符號(hào)定為Gl。這一名稱來(lái)自希臘文glykys,是“甜”的意思,因?yàn)樗柠}有甜味。沃克蘭在1798年2月15日在法國(guó)科學(xué)院宣讀了他發(fā)現(xiàn)新元素的論文。由于釔的鹽類也有甜味,因此glucinium改為beryllium(鈹),元素符號(hào)為Be。這一詞來(lái)自綠柱石。
鈹 - 古代兵器—鈹
鈹在作戰(zhàn)時(shí)主要用于直刺和砍殺。秦以前鈹首多用青銅鑄造。漢代多用鐵制,鈹首比秦代銅鈹顯著加長(zhǎng),增強(qiáng)了殺傷的效能。關(guān)于鈹?shù)淖钤缬涊d見(jiàn)于《左傳》襄公十七年(公元前556年)"賊六人以鈹殺諸盧門"。戰(zhàn)國(guó)至漢初,戰(zhàn)場(chǎng)上較普遍地使用鈹。西漢軍隊(duì)有"長(zhǎng)鈹都尉"一職,可見(jiàn)鈹在作戰(zhàn)中的地位。西漢中期以后,鈹?shù)氖褂脺p少,并逐漸從戰(zhàn)場(chǎng)上消失。
鈹是古代著名長(zhǎng)兵器之一,它是一種起源于短劍的長(zhǎng)柄兵器,過(guò)去很多出土的鈹兵曾被誤作短劍。我國(guó)最早的古文字學(xué)著作《說(shuō)文解字》(東漢,許慎 著)這樣解釋鈹?shù)母拍?mdash;—“鈹者,劍刀裝也”。
鈹?shù)耐庑螛O似短劍,鈹之鋒和短劍相同,平脊兩刃,鈹身斷面為六邊形,形制極像短劍,長(zhǎng)約30~35厘米,后端為扁形或矩形的莖,用以裝柄,一般在莖的近端處開(kāi)有圓孔,以便穿釘固定在長(zhǎng)柄上。后裝長(zhǎng)約3~3.5米的積竹柄或木柄,是一種極其銳利的刺殺兵器。
從文獻(xiàn)資料看,鈹可能起源于殷周之際,盛行于戰(zhàn)國(guó)秦漢。鈹最早被稱為“夷矛”,春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期名稱又演變?yōu)殒V、鈹、鈦等,東周時(shí)代的宋、吳、秦、趙、燕等國(guó)長(zhǎng)鈹盛行,應(yīng)用很廣。西漢時(shí)改為鐵制,西漢中期以后逐漸消失。 這種兵器古書記載頗多,但可惜長(zhǎng)期以來(lái)一直無(wú)完整實(shí)物出土。秦俑坑中出土的銅鈹,為我們提供了寶貴的實(shí)物資料。
銅鈹和矛的區(qū)別,除頭的形制不同外,主要是裝柄方法不同:矛是將柄納入矛筒(銎)中,而鈹是鈹莖插入木柄中,外用繩等捆綁。鈹?shù)拈L(zhǎng)柄末端裝有銅樽,鈹身還配有保護(hù)刃部的鞘。
秦俑坑出土的青銅鈹,鈹首長(zhǎng)度多為35厘米左右,莖長(zhǎng)12厘米左右,鈹之木柄多已腐爛殘損,鈹身刻有“十五年寺工工”之類銘文,莖上刻有“十六”等字。“十五年”為秦始皇紀(jì)年,“寺工”是中央主造兵器的官署機(jī)構(gòu),鈹上最后還刻有實(shí)際生產(chǎn)的工匠名字。
秦俑坑已發(fā)現(xiàn)青銅鈹16件,可以訂正把過(guò)去將鈹誤視為短劍的錯(cuò)誤。根據(jù)已發(fā)現(xiàn)的銅鈹實(shí)物,鈹全形由鈹首、銅?組成。有學(xué)者認(rèn)為,鈹之(即長(zhǎng)柄)有積竹、木柄兩類。而鈹也有扁莖銅鈹和銅鈹兩種,銅鈹主要流行于戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的趙、楚等國(guó)。扁莖銅鈹主要流行于秦國(guó)。
鈹 - 綠寶石中的鈹
有一種翠綠晶瑩、光耀奪目的寶石叫綠柱石。它過(guò)去是供貴族玩賞的寶物,今天成了勞動(dòng)人民的珍品。
為什么我們也把綠柱石當(dāng)做珍品呢?這倒不是由于它有一副漂亮誘人的外表,而是因?yàn)樗抢锩婧幸环N珍貴的稀有金屬——鈹。
“鈹”的含意就是“綠寶石”。過(guò)了差不多三十年,人們用活潑的金屬鈣和鉀還原氧化鈹和氯化鈹,制得了純度不高的第一塊金屬鈹。又過(guò)了 將近七十年,人們才對(duì)鈹進(jìn)行小規(guī)模的加工生產(chǎn)。近三十年來(lái),鈹?shù)漠a(chǎn)量逐年激增。現(xiàn)在,鈹?shù)?ldquo;隱性埋名”時(shí)期已經(jīng)過(guò)去,人們每年要生產(chǎn)好幾百噸的鈹。
看到這里,有的小朋友可能會(huì)提出這樣的問(wèn)題:為什么鈹?shù)陌l(fā)現(xiàn)時(shí)間這么早,而在工業(yè)上的應(yīng)用卻這樣晚呢?
