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BÉRYLLIUM(Béryllium) Soyez – élément chimique 2 (IIa) groupes du Tableau Périodique de D.I. Mendeleïev. Numéro atomique 4, masse atomique relative 9,01218. Un seul isotope stable, le 9 Be, est présent dans la nature. Les isotopes radioactifs du béryllium 7 Be et 10 Be sont également connus avec des demi-vies de 53,29 jours et 1,6 10 6 ans, respectivement. États d'oxydation +2 et +1 (ce dernier est extrêmement instable).

Les minéraux contenant du béryllium sont connus depuis l'Antiquité. Certains d'entre eux ont été exploités dans la péninsule du Sinaï dès le XVIIe siècle. AVANT JC. Le nom béryl se retrouve chez les écrivains anciens grecs et latins (Beryll). La similitude entre le béryl et l'émeraude a été notée par Pline l'Ancien : « Le béryl, si on y réfléchit, a la même nature que l'émeraude (émeraude), ou, selon au moins, très similaire" ( Histoire naturelle, livre 37). DANS Izbornike Sviatoslav(1073) le béryl apparaît sous le nom de virullion.

Le béryllium a été découvert en 1798. Le cristallographe et minéralogiste français Haüy René Just (1743-1822), notant la similitude de dureté, de densité et d'apparence des cristaux de béryl bleu-vert de Limoges et des cristaux d'émeraude verte du Pérou, a suggéré aux Français le chimiste Nicolas Louis Vauquelin Nicolas Louis (1763-1829) a analysé le béryl et l'émeraude pour voir s'ils étaient chimiquement identiques. En conséquence, Vauquelin a montré que les deux minéraux contenaient non seulement des oxydes d'aluminium et de silicium, comme on le savait auparavant, mais aussi une nouvelle « terre » qui ressemblait beaucoup à l'oxyde d'aluminium, mais qui, contrairement à lui, réagissait avec le carbonate d'ammonium et ne produisait pas d'alun. . Ce sont ces propriétés que Vauquelin a utilisées pour séparer les oxydes d'aluminium et un élément inconnu.

Les rédacteurs de la revue Annakts de Chimie, qui a publié les travaux de Vauquelin, ont proposé le nom de « glycine » pour la terre qu’il a découverte pour sa capacité à former des composés au goût sucré. Les célèbres chimistes Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) et Ekeberg Anders (1767-1813) considéraient ce nom comme malheureux, car les sels d'yttrium ont également un goût sucré. Dans leurs ouvrages, la « terre » découverte par Vauquelin est appelée béryl. Cependant, dans littérature scientifique 19ème siècle Pendant longtemps, les termes « glycium », « glycine » ou « glucinium » ont été utilisés pour désigner le nouvel élément. En Russie jusqu'au milieu du XIXe siècle. l'oxyde de cet élément était appelé « terre douce », « terre douce », « terre douce » et l'élément lui-même était appelé glycine, glycinite, glycium, terre douce

L'élément découvert par Vauquelin a été obtenu pour la première fois sous la forme d'une substance simple par le chimiste allemand Friedrich Wöhler Friedrich (1800-1882) en 1828, en réduisant le chlorure de béryllium avec du potassium :

BeCl 2 + 2K = Be + 2KCl

Indépendamment, la même année, le béryllium métallique a été isolé par la même méthode par le chimiste français Antoine Bussy (Bussy Antoine) (1794-1882).

Le nom de l'élément est devenu généralement accepté d'après le nom du minéral (latin beryllus du grec bhrnlloV), mais en France le béryllium est encore appelé glycine.

Il a été constaté que la masse d’un équivalent de béryllium est d’environ 4,7 g/mol. Cependant, les similitudes entre le béryllium et l’aluminium ont conduit à une confusion importante concernant la valence et la masse atomique du béryllium. Pendant longtemps, le béryllium a été considéré comme trivalent, avec une masse atomique relative de 14 (ce qui équivaut approximativement à trois fois la masse d'un équivalent de 3×4,7 béryllium). Seulement 70 ans après la découverte du béryllium, le scientifique russe D.I. Mendeleev a conclu qu'il n'y avait pas de place pour un tel élément dans son tableau périodique, mais qu'un élément divalent avec une masse atomique relative de 9 (environ deux fois la masse d'un équivalent de béryllium 2 × 4,7) se situe facilement entre le lithium et le bore.

