Sadržaj članka

BERILIJA(Berilijum) Be- hemijski element 2 (IIa) grupe periodnog sistema D. I. Mendeljejeva. Atomski broj 4, relativna atomska masa 9,01218. U prirodi se javlja samo jedan stabilan izotop, 9 Be. Poznati su i radioaktivni izotopi berilijuma 7 Be i 10 Be sa periodom poluraspada od 53,29 dana i 1,6·10 6 godina, respektivno. Oksidacijska stanja su +2 i +1 (potonje je izuzetno nestabilno).

Minerali koji sadrže berilijum poznati su od antike. Neki od njih su minirani na Sinajskom poluostrvu još u 17. veku. BC. Naziv beril nalazi se u grčkim i latinskim (Beryll) starim piscima. Sličnost berila i smaragda primijetio je Plinije Stariji: "Beril, ako razmislite o tome, ima istu prirodu kao smaragd (smaragd), ili barem vrlo sličan" ( Prirodna istorija, knjiga 37). AT Izbornik Svyatoslav(1073) Beril se pojavljuje pod imenom Virullion.

Berilijum je otkriven 1798. Francuski kristalograf i mineralog René Just Haüy (1743-1822), primetivši sličnost tvrdoće, gustine i izgleda zelenkasto-plavih kristala berila iz Limoža i zelenih kristala smaragda iz Perua, predložio je francuskom hemičaru Nicola Louis Vauquelin Nicolas Louis (1763–1829) analizirao je beril i smaragd da vidi da li su hemijski identični. Kao rezultat toga, Vauquelin je pokazao da oba minerala sadrže ne samo okside aluminija i silicija, kao što je ranije bilo poznato, već i novu "zemlju", koja je vrlo podsjećala na aluminijev oksid, ali je, za razliku od njega, reagirala s amonijevim karbonatom i nije dati stipsu. Upravo ta svojstva je Vauquelin koristio za razdvajanje oksida aluminija i nepoznatog elementa.

Urednici časopisa Annakts de Chimie, koji je objavio Vauquelinov rad, predložili su naziv "glicin" za zemlju koju je otkrio, zbog njene sposobnosti da formira spojeve slatkog ukusa. Čuveni hemičari Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) i Anders Ekeberg (Ekeberg Anders) (1767-1813) smatrali su ovo ime nesretnim, jer soli itrijuma imaju i slatkast ukus. U njihovim radovima, "zemlja" koju je otkrio Vauquelin naziva se beril. Međutim, u naučna literatura 19. vijek za novi element dugo su se koristili izrazi "glicijum", "wisterium" ili "glucinium". u Rusiji do sredine 19. veka. oksid ovog elementa nazvan je "slatka zemlja", "slatka zemlja", "slatka zemlja", a sam element se zvao glicin, glicinit, glicin, slatka zemlja

U obliku jednostavne supstance, element koji je otkrio Vauquelin prvi je dobio njemački hemičar Wöhler Friedrich (1800–1882) 1828. reducirajući berilij hlorid kalijem:

BeCl 2 + 2K = Be + 2KCl

Nezavisno od njega, iste godine, metalni berilij je izolovao francuski hemičar Bussy Antoine (1794–1882) istom metodom.

Naziv elementa po imenu minerala postao je općeprihvaćen (latinski berilus od grčkog bhrnlloV), ali se u Francuskoj berilij još uvijek naziva glicinija.

Utvrđeno je da je masa jednog ekvivalenta berilijuma približno 4,7 g/mol. Međutim, sličnost između berilija i aluminija dovela je do značajne zabune u pogledu valencije i atomske mase berilija. Dugo vremena se berilij smatrao trovalentnim s relativnom atomskom masom od 14 (što je približno jednako tri puta masi jednog ekvivalenta 3 × 4,7 berilija). Samo 70 godina nakon otkrića berilijuma, ruski naučnik D.I. Mendeljejev je zaključio da u njegovom periodnom sistemu nema mjesta za takav element, ali dvovalentni element s relativnom atomskom masom od 9 (približno jednaka dvostrukoj masi jednog ekvivalenta berilijuma od 2 × 4,7) lako se nalazi između litijuma i bora.

Berilijum u prirodi i njegova industrijska ekstrakcija. Berilijum je, kao i njegovi susjedi litijum i bor, relativno rijedak u Zemljinoj kori, njegov sadržaj je oko 2·10–4%. Iako je berilij rijedak element, nije rasut, jer je dio površinskih naslaga berila u pegmatitnim stijenama, koje su posljednje kristalizirale u granitnim kupolama. Postoje izvještaji o džinovskim berilima dugim do 1 m i težim do nekoliko tona.

Poznata su 54 minerala berilijuma. Najvažniji od njih je beril 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2 . Ima mnogo varijanti u boji. Smaragd sadrži oko 2% hroma, što mu daje zelenu boju. Akvamarin duguje svoju plavu boju nečistoćama gvožđa(II). Ružičasta boja vorobjevita je zbog primjese jedinjenja mangana(II), a zlatno žuti heliodor je obojen ionima željeza(III). Industrijski važni minerali su i fenakit 2BeO SiO 2, bertrandit 4BeO 2SiO 2 H 2 O, helvin (Mn,Fe,Zn) 4 3 S.

Svjetski prirodni resursi berilija procjenjuju se na više od 80 hiljada tona (u smislu sadržaja berilija), od čega je oko 65% koncentrisano u Sjedinjenim Američkim Državama, gdje je glavna sirovina berilijuma bertranditna ruda. Njegove dokazane rezerve u Sjedinjenim Državama u ležištu Spur Mountain (Utah), koje je glavni svjetski izvor berilijuma, na kraju 2000. godine iznosile su oko 19 hiljada tona (u smislu sadržaja metala). Beril je veoma retkost u SAD. Od ostalih zemalja, Kina, Rusija i Kazahstan imaju najveće rezerve berilija. U sovjetsko vreme, berilij se kopao u Rusiji na ležištima Malyshevskoye (Sverdlovsk region), Zavitinskoye (Regija Čita), Ermakovskoye (Buryatia), Pograničnoje (Primorski kraj). Zbog smanjenja vojno-industrijskog kompleksa i prestanka izgradnje nuklearne elektrane, njegova proizvodnja je zaustavljena na Malyshevskoye i Ermakovskoye poljima i značajno smanjena na nalazištima Zavitimskoye. Istovremeno, značajan dio iskopanog berilija se prodaje u inostranstvo, uglavnom u Evropu i Japan.

Prema Geološkom zavodu SAD-a, svjetsku proizvodnju berilija 2000. godine karakteriziraju sljedeći podaci (t):

Ukupno	356
SAD	255
PRC	55
Rusija	40
Kazahstan	4
Drugim zemljama	2

Karakterizacija jednostavne supstance i industrijska proizvodnja metalnog berilija. By izgled Berilijum je srebrno sivi metal. Veoma je tvrd i lomljiv. Berilijum ima dve kristalne modifikacije: a-Be ima heksagonalnu rešetku (što dovodi do anizotropije svojstava); b-Be rešetka je kubna; temperatura prijelaza je 1277 °C. Berilijum se topi na 1287 °C, ključa na 2471 °C.

Ovo je jedan od najlakših metala (gustina je 1,816 g / cm 3). Ima visok modul elastičnosti, 4 puta veći od aluminijuma, 2,5 puta veći od titanijuma i jednu trećinu od čelika. Berilijum ima najveći toplotni kapacitet među svim metalima: 16,44 J/(mol K) za a-Be, 30,0 J/(mol K) za b-Be.