關(guān)鍵在鈹?shù)奶峒児ぷ魃希獜拟數(shù)V石中把鈹提純出來(lái)很困難,而鈹又偏偏特別喜歡“清潔”,鈹中只要含有很少一點(diǎn)點(diǎn)雜質(zhì),就會(huì)使它的性能發(fā)生很大的變化,失去許多優(yōu)良的品質(zhì)。
現(xiàn)在的情況當(dāng)然大有改觀了,我們已經(jīng)能夠采用現(xiàn)代的科學(xué)方法生產(chǎn)出純度很高的金屬鈹。鈹?shù)脑S多特性我們都“了如指掌”:比重比鋁輕三分之一;強(qiáng)度跟鋼差不多,傳熱本領(lǐng)是鋼的三倍,是金屬中良好的導(dǎo)體;透X射線的能力最強(qiáng),有“金屬玻璃”之稱。
曾有這么多優(yōu)異的性能,怪不得人們稱譽(yù)它是“輕金屬中的鋼”哩!綠寶石亦稱祖母綠,翠綠晶瑩,光彩奪目,是寶石中的珍品。它含有一種重要的稀有金屬--鈹。鈹?shù)南ED文原意就是“綠寶石”的意思。綠寶石是綠柱石礦()的變種。
鈹 - 百折不撓的鈹青銅
起初,因?yàn)橐睙捈夹g(shù)不過(guò)關(guān),煉出來(lái)的鈹里含有雜質(zhì),脆性大,不好加工,加熱時(shí)又容易氧化,所以少量的鈹只是在特殊情況下使用,比如用X射線管的透光小窗、霓虹燈的零件等等。
后來(lái),人們給鈹?shù)膽?yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)廣闊而又重要的新領(lǐng)域——制造合金,特別是制造鈹銅合金——鈹青銅。
大家知道,銅比鋼鐵要軟得多,彈性和抵抗腐蝕的能力也不強(qiáng)。但是,銅中加進(jìn)一些鈹后,銅的性能發(fā)生了驚人的變化。含鈹百分之一到三點(diǎn)五的鈹青銅,機(jī)械性能優(yōu)良,硬度加強(qiáng),彈性極好,抗蝕本領(lǐng)很高,而且還有很高的導(dǎo)電能力。用鈹青銅制成的彈簧,可以壓縮幾億次以上。
百折不撓的鈹青銅,最近又被用來(lái)制造深海探測(cè)器和海底電纜,這對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)具有重要的意義。
含鎳的鈹青銅還有一個(gè)可貴的特點(diǎn)——受到撞擊的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生火花。這個(gè)特點(diǎn)對(duì)炸藥廠很有用。你想,易燃易爆的材料怕得就是火,比如炸藥和雷管,一見(jiàn)火就會(huì)發(fā)生爆炸。而鐵制的錘子、鉆頭等工具在使用時(shí)都會(huì)冒出火花,這怎么得了。很明顯,用這種含鎳的鈹青銅來(lái)制造這些工具,是最合適的了,另外,含鎳的鈹青銅也不會(huì)被磁鐵所吸引,不受磁場(chǎng)磁化,所以又是制造防磁零件的好材料。
前面不是說(shuō)過(guò),鈹有“金屬玻璃”的外號(hào)嗎?近年來(lái),比重小、強(qiáng)度高、彈性好的鈹,已經(jīng)作為反射鏡用到高精度的電視傳真上,效果果然不錯(cuò),發(fā)送一張照片只需要幾分鐘。
鈹 - 給原子鍋爐建造“住房”
鈹雖然有很多用處,但在眾多元素中,它仍是一個(gè)默默無(wú)名的“小人物”,受不到人們的重視。但在本世紀(jì)五十年代時(shí),鈹?shù)?ldquo;命運(yùn)”卻大為好轉(zhuǎn),一時(shí)成了科學(xué)家們的搶手貨。
這是為什么呢?