Béryllium dans la nature et son extraction industrielle. Le béryllium, comme ses voisins le lithium et le bore, est relativement rare dans la croûte terrestre, sa teneur est d'environ 2,10 à 4 %. Bien que le béryllium soit un élément rare, il n'est pas dispersé, puisqu'il fait partie des dépôts superficiels de béryl dans les roches pegmatites, qui furent les dernières à cristalliser dans les dômes granitiques. On rapporte des béryls géants mesurant jusqu'à 1 m de long et pesant jusqu'à plusieurs tonnes.

Il existe 54 minéraux de béryllium connus. Le plus important d'entre eux est le béryl 3BeO·Al 2 O 3 ·6SiO 2. Il existe de nombreuses variétés colorées. L'émeraude contient environ 2 % de chrome, ce qui lui donne couleur verte. L'aigue-marine doit sa couleur bleue aux impuretés de fer (II). La couleur rose de la sparrowite est due au mélange de composés de manganèse (II), et l'héliodore jaune doré est colorée par les ions de fer (III). Les minéraux d'importance industrielle sont également la phénacite 2BeO SiO 2, la bertrandite 4BeO 2SiO 2 H 2 O, l'helvite (Mn,Fe,Zn) 4 3 S.

Les ressources naturelles mondiales de béryllium sont estimées à plus de 80 000 tonnes (sur la base de la teneur en béryllium), dont environ 65 % sont concentrées aux États-Unis, où la principale matière première de béryllium est le minerai de bertrandite. Ses réserves confirmées aux États-Unis sur le gisement de Spur Mountain (Utah), qui constitue la principale source mondiale de béryllium, s'élevaient fin 2000 à environ 19 000 tonnes (en termes de teneur en métaux). Il y a très peu de béryl aux USA. Entre autres pays, la Chine, la Russie et le Kazakhstan possèdent les plus grandes réserves de béryllium. À l'époque soviétique, le béryllium en Russie était extrait des gisements Malyshevsky (région de Sverdlovsk), Zavitinsky (région de Chita), Ermakovsky (Bouriatie) et Pogranichnoye (territoire de Primorsky). En raison de la réduction du complexe militaro-industriel et de l'arrêt des constructions centrales nucléaires, sa production a été arrêtée dans les champs Malyshevskoye et Ermakovskoye et considérablement réduite dans le champ Zavitimskoye. Dans le même temps, une partie importante du béryllium extrait est vendue à l’étranger, principalement en Europe et au Japon.

Selon l'US Geological Survey, la production mondiale de béryllium en 2000 était caractérisée par les données suivantes (t) :

Total	356
Etats-Unis	255
Chine	55
Russie	40
Kazakhstan	4
Autres pays	2

Caractéristiques des substances simples et production industrielle du béryllium métallique. Par apparence le béryllium est un métal gris argenté. C'est très dur et cassant. Le béryllium a deux modifications cristallines : a-Be a un réseau hexagonal (ce qui conduit à une anisotropie des propriétés) ; le réseau b-Be est de type cubique ; la température de transition est de 1277°C. Le béryllium fond à 1287°C, bout à 2471°C.

C'est l'un des métaux les plus légers (la densité est de 1,816 g/cm3). Il a un module d'élasticité élevé, 4 fois supérieur à celui de l'aluminium, 2,5 fois supérieur au paramètre correspondant du titane et un tiers supérieur à celui de l'acier. Le béryllium a la capacité thermique la plus élevée de tous les métaux : 16,44 J/(mol K) pour a-Be, 30,0 J/(mol K) pour b-Be.

En termes de résistance à la corrosion dans l'air humide, le béryllium, du fait de la formation d'une couche d'oxyde protectrice, ressemble à l'aluminium. Les échantillons soigneusement polis conservent longtemps leur éclat.

Le béryllium métallique est relativement peu réactif à température ambiante. Sous sa forme compacte, il ne réagit pas avec l'eau et la vapeur d'eau même à des températures de chaleur rouge et n'est pas oxydé par l'air jusqu'à 600°C. Lorsqu'elle est allumée, la poudre de béryllium brûle avec une flamme vive et de l'oxyde et du nitrure se forment. Les halogènes réagissent avec le béryllium à des températures supérieures à 600°C et les chalcogènes nécessitent des températures encore plus élevées. L'ammoniac réagit avec le béryllium à des températures supérieures à 1 200 °C pour former du nitrure de Be 3 N 2, et le carbone donne du carbure de Be 2 C à 1 700 °C. Le béryllium ne réagit pas directement avec l'hydrogène et l'hydrure de BeH 2 est obtenu indirectement.