Po otpornosti na koroziju u vlažnom zraku, berilij, zbog stvaranja zaštitnog oksidnog sloja, podsjeća na aluminij. Pažljivo polirani uzorci zadržavaju svoj sjaj dugo vremena.

Metalni berilij je relativno nereaktivan na sobnoj temperaturi. U kompaktnom obliku, ne reagira s vodom i vodenom parom čak ni na temperaturi crvene topline i ne oksidira se zrakom do 600 ° C. Kada se zapali, berilijev prah gori jakim plamenom, a nastaju oksid i nitrid . Halogeni reaguju sa berilijumom na temperaturama iznad 600°C, dok halkogeni zahtevaju još više temperature. Amonijak reaguje sa berilijumom na temperaturama iznad 1200°C i formira Be 3 N 2 nitrid, a ugljenik daje Be 2 C karbid na 1700° C. Berilijum ne reaguje direktno sa vodonikom, a BeH 2 hidrid se dobija indirektno.

Berilijum se lako otapa u razblaženim vodenim rastvorima kiselina (hlorovodonične, sumporne, azotne), ali hladna koncentrisana azotna kiselina pasivira metal. Reakcija berilija sa vodenim rastvorima alkalija praćena je evolucijom vodika i stvaranjem hidroksoberilata:

Be + 2NaOH (p) + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

Prilikom provođenja reakcije s alkalnom talinom na 400-500 ° C nastaju dioksoberilati:

Be + 2NaOH (l) \u003d Na 2 BeO 2 + H 2

Metalni berilijum se brzo otapa u vodenom rastvoru NH 4 HF 2 . Ova reakcija je od tehnološkog značaja za proizvodnju bezvodnog BeF 2 i prečišćavanje berilija:

Be + 2NH 4 HF 2 \u003d (NH 4) 2 + H 2

Berilijum se izoluje iz berila metodom sulfata ili fluora. U prvom slučaju, koncentrat se fuzionira na 750°C sa natrijum ili kalcijum karbonatom, a zatim se legura tretira koncentriranom vrućom sumpornom kiselinom. Dobiveni rastvor berilijum sulfata, aluminijuma i drugih metala tretira se amonijum sulfatom. To dovodi do oslobađanja većine aluminija u obliku kalijevog aluma. Preostali rastvor se tretira sa viškom natrijum hidroksida. Time se formira rastvor koji sadrži Na 2 i natrijum aluminate. Kada se ova otopina prokuha, kao rezultat razgradnje hidroksoberilata, taloži se berilijum hidroksid (aluminati ostaju u rastvoru).

Prema fluoridnoj metodi, koncentrat se zagrijava s Na 2 i Na 2 CO 3 na 700–750 ° C. U tom slučaju nastaje natrijum tetrafluoroberilat:

3BeO Al 2 O 3 6SiO 2 + 2Na 2 + Na 2 CO 3 = 3Na 2 + 8SiO 2 + Al 2 O 3 + CO 2

Rastvorljivi fluoroberilat se zatim izluži vodom, a berilijum hidroksid se istaloži pri pH od oko 12.

Da bi se izolovao metalni berilij, njegov oksid ili hidroksid se prvo pretvara u hlorid ili fluorid. Metal se dobija elektrolizom rastaljene mješavine berilij hlorida i alkalnih elemenata ili djelovanjem magnezija na berilijum fluorid na temperaturi od oko 1300°C:

BeF 2 + Mg = MgF 2 + Be

Za dobivanje blankova i proizvoda od berilija koriste se uglavnom metode metalurgije praha.

Berilijum je aditiv za legiranje bakra, nikla, gvožđa i drugih legura. Sposobnost berilijuma da povećava tvrdoću bakra otkrivena je 1926. Legure bakra sa 1-3% berilija nazivane su berilijum bronzama. Sada je poznato da dodatak oko 2% berilija povećava snagu bakra za faktor šest. Osim toga, takve legure (koje također obično sadrže 0,25% kobalta) imaju dobru električnu provodljivost, visoku čvrstoću i otpornost na habanje. Oni su nemagnetni, otporni na koroziju i imaju brojne primjene u pokretnim dijelovima motora aviona, preciznim instrumentima, kontrolnim relejima u elektronici. Osim toga, ne iskre i stoga se široko koriste za proizvodnju ručnih alata u naftnoj industriji. Legura nikla koja sadrži 2% berilija takođe se koristi za visokotemperaturne opruge, stege, mehove i električne kontakte. Berilijum-aluminijum legure, u kojima sadržaj berilija dostiže 65%, postaju sve važnije. Imaju širok spektar upotrebe, od vazduhoplovstva do proizvodnje računara.

Uz pomoć berilija poboljšava se kvalitet površine mašinskih dijelova i mehanizama. Da bi se to postiglo, gotov proizvod se čuva u berilijumskom prahu na 900-1000 ° C, a njegova površina je tvrđa od one najboljih vrsta kaljenog čelika.

Još jedna važna primjena berilijuma je u nuklearnih reaktora, budući da je jedan od najefikasnijih moderatora i reflektora neutrona. Koristi se i kao materijal za prozore u rendgenskim cijevima. Berilijum prenosi X-zrake 17 puta bolje od aluminijuma i 8 puta bolje od Lindemann stakla.

Mješavina jedinjenja radijuma i berilija dugo se koristi kao zgodan laboratorijski izvor neutrona proizvedenih nuklearnom reakcijom:

9Be + 4He = 12C + 1n

1932. godine, koristeći ovu mješavinu, engleski fizičar James Chadwick otkrio je neutron.

U proizvodnji metalnog berilija dominiraju SAD (Brush Wellman, američka firma sa sjedištem u Clevelandu). Kina i Kazahstan također imaju pogone za proizvodnju metala berilijuma.

Potrošnja berilija u Sjedinjenim Državama, gdje se metal najviše koristi, 2000. godine iznosila je približno 260 tona (po sadržaju metala), od čega je 75% korišteno u obliku legura bakra i berilijuma za proizvodnju opruga, konektora i prekidači koji se koriste u automobilima, avionima i računarima. Tokom 1990-ih, cijene legura bakra i berilijuma ostale su stabilne na oko 400 dolara po kilogramu berilijuma, a ovaj nivo cijena traje do danas.

Prema Roskill-u, globalna potražnja za berilijumom je naglo pala 2001. godine, dijelom zbog kontrakcije tržišta telekomunikacijske opreme, koje je vjerovatno najveći potrošač ovog metala. Međutim, stručnjaci Roskill vjeruju da će u srednjem roku ovaj pad biti nadoknađen povećanjem potražnje za bakar-berilijskom trakom od strane proizvođača automobilske elektronike i kompjutera. Dugoročno gledano, očekuje se nastavak rasta potrošnje legura bakra i berilijuma u proizvodnji podvodne telekomunikacione opreme, kao i potražnje za cijevima za industriju nafte i plina u čijem sastavu je berilij.

Malo je vjerovatno da će potražnja za metalnim berilijumom značajno porasti, jer su cijene alternativnih materijala niže nego za berilijum, koji je veoma skup metal. Tako u brojnim oblastima potrošnje grafit, čelik, aluminij i titanij mogu poslužiti kao alternativni materijali, a umjesto legura bakra i berilijuma može se koristiti fosforna bronca.

jedinjenja berilijuma.