原來(lái)是這樣的:在無(wú)煤的鍋爐——原子反應(yīng)堆里,為了從原子核里解放出大量的能量,需要用極大的力量去轟擊原子核,使原子核發(fā)生分裂,就像用炮彈去轟擊堅(jiān)固的炸藥庫(kù),使炸藥庫(kù)發(fā)生爆炸一樣。這個(gè)用來(lái)轟擊原子核的“炮彈”叫中子,而鈹正是一種效率很高的能夠提供大量中子炮彈的“中子源”。原子鍋爐中光有中子“點(diǎn)火”還不行,點(diǎn)火以后,還要使它真正“著火燃燒起來(lái)”。
中子轟擊原子核,原子核分裂,放出原子能,同時(shí)產(chǎn)生新的中子。新中子的速度極快,達(dá)到每秒幾萬(wàn)公里。必須使這類快中子減慢速度,變成慢中子,才容易繼續(xù)去轟擊別的原子核而引起新的分裂,一變二、二變四……持續(xù)不斷地發(fā)展“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”,使原子鍋爐里的原子燃料真正“燃燒”起來(lái),正因?yàn)殁攲?duì)中子有很強(qiáng)的“制動(dòng)”能力,所以它就成了原子反應(yīng)堆里效能很高的減速劑。
還不算,為了防止中子跑出反應(yīng)堆,反應(yīng)堆的周圍需要設(shè)置“警戒線”——中子反射體,用來(lái)勒令那些企圖“越境”的中子返回反應(yīng)區(qū)。這樣,一方面可以防止看不見(jiàn)的射線傷害人體健康,保護(hù)工作人員的安全;另一方面又能減少中子逃跑的數(shù)量,節(jié)省“彈藥”,維持核裂變的順利進(jìn)行。
鈹?shù)难趸锉戎匦。捕却螅埸c(diǎn)高達(dá)攝氏二千四百五十度,而且能夠像鏡子反射光線那樣把中子反射回去,正是建造原子鍋爐“住房”的好材料。
現(xiàn)在,幾乎各種各樣的原子反應(yīng)堆都要用鈹作中子反射體,特別在建造用于各種交通工具的小型原子鍋爐時(shí)更需要。建造一個(gè)大型的原子反應(yīng)堆,往往需要?jiǎng)佑枚嵍嘟饘兮敗?/p>
鈹 - 在航空工業(yè)中大顯身手
航空工業(yè)的發(fā)展要求飛機(jī)飛得更快、更高、更遠(yuǎn),重量輕、強(qiáng)度大的鈹當(dāng)然也可以在這方面顯一下自己的本領(lǐng)。
有些鈹合金是制造飛機(jī)的方向舵、機(jī)翼箱和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)金屬構(gòu)件的好材料。現(xiàn)代化戰(zhàn)斗機(jī)上的許多構(gòu)件改用鈹制造后,由于重量減輕,裝配部分減少,使飛機(jī)的行動(dòng)更加迅速靈活。有一種新設(shè)計(jì)的超音速戰(zhàn)斗機(jī)——鈹飛機(jī),飛行速度可達(dá)每小時(shí)四千公里,相當(dāng)于聲速的三倍多。在將來(lái)的原子飛機(jī)和短距離起落的飛機(jī)上,鈹和鈹?shù)暮辖鹨欢〞?huì)得到更多的應(yīng)用。
進(jìn)入二十世紀(jì)六十年代以后,鈹在火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船等方面的用量也在急劇增加。
鈹是金屬中最好的良導(dǎo)體。現(xiàn)在有許多超音速飛機(jī)的制動(dòng)裝置是用鈹來(lái)制造的,因?yàn)樗袠O好的吸熱、散熱的性能,“剎車”時(shí)產(chǎn)生的熱量很快就會(huì)散失。
當(dāng)人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船高速穿越大氣層的時(shí)候,機(jī)體與空氣分子摩擦?xí)a(chǎn)生高溫。鈹作為它們的“防熱外套”,能夠吸收大量的熱量并很快地激發(fā)出去,這樣就可防止溫度過(guò)度升高,保障飛行安全。
鈹還是高效率的火箭燃料。鈹在燃燒的過(guò)程中能釋放出巨大的能量。每公斤鈹完全燃燒放出的熱量高達(dá)15000千卡,是一種優(yōu)質(zhì)的火箭燃料。
鈹 - 醫(yī)治“職業(yè)病”的妙藥
人在工作、勞動(dòng)一段時(shí)間后會(huì)感到疲勞,這是一種正常的生理現(xiàn)象。然而,許多金屬和合金也會(huì)“疲勞”,不同的是,人們歇一會(huì)兒之后疲勞就自動(dòng)消失了,人們又可以繼續(xù)進(jìn)行工作,但金屬和合金就不行了,它們疲勞過(guò)度后,用它們?cè)斐傻臇|西就不能再用了。
這多么可惜呀!
怎么來(lái)治療金屬和合金的這種“職業(yè)病”呢?