Le béryllium se dissout facilement dans les solutions aqueuses diluées d'acides (chlorhydrique, sulfurique, nitrique), mais l'acide nitrique concentré à froid passive le métal. La réaction du béryllium avec des solutions aqueuses d'alcalis s'accompagne du dégagement d'hydrogène et de la formation d'hydroxobéryllates :

Be + 2NaOH (p) + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Lors d'une réaction avec un fondant alcalin à 400-500°C, des dioxobéryllates se forment :

Be + 2NaOH (l) = Na 2 BeO 2 + H 2

Le béryllium métallique se dissout rapidement dans une solution aqueuse de NH 4 HF 2. Cette réaction est d'une importance technologique pour la production de BeF 2 anhydre et la purification du béryllium :

Être + 2NH 4 HF 2 = (NH 4) 2 + H 2

Le béryllium est isolé du béryl en utilisant la méthode au sulfate ou au fluorure. Dans le premier cas, le concentré est fondu à 750°C avec du carbonate de sodium ou de calcium, puis l'alliage est traité avec de l'acide sulfurique chaud concentré. La solution résultante de sulfate de béryllium, d'aluminium et d'autres métaux est traitée avec du sulfate d'ammonium. Cela conduit à la libération de la majeure partie de l’aluminium sous forme d’alun de potassium. La solution restante est traitée avec un excès d'hydroxyde de sodium. Cela produit une solution contenant du Na 2 et des aluminates de sodium. Lorsque cette solution est portée à ébullition, l'hydroxyde de béryllium précipite suite à la décomposition de l'hydroxobéryllate (les aluminates restent dans la solution).

En utilisant la méthode au fluorure, le concentré est chauffé avec Na 2 et Na 2 CO 3 à 700-750° C. Cela produit du tétrafluorobéryllate de sodium :

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

Le fluorobéryllate soluble est ensuite lessivé avec de l'eau et l'hydroxyde de béryllium est précipité à un pH d'environ 12.

Pour isoler le béryllium métallique, son oxyde ou son hydroxyde est d'abord converti en chlorure ou fluorure. Le métal est obtenu par électrolyse de mélanges fondus de chlorures de béryllium et d'éléments alcalins ou par action du magnésium sur le fluorure de béryllium à une température d'environ 1300°C :

BeF 2 + Mg = MgF 2 + Be

Pour obtenir des ébauches et des produits à partir de béryllium, les méthodes de métallurgie des poudres sont principalement utilisées.

Le béryllium est un additif d'alliage dans le cuivre, le nickel, le fer et d'autres alliages. La capacité du béryllium à augmenter la dureté du cuivre a été découverte en 1926. Les alliages de cuivre contenant 1 à 3 % de béryllium étaient appelés bronzes au béryllium. On sait maintenant que l’ajout d’environ 2 % de béryllium multiplie par six la résistance du cuivre. De plus, ces alliages (qui contiennent généralement 0,25 % de cobalt) ont une bonne conductivité électrique, une résistance élevée et une résistance à l’usure. Ils sont amagnétiques, résistants à la corrosion et ont de nombreuses applications dans les pièces mobiles des moteurs d'avion, les instruments de précision et les relais de commande en électronique. De plus, ils ne produisent pas d’étincelles et sont donc largement utilisés pour fabriquer des outils à main dans l’industrie pétrolière. L'alliage de nickel contenant 2 % de béryllium est également utilisé pour les ressorts, les pinces, les soufflets et les contacts électriques haute température. Les alliages béryllium-aluminium, dans lesquels la teneur en béryllium atteint 65 %, deviennent de plus en plus importants. Ils ont un large éventail d’utilisations, de l’aérospatiale à la fabrication d’ordinateurs.

Le béryllium est utilisé pour améliorer la qualité de surface des pièces et mécanismes de machines. Pour ce faire, le produit fini est conservé dans de la poudre de béryllium à 900-1 000°C et sa surface est rendue plus dure que celle des meilleurs types d'acier trempé.

Un autre domaine d'application important du béryllium est celui réacteurs nucléaires, car c'est l'un des modérateurs et réflecteurs de neutrons les plus efficaces. Il est également utilisé comme matériau pour les fenêtres des tubes à rayons X. Le béryllium transmet les rayons X 17 fois mieux que l'aluminium et 8 fois mieux que le verre Lindemann.