Berilijum, za razliku od ostalih elemenata grupe 2, nema jedinjenja sa pretežno jonske veze, istovremeno su po njemu poznata brojna koordinaciona jedinjenja, kao i organometalna jedinjenja u kojima se često formiraju višecentrične veze.

Zbog male veličine atoma, berilij gotovo uvijek pokazuje koordinacijski broj 4, što je važno za analitičku hemiju.

Berilijumove soli u vodi se brzo hidroliziraju sa formiranjem niza hidrokso kompleksa neodređene strukture. Taloženje počinje kada je odnos OH – : Be 2+ > 1. Daljnje dodavanje alkalija dovodi do rastvaranja taloga.

Berilijum hidrid BeH 2 je prvi put dobijen 1951. godine redukcijom berilijum hlorida sa LiAlH 4 . To je amorfna bijela supstanca. Kada se zagrije na 250 ° C, berilij hidrid počinje oslobađati vodik. Ovo jedinjenje je umjereno stabilno na zraku i vodi, ali se brzo razgrađuje pod utjecajem kiselina. Berilijum hidrid je polimerizovan zbog trocentričnih BeHBe veza.

Berilijum halogenidi. Bezvodni berilijum halogenidi se ne mogu dobiti reakcijama u vodenim rastvorima zbog stvaranja hidrata kao što je F2 i hidrolize. najbolji način da bi se dobio berilijum fluorid je termička razgradnja (NH 4) 2, a berilijum hlorid se prikladno dobija iz oksida. Da bi to učinili, djeluju s hlorom na mješavinu berilij oksida i ugljika na 650–1000 ° C. Berilijum hlorid se također može sintetizirati direktnim visokotemperaturnim hloriranjem metalnog berilijuma ili njegovog karbida. Iste reakcije se koriste za dobivanje bezvodnog bromida i jodida.

Berilijum fluorid je staklast materijal. Njegova struktura se sastoji od neuređene mreže atoma berilija (CN 4) povezanih mostovima atoma fluora i slična je strukturi kvarcnog stakla. Iznad 270° C, berilij fluorid spontano kristališe. Kao i kvarc, postoji u niskotemperaturnom a-oblici, koji se na 227°C mijenja u b-oblik. Osim toga, mogu se dobiti oblici kristobalita i tridimita. Strukturna sličnost između BeF 2 i SiO 2 takođe se proteže na fluoroberilate (koji nastaju interakcijom berilijum fluorida sa alkalnim i amonijum fluoridima) i silikate.

Berilijum fluorid je komponenta fluoroberilatnih stakala i mješavine soli koja se koristi u nuklearnim reaktorima s rastaljenom soli.

Berilijum hlorid i drugi halogenidi berilija mogu se smatrati polinuklearnim kompleksnim jedinjenjima u kojima je koordinacijski broj berilijuma 4. Kristali berilij hlorida sadrže beskonačne lance sa premošćivanjem atoma hlora

Čak i na tački ključanja (550°C), gasna faza sadrži oko 20% Be 2 Cl 4 dimera molekula.

Lančana struktura berilijum hlorida lako se razgrađuje slabim ligandima kao što je dietil eter da bi se formirali molekularni kompleksi:

Jači donatori, poput vode ili amonijaka, daju jonske komplekse 2+ (Cl -) 2 . U prisustvu viška halogenih jona formiraju se halidni kompleksi, na primjer, 2–.

berilijum oksid BeO se prirodno javlja kao rijedak mineral bromelit.

Nekalcinirani berilijev oksid je higroskopan, adsorbira do 34% vode, a kalciniran na 1500°C - samo 0,18%. Berilijum oksid, kalciniran ne više od 500 ° C, lako stupa u interakciju s kiselinama, teže - s alkalnim otopinama, a kalciniran iznad 727 ° C - samo s fluorovodoničnom kiselinom, vrućom koncentriranom sumpornom kiselinom i alkalijskim topljenjem. Berilijum oksid je otporan na rastopljeni litijum, natrijum, kalijum, nikl i gvožđe.

Berilijum oksid se dobija termičkom razgradnjom berilijum sulfata ili hidroksida iznad 800°C.Proizvod visoke čistoće nastaje razgradnjom baznog acetata iznad 600°C.

Berilijum oksid ima veoma visoku toplotnu provodljivost. Na 100 ° C, to je 209,3 W / (m K), što je više od bilo kojeg nemetala, pa čak i nekih metala. Berilijum oksid kombinuje visoku tačku topljenja (2507°C) sa zanemarljivim pritiskom pare ispod ove. Služi kao hemijski otporan i vatrostalni materijal za proizvodnju lonaca, visokotemperaturnih izolatora, cijevi, omotača termoelemenata, specijalne keramike. U inertnoj atmosferi ili vakuumu, lončići od berilijum oksida mogu se koristiti na temperaturama do 2000°C.

Iako se berilijev oksid često zamjenjuje jeftinijim i manje toksičnim aluminijevim nitridom, u tim slučajevima se obično opaža smanjenje performansi opreme. Očekuje se da će dugoročno, potrošnja berilijum oksida nastaviti da raste, posebno u proizvodnji računara.

berilijum hidroksida Be(OH) 2 se taloži iz vodenih rastvora soli berilija sa amonijakom ili natrijum hidroksidom. Njegova rastvorljivost u vodi na sobnoj temperaturi je mnogo niža od rastvorljivosti njegovih suseda u periodičnom sistemu i iznosi samo 3·10 -4 g l -1. Berilijum hidroksid je amfoteričan, reaguje i sa kiselinama i sa alkalijama da formira soli, u kojima je berilijum deo kationa ili anjona, respektivno:

Be(OH) 2 + 2H 3 O + = Be 2+ + 2H 2 O

Be(OH) 2 + 2OH – = 2–

Berilijum hidroksokarbonat- jedinjenje promenljivog sastava. Nastaje interakcijom vodenih otopina soli berilijuma sa natrij ili amonijum karbonatima. Pod dejstvom viška rastvorljivih karbonata, lako stvara kompleksna jedinjenja kao što je (NH 4) 2 .

Berilijum karboksilati. Jedinstvenost berilija se očituje u formiranju stabilnih hlapljivih molekularnih oksid-karboksilata sa općom formulom, gdje je R = H, Me, Et, Pr, Ph, itd. Ove bele kristalne supstance, čiji je tipični predstavnik bazični berilijum acetat (R = CH 3), lako su rastvorljivi u organskim rastvaračima, uključujući alkane, i nerastvorljivi u vodi i nižim alkoholima. Mogu se dobiti jednostavnim kuhanjem berilijum hidroksida ili oksida sa karboksilnom kiselinom. Struktura takvih jedinjenja sadrži centralni atom kiseonika, tetraedarski okružen sa četiri atoma berilija. Na šest ivica ovog tetraedra nalazi se šest premošćujućih acetatnih grupa raspoređenih na takav način da svaki atom berilija ima tetraedarsko okruženje od četiri atoma kiseonika. Acetatno jedinjenje se topi na 285 ° C i ključa na 330 ° C. Otporno je na toplotu i oksidaciju u blagim uslovima, polako se hidrolizuje toplom vodom, ali se brzo razlaže mineralnim kiselinama da formira odgovarajuću so berilija i slobodnu karboksilnu kiselinu. kiselina.

Berilijum nitrat Be(NO 3) 2 u normalnim uslovima postoji u obliku tetrahidrata. Vrlo je rastvorljiv u vodi, higroskopan. Na 60–100°C nastaje hidroksonitrat promjenjivog sastava. Na višim temperaturama razlaže se do berilijum oksida.