科學(xué)家已找到了醫(yī)治這種“職業(yè)病”的“靈丹妙藥”,它就是鈹,如果在鋼中加入少量的鈹,把它制成小汽車用的彈簧,可以經(jīng)受1400萬(wàn)次沖擊,也不會(huì)出現(xiàn)疲勞的痕跡。
甜味金屬
金屬也會(huì)有甜味嗎?
當(dāng)然沒(méi)有,那為什么題目卻是“甜味金屬”呢?
原來(lái),有些金屬的化合物是帶有甜味的,于是人們就把這種金同叫做“甜味金屬”,鈹就是其中的一個(gè)。
但是千萬(wàn)不要接觸鈹,因?yàn)樗哂卸拘浴C恳涣⒎矫椎目諝庵兄灰幸缓量蒜數(shù)姆蹓m,就會(huì)使人染上急性肺炎——鈹肺病。我國(guó)冶金戰(zhàn)線的廣大職工,向鈹毒發(fā)動(dòng)進(jìn)攻,終于使一立方米空氣中的鈹?shù)暮拷档偷绞f(wàn)分之一克以下,已經(jīng)圓滿地解決了
鈹中毒的防護(hù)問(wèn)題。
跟鈹相比,鈹?shù)幕衔锏亩拘愿螅數(shù)幕衔飼?huì)在動(dòng)物的組織和血漿中形成可溶性的膠狀物質(zhì),進(jìn)而與血紅蛋白發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成一種新的物質(zhì),從而使組織器官發(fā)生各種病變,在肺和骨骼中的鈹,還可能引發(fā)癌癥。鈹?shù)幕衔镫m然甜,卻是“老虎的屁股”,千萬(wàn)摸不得。
鈹 - 對(duì)人體的毒害
鈹?shù)幕衔锶缪趸敗⒎敗⒙然敗⒘蚧敗⑾跛徕數(shù)榷拘暂^大,而金屬鈹?shù)亩拘韵鄬?duì)比較小些。
鈹進(jìn)入人體后,難溶的氧化鈹主要儲(chǔ)存在肺部,可引起肺炎。可溶性的鈹化合物主要儲(chǔ)存在骨骼、肝臟、腎臟和淋巴結(jié)等處,它們可與血漿蛋白作用,生成蛋白復(fù)合物,引起臟器或組織的病變而致癌。鈹從人體組織中排泄出去的速度極其緩慢。因此,接觸鈹及其化合物要格外小心。
鈹 - 毒理
全身性毒物。毒性的大小,取決于入體途徑、不同鈹化合物的理化性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類。例如硫酸鈹LD50對(duì)小鼠經(jīng)口為100mg/kg, 靜脈注射為0.5mg/kg,腹腔注射為200mg/kg;對(duì)大鼠經(jīng)口為98mg/kg,靜脈注射則為7.2mg/kg。氧化鈹靜脈注射的LD,大鼠為11.2mg/kg,兔為1_2mg/kg,狗則為5_20mg/kg。一般而言,可溶性鈹?shù)亩拘源螅y溶性的毒性小;靜脈注入時(shí)毒性最大,呼吸道次之,經(jīng)口及經(jīng)皮毒性最小。
1、急性毒性
引起急性或慢性鈹中毒,與鈹化合物的種類有關(guān)。例如低溫?zé)捴频难趸敗溲趸數(shù)肉旣}均能引起急性鈹中毒。
2、慢性毒性
含鈹?shù)臒晒夥奂案邷責(zé)捴频难趸攧t多引起慢性鈹中毒。國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)性鈹中毒的結(jié)果表明,除在動(dòng)物肺臟可見(jiàn)肉芽腫結(jié)節(jié)外,肝臟普遍出現(xiàn)肝細(xì)胞腫脹變性、脂肪變性及小灶性肝細(xì)胞壞死等。近年認(rèn)為,含較量不高的各種鈹合金仍可引起鈹肺。
3、誘變性
化學(xué)鈹元素對(duì)生男育女確有影響。
曾在廣東有某一山區(qū)的村寨里,前數(shù)年連續(xù)出生的盡是女孩,人們急了,照這樣下去,這個(gè)地區(qū)豈不會(huì)變成女兒國(guó)了嗎?有的人求神佛,也濟(jì)于事。 有位風(fēng)水老者開(kāi)言道:“地質(zhì)隊(duì)在后龍山尋礦,把龍脈破壞了,這是壞了風(fēng)水的報(bào)應(yīng)啊!”于是,迷信的村民,千方百計(jì)地找到了原來(lái)在此地探礦的地質(zhì)隊(duì),鬧著要他們賠“風(fēng)水”。地質(zhì)隊(duì)又回到了這個(gè)山寨,進(jìn)行了深入的調(diào)查,終于找到了原因。原來(lái)是在探礦的時(shí)候,鉆機(jī)把地下含鈹?shù)娜顺鰜?lái),擴(kuò)散了鈹?shù)奈廴荆癸嬘盟拟敽看鬄樘岣撸L(zhǎng)時(shí)間飲用這種水,而導(dǎo)致生女而不生男。經(jīng)過(guò)治理,情況得到了好轉(zhuǎn),在“女兒國(guó)”里又出生男孩了。