Un mélange de composés du radium et du béryllium est utilisé depuis longtemps comme source pratique de laboratoire de neutrons produits par une réaction nucléaire :

9 Be + 4 He = 12 C + 1 n

En 1932, grâce à ce mélange particulier, le physicien anglais James Chadwick découvre le neutron.

La production de béryllium métal est dominée par les États-Unis (société américaine Brush Wellman, basée à Cleveland). La Chine et le Kazakhstan disposent également d’installations de production de béryllium métal.

La consommation de béryllium aux États-Unis, où le métal est le plus utilisé, était d'environ 260 tonnes (en termes de teneur en métal) en 2000, dont 75 % étaient utilisés sous forme d'alliages cuivre-béryllium pour la fabrication de ressorts, connecteurs et commutateurs utilisés dans les automobiles, les avions et les ordinateurs. Au cours des années 1990, les prix des alliages cuivre-béryllium sont restés stables, à environ 400 dollars le kilogramme de béryllium, un niveau qui se maintient encore aujourd'hui.

Selon Roskill, la demande mondiale de béryllium a fortement chuté en 2001, notamment en raison d'une contraction du marché des équipements de télécommunications, qui constitue probablement le plus grand domaine de consommation de ce métal. Toutefois, les experts de Roskill estiment qu'à moyen terme, cette baisse sera compensée par une demande accrue de rubans de cuivre-béryllium de la part des fabricants d'appareils électroniques automobiles et d'ordinateurs. À plus long terme, la consommation d'alliages cuivre-béryllium dans la production d'équipements de télécommunications sous-marins devrait continuer de croître, tout comme la demande accrue de tuyaux contenant du béryllium pour l'industrie pétrolière et gazière.

Il est peu probable que la demande de béryllium métal augmente de manière significative, car les prix des matériaux alternatifs sont inférieurs à ceux du béryllium, qui est un métal très cher. Ainsi, dans un certain nombre de domaines de consommation, le graphite, l'acier, l'aluminium et le titane peuvent servir de matériaux alternatifs, et le bronze au phosphore peut être utilisé à la place des alliages cuivre-béryllium.

Composés de béryllium.

Le béryllium, contrairement aux autres éléments du groupe 2, ne possède pas de composés à prédominance des liaisons ioniques, en même temps, de nombreux composés de coordination sont connus pour cela, ainsi que des composés organométalliques dans lesquels des liaisons multicentriques se forment souvent.

En raison de sa petite taille atomique, le béryllium présente presque toujours un numéro de coordination de 4, ce qui est important pour la chimie analytique.

Les sels de béryllium présents dans l'eau s'hydrolysent rapidement pour former un certain nombre de complexes hydroxo de structure incertaine. La précipitation commence lorsque le rapport OH – : Be 2+ > 1. Un ajout supplémentaire d'alcali conduit à la dissolution du précipité.

Hydrure de béryllium BeH 2 a été préparé pour la première fois en 1951 par réduction du chlorure de béryllium avec LiAlH 4 . C'est une substance blanche amorphe. Lorsqu'il est chauffé à 250°C, l'hydrure de béryllium commence à libérer de l'hydrogène. Ce composé est moyennement stable dans l'air et dans l'eau, mais est rapidement décomposé par les acides. L'hydrure de béryllium est polymérisé via des liaisons BeHBe à trois centres.

Halogénures de béryllium. Les halogénures de béryllium anhydres ne peuvent pas être préparés par des réactions dans des solutions aqueuses en raison de la formation d'hydrates tels que F 2 et de l'hydrolyse. La meilleure façon pour obtenir du fluorure de béryllium, il faut décomposer thermiquement (NH 4) 2, et le chlorure de béryllium est commodément obtenu à partir de l'oxyde. Pour ce faire, appliquez du chlore sur un mélange d'oxyde de béryllium et de carbone à 650-1 000°C. Le chlorure de béryllium peut également être synthétisé par chloration directe à haute température du béryllium métallique ou de son carbure. Les mêmes réactions sont utilisées pour produire du bromure et de l'iodure anhydres.