Osnovni nitrat ima strukturu sličnu karboksilatima sa premošćujućim nitratnim grupama. Ovo jedinjenje nastaje otapanjem berilij hlorida u mešavini N 2 O 4 i etil acetata sa formiranjem kristalnog solvata, koji se zatim zagreva na 50 °C da bi se dobio bezvodni Be(NO 3) 2 nitrat, koji se brzo razlaže na 125 °C u N 2 O 4 i .

Jedinjenja berilijuma. Za berilijum su poznata brojna jedinjenja koja sadrže veze berilij-ugljik. BeR 2 jedinjenja, gdje je R alkil, su kovalentna i imaju polimernu strukturu. (CH 3) 2 Be jedinjenje ima lančanu strukturu sa tetraedarskim rasporedom metil grupa oko atoma berilija. Lako se sublimira kada se zagreje. U paru postoji kao dimer ili trimer.

Jedinjenja R 2 Be spontano se pale na vazduhu i u atmosferi ugljen-dioksida, burno reaguju sa vodom i alkoholima, daju stabilne komplekse sa aminima, fosfinima i etrima.

R 2 Be se sintetiše interakcijom berilijum hlorida sa organomagnezijum jedinjenjima u etru ili metalnom berilijumu sa R ​​2 Hg. Za dobijanje (C 6 H 5) 2 Be i (C 5 H 5) 2 Be koristi se reakcija berilijum hlorida sa odgovarajućim derivatima alkalnih elemenata.

Pretpostavlja se da su jedinjenja sastava RBeX (X je halogen, OR, NH 2, H) R 2 Be. BeX2. Oni su manje reaktivni, posebno na njih ne djeluje ugljični dioksid.

Organoberilijeva jedinjenja se koriste kao katalizatori za dimerizaciju i polimerizaciju olefina, kao i za proizvodnju metala berilija visoke čistoće.

Biološka uloga berilija.

Berilijum nije biološki važan hemijski element. Istovremeno, povećani sadržaj berilija je opasan po zdravlje. Jedinjenja berilijuma su veoma toksična, posebno u vidu prašine i dima, imaju alergijsko i kancerogeno dejstvo, iritiraju kožu i sluzokožu. Ako uđe u pluća, može izazvati hroničnu bolest - beriliozu (plućnu insuficijenciju). Bolesti pluća, kože i sluzokože mogu se javiti 10-15 godina nakon prestanka izlaganja berilijumu.

Vjeruje se da su toksična svojstva ovog elementa povezana sa sposobnošću Be(II) da zamijeni Mg(II) u enzimima koji sadrže magnezij, zbog njegove jače koordinacione sposobnosti.

Elena Savinkina

Zagađenje okoliša berilijem također je povezano s razvojem industrije. Berilijum služi kao izvor neutrona u nuklearnim reaktorima. Kada koncentracija ovog elementa dostigne 0,01 mg po 1 m3 zraka, mogu se pojaviti znaci trovanja, postoje tri faze:

• livnička groznica, koja se povlači za 24-48 sati;
• toksična upala pluća, koja se može javiti i nekoliko godina nakon trovanja berilijumom;
• kronično trovanje berilijumom - berilioza ili industrijska sarkoidoza pluća.

Statistike pokazuju da je obično 10 smrtnih slučajeva na 100 takvih trovanja.

Berilijum pripada neradioaktivnim elementima. Ali njegova upotreba je nedavno porasla za oko 500% (dok je upotreba bora porasla za 78%, hroma za 50%, bakra za 30%, mangana za 45%, nikla za 70%, cinka za 44%).

Berilijum je rijedak element na našoj planeti. Ima mnoga vrijedna svojstva: vrlo je lagan (4,5 puta lakši od željeza) i pod određenim uvjetima postaje bogat izvor neutrona. Tako je Enrico Fermi koristio preparate radijuma i berilija u eksperimentima koji su svijetu dali prvi reaktor. Berilijum ne rđa!

Dugi niz godina ulične svjetiljke u boji bile su punjene berilijem zajedno s cinkom, čija je svjetlost, kako se kasnije pokazalo, bila štetna.

I još jedno svojstvo berilija: emituje njegov prah, koji se stalno koristi u mešavinama goriva za rakete veliki broj energije. Ali sve njegove prednosti nadmašuju jedan nedostatak: berilij je otrovan čak iu najmanjim količinama. Štetno djeluje na seksualne funkcije.

Intenzivna upotreba berilija u industriji, uključujući i odbrambenu industriju, ozbiljno zabrinjava liječnike, nutricioniste i stanovništvo zemlje.

Berilijum u telu

Berilijum je otrovan hemijski element. Berilijum može ući u ljudski organizam i hranom i kroz pluća. Prosječan dnevni unos berilija je 10-20 µg. Ulaskom u gastrointestinalni trakt u rastvorljivom obliku, berilij stupa u interakciju sa fosfatima i formira slabo rastvorljivo jedinjenje Be3(PO4)2 ili se vezuje za proteine ​​epitelnih ćelija u jake proteinate. Zbog toga je apsorpcija berilija u gastrointestinalnom traktu niska i kreće se od 4 do 10% primljene količine. Ovaj pokazatelj zavisi i od kiselosti želudačnog soka. Ukupna količina berilija u organizmu odrasle osobe kreće se od 0,4 do 40 mikrograma. Berilijum je stalno prisutan u krvi, koštanom i mišićnom tkivu (0,001-0,003 µg/g) i drugim organima. Utvrđeno je da se berilij može deponovati u plućima, jetri, limfnim čvorovima, kostima i miokardu. Berilijum se izlučuje iz organizma uglavnom urinom (više od 90%).

Berilijum može da učestvuje u regulaciji metabolizma fosfora i kalcijuma, održavajući imunološki status organizma. Utvrđeno je da se aktivnost jedinjenja berilijuma jasno manifestuje u različitim biohemijskim transformacijama povezanim sa učešćem neorganskih fosfata.

Povećan sadržaj berilijuma u hrani doprinosi stvaranju berilijum fosfata. Sistematski "oduzimanje" fosfata iz najvažnijeg dijela kostiju - kalcijum fosfata, berilijuma, na taj način slabi koštano tkivo i doprinosi njegovom razaranju. Eksperimentalno je poznato da unošenje ovog elementa životinjama uzrokuje "berilijev" rahitis.

Dokazano je da čak i mala količina berilija u sastavu kostiju dovodi do njihovog omekšavanja (berilij). Na mjestima parenteralne primjene berilija dolazi do razaranja okolnih tkiva, odakle se berilij vrlo sporo izlučuje. Konačno, berilij se taloži u skeletu i jetri.

Prema modernim konceptima, berilij je toksičan, kancerogen i mutageni element. Patogeni učinak berilija se uočava kada se udiše u koncentracijama koje prelaze MPC 2 ili više puta. Soli berilijuma u koncentraciji od 1 µmol/l specifično inhibiraju aktivnost alkalne fosfataze i deluju depresivno na druge enzime. Imunotoksična svojstva berilija su prilično dobro proučavana. U patologiji se razlikuje akutno i kronično trovanje berilijem. Poznato je, na primjer, da se eliminacija jedinjenja berilijuma iz organizma (posebno iz organa limfnog sistema, gde se akumuliraju) odvija izuzetno sporo, u periodu dužem od 10 godina. Povišeni nivoi berilijuma nalaze se u porodicama radnika koji dolaze u kontakt sa ovim elementom na radnom mestu.