4、致癌性
已知鈹能誘發(fā)某些動(dòng)物的惡性腫瘤,如兔的骨肉瘤,大鼠的肺瘤,甚至個(gè)別猴的肺癌等。晚近還發(fā)現(xiàn)吸入一貫被認(rèn)為毒性不大的綠柱石粉塵后,19只大鼠中有18只出現(xiàn)肺部腫瘤。但至今尚未證實(shí)鈹對(duì)人有致癌作用。
5、致畸性
未見(jiàn)報(bào)道。
6、體內(nèi)轉(zhuǎn)歸
鈹化合物的主要入體途徑為呼吸道。鈹不能經(jīng)完整皮膚侵入;但經(jīng)創(chuàng)傷表皮入體的鈹量比經(jīng)無(wú)創(chuàng)傷表皮要大50倍。經(jīng)口進(jìn)入的鈹吸收率很低,一般均<1%。大部分可溶性鈹鹽在腸道可形成磷酸鹽沉積,不被吸收。吸收后的鈹,可能以磷酸鈹和氫氧化鈹?shù)男问捷斔汀b斈芘c血液中或淋巴液中的蛋白質(zhì)結(jié)合。 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,鈹在體內(nèi)的分布,視化合物的溶解度而異。吸入可溶性鈹鹽(如氟化鈹、硫酸鈹)時(shí),主要沉積于骨骼系統(tǒng);而吸入不溶性鈹鹽(如氧化鈹)時(shí),則主要滯留于上呼吸道和肺臟;靜脈或肌內(nèi)注射膠體鈹時(shí),首先沉積于肝臟,然后部分排出,部分移入骨中;隨食物攝入硫酸鈹時(shí),除胃腸道、肝臟和骨骼外,其他組織基本上無(wú)鈹。鈹主要經(jīng)腸道排出,部分可經(jīng)腎排出。它甚至可穿透胎盤屏障。
7、中毒機(jī)制
鈹為劇烈的原漿毒,動(dòng)物由靜脈注入硫酸鈹溶液后,肝、脾、腎、骨髓等器官有廣泛壞死性病灶,并有溶血和出血現(xiàn)象;存活動(dòng)物的受損 害器官組織逐漸出現(xiàn)纖維增殖反應(yīng)。吸入大量金屬鈹或其化合物可引起肺炎或肺水腫。顯然,鈹具有全身性的毒性作用。但其作用機(jī)理,目前尚未完全闡明,主要的假說(shuō)有三:(一)免疫病理假說(shuō) 鈹作為一種半抗原,在機(jī)體內(nèi)與蛋白質(zhì)(載體)結(jié)合,形成一系列反應(yīng)直至發(fā)病,因鈹-特異抗原 鈹-特異抗體+鈹 鈹抗原抗體反應(yīng) 鈹病。(二)酶系統(tǒng)擾亂假說(shuō) 鈹能擾亂多種酶系統(tǒng),產(chǎn)生酶活性改變導(dǎo)致生化、病理改變。(三)誘發(fā)假說(shuō) 最近有人認(rèn)為腎上腺皮質(zhì)功能失調(diào)能誘發(fā)隱性鈹病,用以解釋某些慢性鈹肺經(jīng)很長(zhǎng)潛伏期后發(fā)病。
8、治療
40年代初期開(kāi)始逐步確認(rèn)鈹及其化合物對(duì)人的危害。鈹及其化合物的粉塵、煙霧能引起人體很多器官的急性或慢性中毒。急性中毒是在短時(shí)間接觸或吸入大量毒物引起的,病癥包括接觸性皮炎,皮膚潰瘍,眼結(jié)膜炎,呼吸系統(tǒng)的鼻粘膜炎、咽炎、支氣管炎、化學(xué)性肺炎等。慢性中毒是遲發(fā)性的,發(fā)病時(shí)間可遲至接觸毒物后20年。主要表現(xiàn)為肺部的長(zhǎng)期延續(xù)性病變。
鈹?shù)亩竞χ饕a(chǎn)生于粉塵、煙霧的吸入和接觸,各國(guó)曾制定了防范性的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。1949年美國(guó)確定的空氣含鈹允許濃度的標(biāo)準(zhǔn):①車間工作時(shí)間內(nèi)空氣中鈹?shù)臐舛绕骄坏贸^(guò)2微克/米;②任何時(shí)間一次檢測(cè)車間空氣中的鈹濃度不得超過(guò)25微克/米;③鈹廠鄰近地區(qū)空氣中鈹?shù)脑缕骄鶟舛炔粦?yīng)超過(guò)0.01微克/米。