Le fluorure de béryllium est un matériau vitreux. Sa structure consiste en un réseau désordonné d'atomes de béryllium (CN 4) reliés par des ponts d'atomes de fluor et est similaire à la structure du verre de quartz. Au-dessus de 270°C, le fluorure de béryllium cristallise spontanément. Comme le quartz, il existe sous la forme a à basse température, qui à 227°C se transforme en forme b. De plus, des formes de cristobalite et de tridymite peuvent être obtenues. La similitude structurelle entre BeF 2 et SiO 2 s'étend également aux fluorobéryllates (qui sont formés par la réaction du fluorure de béryllium avec des fluorures d'éléments alcalins et d'ammonium) et aux silicates.

Le fluorure de béryllium est un composant des verres de fluorobéryllate et des mélanges de sels utilisés dans les réacteurs nucléaires à sels fondus.

Le chlorure de béryllium et d'autres halogénures peuvent être considérés comme des composés complexes polynucléaires dans lesquels le numéro de coordination du béryllium est 4. Les cristaux de chlorure de béryllium contiennent des chaînes sans fin avec des atomes de chlore pontants.

Même au point d'ébullition (550°C), la phase gazeuse contient environ 20 % de molécules de dimères Be 2 Cl 4 .

La structure de la chaîne du chlorure de béryllium est facilement perturbée par des ligands faibles tels que l'éther diéthylique pour former des complexes moléculaires :

Des donneurs plus puissants, comme l'eau ou l'ammoniac, donnent des complexes ioniques 2+ (Cl –) 2. En présence d'un excès d'ions halogénures, des complexes halogénures se forment, par exemple 2–.

Oxyde de béryllium BeO est présent naturellement sous forme de bromellite minérale rare.

L'oxyde de béryllium non calciné est hygroscopique, absorbe jusqu'à 34 % de l'eau et calciné à 1 500 °C - seulement 0,18 %. L'oxyde de béryllium, calciné au-dessus de 500°C, interagit facilement avec les acides, plus difficilement avec les solutions alcalines, et calciné au-dessus de 727°C - uniquement avec l'acide fluorhydrique, l'acide sulfurique concentré chaud et les produits alcalins fondus. L'oxyde de béryllium résiste au lithium, au sodium, au potassium, au nickel et au fer fondus.

L'oxyde de béryllium est obtenu par décomposition thermique du sulfate ou de l'hydroxyde de béryllium au-dessus de 800°C. Un produit de haute pureté est formé par la décomposition de l'acétate basique au-dessus de 600°C.

L'oxyde de béryllium a une conductivité thermique très élevée. À 100°C, elle est de 209,3 W/(mK), ce qui est plus que n'importe quel non-métal et même certains métaux. L'oxyde de béryllium combine un point de fusion élevé (2507°C) avec une pression de vapeur négligeable à des températures inférieures. Il sert de matériau chimiquement résistant et ignifuge pour la fabrication de creusets, d'isolateurs haute température, de tuyaux, de couvercles de thermocouples et de céramiques spéciales. Sous atmosphère inerte ou sous vide, les creusets en oxyde de béryllium peuvent être utilisés à des températures allant jusqu'à 2000°C.

Bien que l'oxyde de béryllium soit souvent remplacé par le nitrure d'aluminium, moins cher et moins toxique, on constate généralement dans ces cas une détérioration des performances de l'équipement. À plus long terme, la consommation d’oxyde de béryllium devrait continuer à croître régulièrement, notamment dans la fabrication d’ordinateurs.

Hydroxyde de béryllium Be(OH) 2 est précipité à partir de solutions aqueuses sels de béryllium avec de l'ammoniaque ou de l'hydroxyde de sodium. Sa solubilité dans l'eau à température ambiante est bien inférieure à celle de ses voisins du tableau périodique et n'est que de 3·10 –4 g l –1. L'hydroxyde de béryllium est amphotère et réagit à la fois avec les acides et les alcalis pour former des sels dans lesquels le béryllium fait respectivement partie du cation ou de l'anion :

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

Be(OH) 2 + 2OH – = 2–

Hydroxycarbonate de béryllium– composé de composition variable. Il est formé par l'interaction de solutions aqueuses de sels de béryllium avec des carbonates de sodium ou d'ammonium. Lorsqu'il est exposé à un excès de carbonates solubles, il forme facilement des composés complexes tels que (NH 4) 2.