Znakovi viška berilija u organizmu

• oštećenje plućnog tkiva (fibroza, sarkoidoza);
• kožne lezije - ekcem, eritem, dermatoza (pri kontaktu jedinjenja berilija sa kožom);

• berilioza;
• ljevaonica (iritacija sluzokože očiju i respiratornog trakta);
• erozija sluznice gastrointestinalnog trakta;
• kršenje funkcija miokarda, jetre;
• razvoj autoimunih procesa, tumora.

Da bi se spriječio razvoj patologije uzrokovane kontaktom sa jedinjenjima berilija u proizvodnom okruženju, potrebno je strogo pridržavati se sigurnosnih pravila (upotreba respiratora, presvlačenje odjeće, itd.), eliminirati učinak na tijelo mogućih nadražujućih tvari ( nikotin, hladni suvi vazduh, sprejevi). U određenoj fazi razvoja patologije može biti potrebno promijeniti posao.

Berilijum - metal velike čvrstoće i tvrdoće, povećava električnu provodljivost metala. U tom smislu, koristi se u legurama s drugim metalima za proizvodnju posebno jakih važne detalje, uređaji u raznim industrijama - hemijskoj, mašinogradnji, vazduhoplovstvu itd.

Prilikom dobijanja metalnog berilijuma iz ruda koriste se soli fluora, što je praćeno stvaranjem jedinjenja berilij fluorida, od kojih je berilijum fluorid najotrovniji i najistraženiji.

Načini prodiranja berilija u organizam

Berilijum u obliku fine prašine ili pare može ući u organizam kroz respiratorni sistem. Izlučuje se uglavnom kroz crijeva, dijelom u urinu.

Kada su izloženi beriliju i njegovim spojevima, može doći do akutnog i kroničnog trovanja.

Akutno trovanje nastaje uglavnom kada se izloži jedinjenjima berilijuma, najčešće berilijum fluoridu.

Patogeneza i simptomi trovanja berilijem

Berilijum fluorid je veoma toksična supstanca koja uzrokuje oštećenja uglavnom respiratornog sistema. Prodirući u duboke respiratorne puteve, fine čestice berilija mogu izazvati razvoj teškog bronho-bronhiolitisa. U ovom slučaju, kako je eksperimentalno dokazano, obično se uočava upalna reakcija intersticijalnog tkiva koje okružuje bronhe s razvojem peribronhitisa i peribronhiolitisa. Otuda prisutnost u budućnosti uzastopnih pojava u obliku pneumoskleroze, emfizema.

Određene karakteristike uočene pod uticajem para berilijum fluorida, posebnost kliničkog toka, odnosno prisustvo brzo prolaznog početnog febrilnog napada sličnog tzv. fizičko stanje supstance.

Klinička zapažanja akutne intoksikacije berilijum fluoridom i kasnijeg toka, odnosno učestalost slučajeva bronhijalne astme, eozinofilije, pozitivnih kožnih testova sa fluoroberilijem kod osoba koje su bile podvrgnute akutnoj intoksikaciji ovim proizvodom, ukazuju na razvoj preosjetljivosti organizma.

Klinika akutne intoksikacije berilijumom

U kliničkom toku akutnog trovanja postoji određeni slijed, ciklični razvoj i rast pojava.

Obično, nakon različitog trajanja (3-6 sati) latentnog perioda, nekoliko sati nakon posla, pojavljuje se ogromna zimica, praćena naglim porastom temperature na 39-40 °. Istovremeno se javlja osećaj slabosti, opšta slabost, glavobolja, osećaj stezanja u grudima, blagi kašalj.

Nakon 6-8 sati groznica prestaje obilnim bujičnim znojenjem, temperatura pada na normalu, poboljšava se zdravstveno stanje i vraća se radna sposobnost. Ponovo dolazi takozvani srednji, asimptomatski period u trajanju od 2 do 18 dana, tokom kojeg se pacijent ne žali; njegovo zdravlje ostaje zadovoljavajuće. I, konačno, ovu fazu "relativne smirenosti" zamjenjuje brzi razvoj i povećanje fenomena iritacije respiratornog trakta. Temperatura ponovo raste na 38-39 ° i više, pojavljuje se mučan jak kašalj s obilnim serozno-sluznim, a zatim sluzavo-gnojnim sputumom, u kojem često ima primjesa krvi. Broj udisaja dostiže 35-40 u minuti, postoji izražena cijanoza sluzokože i kože, u plućima - okvirni zvuk, nisko stajanje plućnih granica i mala pokretljivost dijafragme, obilje malih i srednjih mjehurićavi mokri hripavi u svom prostoru s obje strane, a najviše u donjim dijelovima.

Rendgenske promjene u plućima obično odgovaraju stadiju i težini patološkog procesa.

S teškim, teškim trovanjem u prvoj fazi (5-7 dana), prozirnost plućnih polja je smanjena, korijeni su prošireni, s nejasnim uzorkom i konturama. U srednjim i donjim poljima, posebno u područjima korijena, postoji ogroman broj malih žarišnih formacija koje se ne spajaju jedna s drugom. Mobilnost dijafragme je oštro ograničena. U budućnosti počinje druga faza (od 5-8 dana do 6-7 nedelja) - broj žarišnih senki se značajno smanjuje, uzorak pluća ima fino petljasti karakter, broj fokalnih formacija značajno opada, transparentnost plućnih polja se naglo povećava i, konačno, uz značajno poboljšanje općeg stanja kod pacijenta se bilježi samo blagi porast plućne slike i rendgenska slika se vraća u normalu.

Tako se u težim slučajevima trovanja uočava slika kapilarnog bronho-bronhiolitisa, što je rijetko u kliničkoj praksi kod odraslih.

Česte su i promjene u gornjim disajnim putevima – laringitis, krvarenje iz nosa.

Istovremeno su izražene i promjene u krvi, odnosno blagi porast broja eritrocita, primjetna neutrofilna leukocitoza sa pomakom ulijevo, relativna limfopenija, ponekad eozinofilija, visoka ESR.

Popratni su, u pravilu, dispeptični fenomeni, promjene u jetri i kardiovaskularnom sistemu - tahikardija, gluvoća tonova, hipotenzija.

Trajanje kursa u težim slučajevima se računa na 2-3 meseca, nakon čega nestaju kliničke manifestacije bronhiolitisa, bolesnici se osećaju bolje, hematološke promene, temperatura i radiološka slika se normalizuju.

Treba napomenuti da se u kliničkom toku ovog oblika intoksikacije često primjećuju nova izbijanja, kao da su recidivi intoksikacije, kada se, na pozadini primjetnog poboljšanja, temperatura ponovo povećava, kašalj se pojačava i promjene na plućima povećavaju. . Takve pojave-relapsi uzrokuju dugotrajnu, dugotrajnu prirodu kliničkog tijeka patološkog procesa.

Uz ovako izražene tipične slučajeve teške akutne intoksikacije, primjećuju se i blaga akutna trovanja, koja se javljaju sa znatno manje izraženim promjenama u respiratornom sistemu, u nedostatku početnog febrilnog perioda.

U budućnosti, tokom dinamičkog praćenja pacijenata koji su bili podvrgnuti teškoj intoksikaciji berilijum fluoridom, često se uočavaju fenomeni hroničnog bronho-bronhiolitisa, pneumoskleroze.

Učinak na kožu može se manifestirati u obliku eritematozno-papulovezikularnog dermatitisa, koji se javlja s edemom i izraženim svrabom. Ponekad postoje gusti infiltrati kože sa ulceracijama u centru.