除呼吸系統(tǒng)癥狀外,常有消化系統(tǒng)癥狀,以及肝臟腫大。個(gè)別報(bào)道,有些急性鈹中毒患者于發(fā)病后15_20d,逐漸出現(xiàn)黃疸、肝大而有壓痛,尿膽紅質(zhì)強(qiáng)陽(yáng)性以及谷-丙轉(zhuǎn)氨酶明顯增高。肝活體組織檢查發(fā)現(xiàn),肝細(xì)胞有點(diǎn)狀壞死,嗜酸性變,間質(zhì)有炎癥浸潤(rùn)和纖維化,肝竇枯否細(xì)胞增生。大部分急性中毒患者經(jīng)治療后可恢復(fù),少數(shù)可轉(zhuǎn)歸為慢性。
8.1.2診斷
急性鈹中毒的診斷不很困難。患者短期內(nèi)曾接觸較大濃度的鈹,并在開(kāi)始時(shí)有鑄造熱樣臨床表現(xiàn);肺部的細(xì)支氣管炎與“支氣管肺炎”樣的病變發(fā)生在接觸毒物之后;與一般感染性病變不同,抗菌藥物治療的效果不很滿意。這些情況都提示有急性鈹中毒的可能。
8.1.3治療
強(qiáng)的松每次5一10mg,每次4_6h。病情顯著好轉(zhuǎn)后,逐漸減少劑量。絕大多數(shù)患者可以完全治愈。一小部分急性中毒患者可能轉(zhuǎn)為慢性。
8.2慢性鈹肺
主要是金屬鈹及其氧化物所引起的肺內(nèi)彌漫性肉芽腫性病變,病程很長(zhǎng),最終可發(fā)生呼吸衰竭。慢性鈹肺患者,絕大多數(shù)過(guò)去并無(wú)急性鈹中毒病史,接觸鈹及其化合物的時(shí)間與發(fā)病似無(wú)明確關(guān)系。
8.2.1臨床表現(xiàn):
其臨床表現(xiàn),一般具有下列兩個(gè)特點(diǎn):
潛伏期長(zhǎng)。有些患者的肺部改變可出現(xiàn)在脫離接觸后1一10年,甚至更長(zhǎng)。
明顯的進(jìn)行性的呼吸道癥狀及全身癥狀。主要因肺部肉芽腫及鈹引起的全身中毒反應(yīng)所致。表現(xiàn)為明顯的持續(xù)性體重減輕、疲勞、食欲不振、勞累后呼吸困難、胸悶、胸痛、咳嗽。少數(shù)患者可見(jiàn)間歇熱。胸部體檢可能無(wú)明顯體征,有時(shí)出現(xiàn)羅音和胸膜摩擦音。晚期常出現(xiàn)明顯紫紺及杵狀指,端坐呼吸,右心擴(kuò)大,水腫和右心衰竭。慢性肺肉芽腫有明顯的X線征象。有人將其分為三期:1.“飛砂”期 肺野出現(xiàn)細(xì)小的、彌散的、對(duì)稱的顆粒陰影,有如細(xì)砂紙遍布肺野邊緣部分,并侵及肺尖。2.肺門陰影增加 在顆粒背景上出現(xiàn)廣泛的網(wǎng)狀紋理。3.“暴雪”期 全肺出現(xiàn)清晰的結(jié)節(jié)狀陰影,直徑為1_5mm,互不融合,也不鈣化。網(wǎng)狀和結(jié)節(jié)陰影之間可見(jiàn)很多小的肺氣腫透亮區(qū)。這期病變與結(jié)節(jié)病極為相似。
根據(jù)X線所見(jiàn)慢性鈹肺的發(fā)展過(guò)程可能為:正常 顆粒陰影 網(wǎng)狀陰影 結(jié)節(jié)陰影。但是每個(gè)病例并不是都按上述規(guī)律發(fā)展。各期是否實(shí)質(zhì)上屬于不同類型的變化,尚無(wú)定論。 X線征象與臨床表現(xiàn)常不一致,有時(shí)肺部可見(jiàn)明顯病變而患者尚無(wú)自覺(jué)癥狀。
8.2.2診斷
慢性鈹肺的診斷,尤其在早期,有一定困難。有人提出診斷應(yīng)基于兩類指標(biāo):其一是流行病學(xué)指標(biāo),即確實(shí)的鈹接觸史及群體發(fā)病史。另一是臨床指標(biāo),包括: X線征象有彌漫性致密陰影; 呼吸功能不全,先是肺容積或彌散功能下降,以后隨纖維化程度增加而出現(xiàn)阻塞性損害; 間質(zhì)性肺炎; 全身癥狀,包括明顯的持續(xù)性體重減輕、疲乏和食欲不振等; 尿或組織中鈹含量測(cè)定。要確立診斷,必須包括肯定的接觸史以及最少具備前兩項(xiàng)臨床指標(biāo)。