Carboxylates de béryllium. Le caractère unique du béryllium se manifeste dans la formation d'oxydes-carboxylates moléculaires volatils stables de formule générale, où R = H, Me, Et, Pr, Ph, etc. Ces blancs substances cristallines, dont un représentant typique est l'acétate basique de béryllium (R = CH 3), sont hautement solubles dans les solvants organiques, y compris les alcanes, et insolubles dans l'eau et les alcools inférieurs. Ils peuvent être préparés en faisant simplement bouillir de l’hydroxyde ou de l’oxyde de béryllium avec de l’acide carboxylique. La structure de ces composés contient un atome d’oxygène central tétraédrique entouré de quatre atomes de béryllium. Sur les six bords de ce tétraèdre se trouvent six groupes d'acétate de pontage disposés de telle manière que chaque atome de béryllium possède un environnement tétraédrique de quatre atomes d'oxygène. Le composé acétate fond à 285 °C et bout à 330 °C. Il résiste à la chaleur et à l'oxydation dans des conditions douces, est lentement hydrolysé par l'eau chaude, mais est rapidement décomposé par les acides minéraux pour former le sel de béryllium correspondant et l'acide carboxylique libre. .

Nitrate de béryllium Be(NO 3) 2 dans des conditions normales existe sous forme de tétrahydraté. Il est hautement soluble dans l’eau et hygroscopique. A 60-100°C, il se forme de l'hydroxonitrate de composition variable. À des températures plus élevées, il se décompose en oxyde de béryllium.

Le nitrate basique a une structure similaire aux carboxylates avec des groupes nitrate pontants. Ce composé est formé en dissolvant du chlorure de béryllium dans un mélange de N 2 O 4 et d'acétate d'éthyle pour former un solvate cristallin, qui est ensuite chauffé à 50°C pour obtenir du nitrate de Be(NO 3) 2 anhydre, qui se décompose rapidement à 125° C à N 2 O 4 Et .

Composés organobéryllium. Pour le béryllium, de nombreux composés contenant des liaisons béryllium-carbone sont connus. Les composés de composition BeR 2, où R est alkyle, sont covalents et ont une structure polymère. Le composé (CH 3) 2 Be a une structure en chaîne avec un arrangement tétraédrique de groupes méthyle autour de l'atome de béryllium. Il se sublime facilement lorsqu'il est chauffé. Par paires, il existe sous forme de dimère ou de trimère.

Les composés R 2 Be s'enflamment spontanément dans l'air et dans une atmosphère de dioxyde de carbone, réagissent violemment avec l'eau et les alcools et forment des complexes stables avec les amines, les phosphines et les éthers.

R 2 Be est synthétisé en faisant réagir du chlorure de béryllium avec des composés organomagnésiens dans de l'éther ou du béryllium métallique avec R 2 Hg. Pour obtenir (C 6 H 5) 2 Be et (C 5 H 5) 2 Be, on utilise la réaction du chlorure de béryllium avec les dérivés correspondants des éléments alcalins.

On suppose que les composés de composition RBeX (X - halogène, OR, NH 2, H) représentent R 2 Be. BeX2. Ils sont moins réactifs et ne sont notamment pas affectés par le dioxyde de carbone.

Les composés organobéryllium sont utilisés comme catalyseurs pour la dimérisation et la polymérisation des oléfines, ainsi que pour la production de béryllium métallique de haute pureté.

Rôle biologique du béryllium.

Le béryllium n'est pas un élément chimique biologiquement important. Dans le même temps, une teneur accrue en béryllium est dangereuse pour la santé. Les composés du béryllium sont très toxiques, notamment sous forme de poussière et de fumée, ont un effet allergique et cancérigène, irritent la peau et les muqueuses. S'il pénètre dans les poumons, il peut provoquer une maladie chronique - la bérylliose (insuffisance pulmonaire). Des maladies des poumons, de la peau et des muqueuses peuvent survenir 10 à 15 ans après l'arrêt du contact avec le béryllium.

On pense que les propriétés toxiques de cet élément sont associées à la capacité du Be(II) à remplacer le Mg(II) dans les enzymes contenant du magnésium en raison de sa plus grande capacité de coordination.

Elena Savinkina

La pollution de l'environnement par le béryllium est également associée au développement industriel. Le béryllium sert de source de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Lorsque la concentration de cet élément atteint 0,01 mg pour 1 m3 d'air, on distingue trois stades d'intoxication :

• la fièvre des ouvriers des fonderies, qui disparaît en 24 à 48 heures ;
• pneumonie toxique, qui peut apparaître même plusieurs années après un empoisonnement au béryllium ;
• intoxication chronique au béryllium - bérylliose ou sarcoïdose pulmonaire industrielle.