Liječenje akutnog trovanja berilijumom i njegovim spojevima

Odmor, toplota, inhalacije kiseonika, intravenske infuzije glukoze, kalcijum hlorida; antibiotici, sulfonamidi, srčani lijekovi.

Hronična trovanja - berilioza se obično javlja kada je izložena metalnom berilijumu ili njegovom oksidu (BeO). U pravilu, pacijenti s kroničnom beriliozom nemaju anamnezu akutne intoksikacije. Bolest se razvija postepeno, nakon određenog perioda kontakta sa berilijumom, često kroz najviše razne termine(do 5-10-15 godina) nakon prestanka kontakta sa njim.

Pogođen je veliki broj starosnih grupa. Opisani su slučajevi bolesti kod djece uzrasta od 7 do 14 godina, čiji su roditelji radili u kontaktu sa berilijumom.

Radnici koji su u kontaktu s berilijumom oko 2 godine češće obolijevaju, međutim, postoje zapažanja koja su pokazala da se berilioza može razviti nakon kratkog, vrlo kratkog (u roku od jedne sedmice ili čak nekoliko sati) kontakta s njim.

Od posebnog značaja je činjenica da koncentracija toksične supstance ne igra dominantnu ulogu u nastanku berilioze. Vrlo teški izraženi oblici berilioze uočeni su kod ljudi koji su radili na velikoj udaljenosti od mjesta dobivanja berilijuma i nisu imali direktan kontakt s njim, što ovaj nozološki oblik oštro razlikuje od niza drugih profesionalnih bolesti, posebno od silikoze. , u kojoj je učestalost i težina bolesti direktno povezana s koncentracijom toksične tvari.

Klinika i simptomi berilioze

Najraniji subjektivni simptomi uključuju tegobe na otežano disanje uz malo fizičkog napora, kašalj, često sa ispljuvakom, bol u grudima i opću slabost.

Posebno važan i vrlo karakterističan znak je oštar i brz gubitak težine (gubitak težine ponekad za 8-10 kg u kratkom vremenu). Često pacijenti primjećuju netoleranciju na određene lijekove, pogoršanje općeg stanja ili početak razvoja bolesti nakon upotrebe antibiotika (penicilin i dr.).

Od objektivnih podataka, u kliničkoj slici dominiraju simptomi koji se odnose uglavnom na oštećenje respiratornog sistema. Kratkoća daha, cijanoza sluznice i kože se razvija relativno rano, često se uočavaju nokti u obliku satnih naočala, prsti u obliku bataka, perkusijom se određuje kutijasti zvuk u posterolateralnim dijelovima pluća; vrlo često, već u ranim fazama razvoja procesa, čuju se raspršeni suhi i mali vlažni hripavi u donjim bočnim dijelovima pluća. Relativno rano se remete i funkcije disanja: smanjuje se vitalni kapacitet pluća i minutni volumen ventilacije. Češće nego kod silikoze, postoji i određeni stupanj hipoksemije - nedostatak zasićenja arterijske krvi kisikom.

Dijagnoza berilioze

U početku se uočavaju rendgenski snimci u plućima na pozadini difuzne fibroze, emfizema, punktatne sjene (granulomi). S napredovanjem procesa, granulomatozne formacije se povećavaju u veličini i šire se po plućima, ne štedeći vrh. Radiološki, ove formacije se ne razlikuju od silikotičnih nodula, mogu se razlikovati samo histološki.

Opće toksično djelovanje berilija očituje se činjenicom da su brojni sistemi i organi dosljedno uključeni u proces.

Često se nađe povećana bolna jetra s kršenjem njenih funkcija. Prisustvo hepatolienalnog sindroma nije neuobičajeno. Prema stranih autora, kod bolesnika s beriliozom u jetri, slezeni, limfnim čvorovima histološki je utvrđeno prisustvo morfoloških promjena karakterističnih za beriliozu, odnosno tipičnih granuloma.

Sa strane kardiovaskularnog sistema, već u početnim oblicima berilioze, postoji akcenat drugog tona na plućnoj arteriji, cijepanje P talasa na elektrokardiogramu u grudnim odvodima. Sa napredovanjem procesa obično se uočavaju fenomeni tzv. cor pulmonale - proširenje granica udesno, tahikardija, izražen naglasak i cijepanje drugog tona na plućnoj arteriji, desnogram, povećanje i cijepanje P talasa.

Opšte toksično dejstvo berilija se ogleda i u promenama u krvnom sistemu. Već u ranim fazama razvoja patološkog procesa periferne krvi uočava se umjerena neutrofilna leukocitoza s pomakom ulijevo, jedan ili drugi stupanj retikulocitoze. Izraženi pomaci se također primjećuju na dijelu proteinske formule krvi: koeficijent albumin-globulina se smanjuje zbog povećanja globulina s prevladavanjem frakcije -j-globulina, što, kao što znate, odražava kršenje imunološke reakcije organizma.

U kliničkom toku berilioze pažnju privlači još jedna važna okolnost - učestalost subfebrilne temperature (37,3-37,6°) u odsustvu kliničkih i radioloških manifestacija tuberkulozne infekcije. Tuberkulinski testovi su obično negativni.

Važan dijagnostički znak je pozitivan kožni test sa berilijumom. Opisan je i čest nalaz i lezija kože, površinskih i potkožnih čvorića, u kojima se nalazi berilij tokom biopsije.

U diferencijalnoj dijagnozi berilioze potrebno je imati na umu sljedeće nozološke oblike:

1) milijarna tuberkuloza;

2) pneumokonioza, posebno silikoza;

3) Bekov sarkoid.

Odsustvo mikobakterija tuberkuloze u ponovljenim i temeljitim testovima sputuma, negativni tuberkulinski i biološki testovi, trajanje tijeka, pozitivan kožni test s berilijumom - sve to nam omogućava da odbacimo dijagnozu milijarne tuberkuloze.

Kontakt sa berilijumom, značajno izraženiji subjektivni i objektivni simptomi, nema simptoma tuberkuloze, pozitivan kožni test na berilijum, izraženije promene u krvi, posebno proteinske formule, značajno povećanje ϒ-globulina, dobar efekat od primjena hormonske terapije - sve to olakšava diferencijalnu dijagnozu berilioze, silikoze i siliko-tuberkuloze. I, na kraju, pored navedenih točaka, treba uzeti u obzir učestalost oštećenja očiju (iridociklitis), kostiju, izraženije promjene u limfnim čvorovima i benigniji tok karakterističan za Beckov sarkoid.

Ipak, treba istaći da diferencijalna dijagnoza sa sarkoidozom predstavlja najveće poteškoće, jer granulomatozna reakcija tkiva, karakteristična i za beriliozu i za sarkoidozu, približava ove bolesti kliničkim i radiološkim simptomima. Ova reakcija granulomatoznog tkiva opažena je kod niza drugih bolesti. Sve češće se pojavljuju indicije da je sarkoidoza zapravo kolektivni pojam, uključujući niz nozoloških oblika sa jednim patogenetskim mehanizmom, ali različite etiologije – „granulomatozna bolest“.

Liječenje trovanja berilijumom i njegovim spojevima

Najpovoljniji efekat se primećuje primenom hormonske terapije (kortizon, ACTH, prednizon itd.). Pravovremenom primjenom steroida dolazi do značajnog poboljšanja općeg stanja, normalizacije temperature, hematoloških promjena, au nekim slučajevima i poboljšanja radioloških promjena.