確定放接觸史有時(shí)有困難,因潛伏期長(zhǎng),一些客觀接觸指標(biāo)尚不夠滿意。近年來(lái)國(guó)外采用了若干免疫學(xué)指標(biāo),來(lái)研究鈹病的診斷和進(jìn)行病情評(píng)估:包括血清中球蛋白組分、免疫球蛋白、特異抗體測(cè)定等體液免疫指標(biāo),以及鈹皮膚斑貼試驗(yàn),淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率檢測(cè),巨噬細(xì)胞或白細(xì)胞移動(dòng)抑制試驗(yàn)、T淋巴細(xì)胞及B淋巴細(xì)胞測(cè)定等細(xì)胞免疫指標(biāo)。并認(rèn)為鈹病活動(dòng)初期以細(xì)胞免疫反應(yīng)為主;在鈹病穩(wěn)定期及病情緩解期,以體液免疫為主。所有上述指標(biāo),可表明機(jī)體具有鈹超敏性反應(yīng),可輔助鈹病的鑒別診斷,并作為病情評(píng)估的依據(jù)。國(guó)內(nèi)亦有使用鈹斑貼試驗(yàn)及鈹激發(fā)活性玫瑰花試驗(yàn)的。有人認(rèn)為尿鈹是另一良好的
接觸指標(biāo),能反映機(jī)體接觸鈹?shù)乃健5蜮斉懦鰺o(wú)規(guī)律,且與疾病嚴(yán)重程度和接觸時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。
有些作者主張進(jìn)行肺組織活體穿刺并測(cè)定其鈹含量作為診斷的一項(xiàng)指標(biāo)。但操作有一定危險(xiǎn)性,且肺組織含量波動(dòng)范圍大,因此不宜用作診斷指標(biāo)或接觸指標(biāo)。
X線診斷鈹肺須與矽肺、粟粒性肺結(jié)核、結(jié)節(jié)病等相鑒別。混合性粉塵,例如SiO2與金屬鈹或氧化鈹所引起的混合性肺硬化的診斷問(wèn)題亦待解決。在進(jìn)行鑒別時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)依靠職業(yè)史、臨床表現(xiàn)、X線所見(jiàn)、皮膚斑試、一些生化指標(biāo)以及激素治療效果等進(jìn)行綜合分析。
呼吸功能檢查是鈹肺診斷和勞動(dòng)能力鑒定的重要指標(biāo),并能反映病情的預(yù)后。
8.2.3治療
開(kāi)始時(shí)用強(qiáng)的松15_20mg/d,數(shù)周后,可減少劑量至5_10mg,繼續(xù)使用。最近有人提出開(kāi)始劑量不超過(guò)15mg/d,并逐漸減量,使20_30d期間的總量達(dá)175_250mg,有利于維持體內(nèi)鎂、鈣等礦物質(zhì)代謝平衡。有人則主張采用激素問(wèn)歇治療,強(qiáng)的松劑量為15_30皿8/6,每療程30_45d,每年2個(gè)療程,同時(shí)還采用其它對(duì)癥治療,連續(xù)治療2_5年不等,獲得了良好的效果。 絡(luò)合劑療法 鑒于鈹能在組織內(nèi)蓄積,考慮使用絡(luò)合劑驅(qū)鈹。
9、預(yù)防
9.1接觸控制
鈹?shù)纳a(chǎn)工藝過(guò)程應(yīng)做到密閉化、機(jī)械化,盡可能采用濕式作業(yè),避免高溫加工。
排放含鈹空氣應(yīng)經(jīng)凈化處理。
必須做好含鈹廢氣、廢水、廢渣的處理,要盡量做到回收及綜合利用。
9.2就業(yè)禁忌癥
慢性呼吸系統(tǒng)疾病,如慢性支氣管炎、支氣管擴(kuò)張、支氣管喘息、肺氣腫、活動(dòng)性肺結(jié)核等; 明確的慢性肝臟疾患; 慢性腎臟疾思; 心臟病。
9.3監(jiān)護(hù)性體檢
接觸鈹工人均須定期進(jìn)行體格檢查。每半年或一年一次,重點(diǎn)應(yīng)注意X線胸片、體重、肝功能和呼吸功能的改變等。具體檢查項(xiàng)目可結(jié)合情況增減。有條件時(shí)可考慮進(jìn)行每周一次的簡(jiǎn)易個(gè)人健康檢查