Dugotrajna upotreba ovih lijekova može, po svemu sudeći, igrati određenu ulogu u sprječavanju daljeg razvoja granulomatoznog procesa.

Potrebno je uzeti u obzir potrebu za dugotrajnom primjenom doza održavanja steroida, jer kada se liječenje prekine, često se opaža oštro pogoršanje stanja pacijenata.

Periodični zdravstveni pregledi radnika u kontaktu sa berilijumom obavljaju se jednom u 12 meseci uz učešće lekara opšte prakse, radiologa, a po indikacijama i dermatologa i otorinolaringologa. Obavezna je studija krvi na hemoglobin, leukocite, ROE. Obavezan rendgenski snimak grudnog koša.

Ispitivanje radne sposobnosti

Prilikom rješavanja pitanja invalidskog pregleda treba uzeti u obzir relativno brzu progresiju procesa i težinu kliničkog toka. Jednokratno pretrpljene teške intoksikacije su indikacija za dugotrajno prebacivanje na posao van kontakta sa jedinjenjima berilijuma i drugim iritantnim toksičnim supstancama. Osobe sa početnim simptomima berilioze treba premjestiti na rad izvan kontakta s berilijumom. Uz zadržavanje radne sposobnosti i kvalifikacija, isključeno je pitanje prelaska u invaliditet i penzionisanje.

Sa više izražene forme berilioza, potrebno je prekinuti kontakt sa berilijumom i drugim toksičnim supstancama. U takvim slučajevima penzija se dodjeljuje za odgovarajuću grupu invaliditeta na radu.

Kontraindikacije za zapošljavanje, gdje je moguć kontakt sa berilijumom, su:

1) hronične bolesti gornjih disajnih puteva i bronhija, teški laringotraheitis, hronični bronhitis, bronhijalna astma, bronhiektazije;

2) bolesti pluća - pneumoskleroza, emfizem, tuberkuloza;

3) organske bolesti kardiovaskularnog sistema: srčane mane, organske bolesti miokarda, teška arterioskleroza, hipertenzija;

4) hronične bolesti jetre i bubrega (hepatitis, nefritis, nefroza);

5) organske bolesti centralnog nervnog sistema;

6) lezije kože - dermatitis, ekcem;

7) oštećenje oka - hronična upala konjunktive, rožnjače, suznih kanala.

Prevencija trovanjaberilijum i njegova jedinjenja

Prevencija se svodi uglavnom na mehanizaciju i zaptivanje proizvodnih procesa, racionalnu ventilaciju, te snabdijevanje radnika individualnom zaštitnom opremom.

U početku, berilijum nazvana glucinija. Prevedeno sa grčkog kao "slatko". Činjenicu da metalni kristali imaju okus bombona prvi je primijetio Paul Lebeau.

Francuski hemičar je uspeo da sintetiše agregati berilijuma krajem 19. veka. Metoda elektrolize je pomogla. U metalnom obliku, element je davne 1828. godine nabavio Nijemac Friedrich Weller. Berilijum je zauzeo 4. mesto i bio je poznat kao supstanca sa neverovatnim svojstvima. Nisu ograničeni na slatkoću.

Hemijska i fizička svojstva berilija

Berilijumska formula razlikuje se za samo 4 elektrona. Ovo nije iznenađujuće, s obzirom na mjesto elementa u periodnom sistemu. Iznenađujuće, svi su u s-orbitama. Nema slobodnih pozicija za nove elektrone.

Zbog toga, berilij je element nespremni da uđu u hemijske reakcije. Metal čini izuzetke za supstance koje mogu da oduzmu, zamenjujući sopstvene elektrone. Na primjer, halogen je sposoban za to.

Berilijum je metal. Međutim, ima i kovalentne veze. To znači da u atom berilijuma preklapanja, neki parovi elektronskih oblaka su generalizovani, što je tipično za nemetale. Ovaj dualitet utiče na mehaničke parametre materije. Materijal je i krhak i tvrd.

Berilijum se odlikuje lakoćom. Gustina metala je samo 1,848 grama po kubnom centimetru. Ispod šipke samo neki alkalni metali. Konvergirajući s njima po gustoći, berilij se povoljno ističe svojom otpornošću na koroziju.

Element je od njega sačuvan filmom debljine djelića milimetra. to berilijum oksid. Na vazduhu se formira za 1,5-2 sata. Kao rezultat, pristup kisika metalu je blokiran, a on zadržava sve svoje izvorne karakteristike.

Molim vas i jačina berilija. Žica promjera samo 1 milimetar može držati baldahin odraslog čovjeka. Za usporedbu, sličan konac puca pod opterećenjem od 12 kilograma.

Berilijum, svojstva o kojima se raspravlja, gotovo ne gubi snagu kada se zagrije. Ako temperaturu dovedete na 400 stepeni, "čvrstoća" metala će se samo prepoloviti. Duralumin, na primjer, postaje manje izdržljiv za 5 puta.

Granična temperatura tvrdoća berilija- više od 1200 na Celzijusovoj skali. Ovo je nepredvidivo, jer se u periodnom sistemu 4. element nalazi između i. Prvi se topi na 180, a drugi na 650 stepeni.

U teoriji, temperatura omekšavanja berilijuma bi trebala biti oko 400 stepeni Celzijusove skale. Ali, 4. element je uvršten u listu relativno vatrostalnih, popuštajući, na primjer, gvožđu samo 300 stepeni.

Ograničavanje reakcija berilijuma do tačke ključanja. Javlja se na 2450 stepeni Celzijusa. Ključanjem, metal se pretvara u jednu sivu masu. U svom uobičajenom obliku, element, sa izraženim, blago uljnim sjajem.

Sjaj je lijep, ali opasan po zdravlje. Berilijum je otrovan. Jednom u tijelu, metal zamjenjuje magnezijum u kostima. počinje berilijum. Njegov akutni oblik izražen je plućnim edemom, suvim kašljem. Ima smrtnih slučajeva.

Učinak na živa tkiva jedan je od rijetkih nedostataka berilija. Ima više prednosti. Oni služe čovječanstvu, posebno u oblasti teške industrije. Dakle, vrijeme je da proučimo kako se primjenjuje 4. element periodnog sistema.

Primena berilija

berilijum hidroksida i uranijum oksid čine nuklearno gorivo. 4. metal se koristi u nuklearnih reaktora i za usporavanje neutrona. Berilijum oksid se dodaje ne samo u gorivo, već se od njega prave i lončići. To su izolatori visoke toplinske provodljivosti i visoke temperature.

Pored nuklearne tehnologije jedinjenja berilijuma, na svojoj osnovi dobro dolaze u avio industriji i astronautici. Toplotni štitovi i sistemi za navođenje su napravljeni od 4. metala. Element je potreban i za raketno gorivo, kao i za oplatu broda. Njihova kućišta su napravljena od berilijum bronze.

Njihova svojstva su superiornija od legiranih čelika. Dovoljno je dodati samo 1-3% 4. elementa kako bi se maksimizirala otpornost na lomljenje. Ne gubi se tokom vremena. Druge legure se zamaraju tokom godina, njihovi parametri performansi se smanjuju.

Čisti berilij je slabo obrađen. Djelujući kao aditiv, metal postaje savitljiv. Možete napraviti traku debljine samo 0,1 milimetar. Masa berilija olakšava leguru, eliminiše njenu magnetnost, varničenje tokom udara.

Sve je to korisno u proizvodnji opruga, ležajeva, opruga, amortizera, zupčanika. Stručnjaci kažu da u modernoj letelici postoji više od 1.000 delova napravljenih od berilijum bronze.

Para se takođe koristi u metalurgiji berilij-magnezijum. Poslednji metal se gubi tokom topljenja. Dodatak 0,005% 4. elementa smanjuje isparavanje i oksidaciju magnezijuma tokom topljenja i.

Po analogiji, oni djeluju na isti način sa kompozicijama na bazi aluminija. Ako kombinujete 4. metal sa ili, dobijate berilide. To su legure izuzetne tvrdoće, sposobne da izdrže 10 sati na temperaturi od 1650 stepeni Celzijusa.

berilijum hlorid potrebni lekarima. Oni koriste supstancu u dijagnostici tuberkuloze i općenito u rendgenskoj opremi. 4. element je jedan od rijetkih koji ne stupaju u interakciju sa rendgenskim zracima.

jezgro od berilijuma, njegovi atomi su gotovo bestežinski. To omogućava da prođe 17 puta više mekih zraka nego, na primjer, aluminij iste debljine. Stoga su prozori rendgenskih cijevi napravljeni od berilija.

Rudarstvo berilijuma

Metal se vadi iz ruda. Zdrobljeni berilij se sinteruje sa vapnom, natrijum fluorosilikatom i kredom. Dobivena smjesa se propušta kroz nekoliko hemijske reakcije dok se ne dobije hidroksid 4. elementa. Uključen u proces kiselina.

Berilijumčišćenje je radno intenzivno. Hidroksid zahtijeva kalcinaciju do stanja oksida. On se zauzvrat pretvara u hlorid ili fluor. Od toga, elektrolizom i rudarenje metala berilija. Također se koristi metoda oporavka magnezija.

Dobivanje berilija je desetine destilacija i prečišćavanja. Riješite se, uglavnom, trebate metalni oksid. Supstanca čini berilij pretjerano krhkim, neprikladnim za industrijsku upotrebu.

Proces izdvajanja 4. elementa je komplikovan zbog njegove rijetkosti. po toni zemljine korečini manje od 4 grama berilija. Globalne rezerve se procjenjuju na samo 80.000 tona. Svake godine se oko 300 njih izvuče iz crijeva. Obim proizvodnje se postepeno povećava.

Većina elementa se nalazi u alkalnim stijenama bogatim silicijumom. Na istoku ih skoro da i nema. Ovo je jedina regija koja ne kopa berilij. Najviše metala u SAD-u, posebno u državi Utah. Bogata 4. elementom i Centralna Afrika, Brazil, Rusija. Oni čine 50% svjetskih rezerve berilijuma.

cijena berilija

Na cijena berilija ne samo zbog svoje rijetkosti, već i zbog složenosti proizvodnje. Kao rezultat toga, cijena kilograma doseže nekoliko stotina američkih dolara.

Funtama se trguje na berzi za obojene metale. Engleska mjera težine je otprilike 450 grama. Za ovu količinu traže skoro 230 konvencionalnih jedinica. U skladu s tim, kilogram se procjenjuje na gotovo 500 dolara.

Do 2017. godine svjetsko tržište berilija, prema procjenama stručnjaka, dostići će 500 tona. Ovo ukazuje na potražnju za metalom. To znači da će njegova vrijednost vjerovatno nastaviti rasti. Nije ni čudo što je berilij osnova drago kamenje , , .

Cijena sirovina približava se zahtjevima draguljara za fasetiranim kristalima. Usput, mogu biti materijal za rudarenje berilijuma. Ali, naravno, niko ne pušta smaragde za pretapanje, dok u prirodi postoje nalazišta ruda koje sadrže 4. element. Po pravilu prati aluminijum. Dakle, ako je bilo moguće pronaći rude potonjeg, sigurno će biti moguće otkriti berilij u njima.

Metoda određivanja Masena spektrometrija induktivno spregnute argon plazme (ICP-MS).

Materijal koji se proučava Kosa

Toksičan element u tragovima. Ova studija je dio Profila: Pogledajte i posebnu studiju: Za proučavanje ovog elementa u tragovima u Profilima, prihvaćen je i drugi biomaterijal:

Berilijum (9,0 a.m.u.) je zemnoalkalni metal II grupe periodnog sistema. Široko se koristi u industriji i medicini (rendgenski uređaji). Fiziološka uloga berilija nije dovoljno proučavana, ali je dokazano da berilij učestvuje u regulaciji fosforno-kalcijumovog metabolizma i održavanju imuniteta. Tijelo odrasle osobe sadrži od 0,4 do 40 mikrograma berilija. Nalazi se u gotovo svim tkivima i organima, posebno u kosi i noktima. Berilijum je vrlo toksičan, kancerogen i mutageni element, iako nema podataka o njegovim toksičnim i smrtonosnim dozama. Soli berilijuma inhibiraju aktivnost alkalne fosfataze i inhibiraju druge enzime. Berilijum slabi i uništava koštano tkivo, utiče na pluća (fibroza), kožu (ekcemi, dermatoze), sluzokože očiju (livnička groznica), a može biti uzročnik autoimunih procesa. Magnezijum je antagonist berilija. Upravo je zamjena magnezija berilijumom (sličnost njihovih hemijskih svojstava) razlog supresije enzima koji sadrže magnezijum unutar ćelija. Stoga se u liječenju oštećenja organizma od berilijuma koriste preparati magnezijuma, uz hormone i imunomodulatore. Trovanje berilijumom uglavnom je uzrokovano izlaganjem profesionalnim faktorima. Industrijski izvori berilija povezani su sa procesima obogaćivanja metala, preduzećima nuklearne, svemirske, elektronske, električne industrije i proizvodnjom raketne tehnologije. Legure berilijuma su jake i lagane, te imaju širok spektar primjena u domaćinstvu, uključujući materijale koji se koriste u stomatologiji (razgovara se o potencijalnom riziku povećane izloženosti berilijumu među zubnim tehničarima). Trovanje berilijumom nastaje uglavnom udisanjem i gutanjem industrijskih gasova i prašine koji sadrže povećana koncentracija ovaj element. Kronično udisanje industrijske prašine koja sadrži berilijum može dovesti do razvoja hronične berilijumske bolesti (berilioze), koju karakteriše stvaranje granuloma u plućima kao rezultat imunološkog odgovora organizma na prisustvo čestica berilijuma. Bolest se može razviti čak i dugoročno nakon izlaganja umjerenim količinama berilija. Opisani su efekti preosjetljivosti i individualne razlike na berilij. Dodir berilija sa oštećenim delovima kože (rane, ogrebotine) može dovesti do osipa ili čireva. Kotači imaju iritaciju sluzokože očiju i respiratornog trakta. Toksična izloženost beriliju je povezana sa povećanom incidencom raka pluća. Sadržaj berilija u biosupstratima organizma možda nije u korelaciji sa manifestacijama berilijumske bolesti, ali je poželjna komponenta optimalne dijagnoze uz rendgenske i imunološke metode.

Književnost

1. Tietz Klinički vodič za laboratorijska ispitivanja. 4th ed. Ed. Wu A.N.B.- SAD, W.B Sounders Company, 2006, 798 str.
2. Tietz Udžbenik kliničke hemije i molekularne dijagnostike. 4 ed. Ed. Burtis C.A., Ashwood E.R., Bruns D.E. Elsevier. New Delhi.2006. 2412 str.
3. Eršov Yu.A., Pletneva T.V. Mehanizmi toksičnog djelovanja neorganskih spojeva. M., Medicina, 1989. 72 str.