9.4個(gè)人防護(hù)及作業(yè)防護(hù)
注意個(gè)人衛(wèi)生,工作時(shí)穿戴工作服和鞋帽,工作后淋浴,工作服嚴(yán)格處理,不任意攜出廠外,并最好用機(jī)器洗滌。加強(qiáng)局部通風(fēng),盡可能做到遠(yuǎn)距離操作或自動(dòng)控制。避免直接用手接觸鈹及其化合物。
鈹 - 鈹?shù)幕衔?/p>
2.氫氧化鈹
氫氧化鈹是白色固體,在水中溶解度較小,293K時(shí)為810-6gcm-3,它是兩性氫氧化物,在強(qiáng)堿性溶液中生成[Be(OH)4]2-離子:
3.氫化鈹
Be不能與H2直接化合生成氫化鈹,但用氫化鋁鋰Li[AlH4]還原氯化鈹可以制得氫化鈹。
氫化鈹是共價(jià)型化合物,并且是多聚的(BeH2)n 。多聚的(BeH2)n是固體,它的結(jié)構(gòu)類似于乙硼烷的結(jié)構(gòu),在兩個(gè)Be原子之間形成了氫橋鍵。
每個(gè)Be原子同四個(gè)H原子相聯(lián)結(jié),每個(gè)H原子生成兩個(gè)鍵。由于Be原子只有2個(gè)價(jià)電子,在氫化鈹中沒(méi)有足夠的電子去形成正常的電子對(duì)鍵(即兩個(gè)原子之間共用兩個(gè)電子),氫化鈹是缺電子化合物。因此在Be--H--Be橋狀結(jié)合中,生成“香蕉形”的三中心兩電子鍵。這是一個(gè)簇狀化合物。
4. 氯化鈹
氯化鈹是共價(jià)型化合物,在空氣中會(huì)吸潮并由于水解而發(fā)煙:
BeCl2+H2O=BeO+2HCl
氯化鈹能升華并且不傳導(dǎo)電流。無(wú)水氯化鈹是聚合型的(BeCl2)2 。
5.鈹?shù)呐浜衔?/p>
由于鈹是缺電子原子,它的鹵化物是路易斯酸,容易與電子對(duì)給予體形成配合物或加合物。因此鈹能生成許多配合物。
1923年美國(guó)物理化學(xué)家路易斯提出酸堿電子理論認(rèn)為:凡是可以接受電子對(duì)的物質(zhì)稱為酸,凡是可以給出電子對(duì)的物質(zhì)稱為堿。酸是電子對(duì)接受體,堿是電子對(duì)給予體。
例如氟化鈹 BeF2很容易同額外的F-離子配位生成四氟合鈹酸根配離子[BeF4]-,Be在配合物中是4配位的, Be原子采取sp3雜化,[BeF4]2-配離子是四面體構(gòu)型。
鈹還能生成許多穩(wěn)定的螯合物。例如將氫氧化鈹與醋酸一起蒸發(fā),就生成了堿性醋酸鈹Be4O(CH3COO)6。這是一個(gè)共價(jià)化合物,其中4個(gè)Be原子包圍著一個(gè)中心O原子,6個(gè)醋酸根Ac-則沿著四面體的6條棱邊而排布。這個(gè)配合物是共價(jià)的,并且能夠被蒸餾,可用于鈹?shù)奶峒儭?/p>
在鈹?shù)钠渌衔镏校绮菟徕旣}、萘酚配合物和乙酰丙酮配合物等,在這些螯合物中,鈹原子都是四面體地被包圍著。鈹?shù)幕衔镉袠O高的毒性就是由于它們有極高的溶解度和它們很容易形成配合物之故。
鈹 - 鈹與鋁的相似性
在周期表中,鈹與第IIIA族中的鋁處于對(duì)角線位置,它們的性質(zhì)十分相似。
1.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)相近:都是活潑金屬。
2.都是親氧元素,金屬表面易形成氧化物保護(hù)膜,都能被濃HNO3鈍化。
3.均為兩性金屬。氫氧化物也均呈兩性。
4.氧化物BeO和Al2O3都具有高熔點(diǎn)、高硬度。
5.BeCl2和AlCl3都是缺電子的共價(jià)型化合物,通過(guò)橋鍵形成聚合分子。
6.鈹鹽、鋁鹽都易水解,水解顯酸性。
7.Be2C像Al4C3一樣,水解時(shí)產(chǎn)生甲烷。盡管Be和Al有許多相似的化學(xué)性質(zhì),但兩者在人體內(nèi)的生理作用極不相同。人體能容納適量的鋁,卻不能有一點(diǎn)兒鈹,吸入少量的BeO,就有致命的危險(xiǎn)。