Les statistiques montrent que pour 100 empoisonnements de ce type, il y a généralement 10 décès.

Le béryllium appartient aux éléments non radioactifs. Mais son utilisation est Dernièrement a augmenté d'environ 500 % (tandis que l'utilisation du bore a augmenté de 78 %, du chrome de 50 %, du cuivre de 30 %, du manganèse de 45 %, du nickel de 70 %, du zinc de 44 %).

Le béryllium est un élément rare sur notre planète. Il possède de nombreuses propriétés intéressantes : il est très léger (4,5 fois plus léger que le fer) et devient dans certaines conditions une riche source de neutrons. Ainsi, Enrico Fermi a utilisé des préparations de radium et de béryllium dans des expériences qui ont donné au monde le premier réacteur. Le béryllium ne rouille pas !

Pendant de nombreuses années, le béryllium et le zinc ont été utilisés pour remplir les lampadaires colorés, dont la lumière, comme il s'est avéré plus tard, était nocive.

Et encore une propriété du béryllium : sa poudre, constamment utilisée dans les mélanges de carburant pour fusées, émet un grand nombre deénergie. Mais tous ses avantages sont contrebalancés par un inconvénient : le béryllium est toxique même en plus petites quantités. Cela a un effet néfaste sur les fonctions sexuelles.

L'utilisation intensive du béryllium dans l'industrie, notamment dans la défense, inquiète sérieusement les médecins, les nutritionnistes et la population du pays.

Béryllium dans le corps

Le béryllium est un élément chimique toxique. Le béryllium peut pénétrer dans le corps humain à la fois par la nourriture et par les poumons. L'apport quotidien moyen de béryllium est de 10 à 20 mcg. Lorsqu'il pénètre dans le tractus gastro-intestinal sous forme soluble, le béryllium interagit avec les phosphates et forme le composé peu soluble Be3(PO4)2 ou est lié par les protéines des cellules épithéliales en protéinates forts. Par conséquent, l’absorption du béryllium dans le tractus gastro-intestinal est faible et varie de 4 à 10 % de la quantité ingérée. Cet indicateur dépend également de l'acidité du suc gastrique. La quantité totale de béryllium dans le corps humain adulte varie de 0,4 à 40 mcg. Le béryllium est constamment présent dans le sang, les tissus osseux et musculaires (0,001 à 0,003 μg/g) ainsi que dans d'autres organes. Il a été établi que le béryllium peut se déposer dans les poumons, le foie, les ganglions lymphatiques, les os et le myocarde. Le béryllium est excrété par l'organisme principalement par l'urine (plus de 90 %).

Le béryllium peut participer à la régulation du métabolisme phosphore-calcium et au maintien du statut immunitaire de l'organisme. Il a été établi que l'activité des composés du béryllium se manifeste clairement par diverses transformations biochimiques associées à la participation de phosphates inorganiques.

Une teneur accrue en béryllium dans les aliments favorise la formation de phosphate de béryllium. En « prélevant » systématiquement les phosphates de la partie la plus importante des os, le phosphate de calcium, le béryllium fragilise ainsi le tissu osseux et contribue à sa destruction. On sait expérimentalement que l’introduction de cet élément chez les animaux provoque le rachitisme au « béryllium ».

Il a été prouvé que même une petite quantité de béryllium dans les os entraîne leur ramollissement (béryllose). Dans les endroits où le béryllium est administré par voie parentérale, la destruction des tissus environnants se produit, à partir de là le béryllium est excrété très lentement. Finalement, le béryllium se dépose dans le squelette et le foie.

Selon les concepts modernes, le béryllium est un élément toxique, cancérigène et mutagène. L'effet pathogène du béryllium est observé lorsqu'il est inhalé à des concentrations dépassant le MPC de 2 fois ou plus. Les sels de béryllium à une concentration de 1 µmol/l inhibent spécifiquement l'activité de la phosphatase alcaline et ont un effet déprimant sur d'autres enzymes. Les propriétés immunotoxiques du béryllium ont été assez bien étudiées. En pathologie, on distingue les intoxications aiguës et chroniques au béryllium. On sait par exemple que l'élimination des composés du béryllium de l'organisme (notamment des organes du système lymphoïde, où ils s'accumulent) se fait extrêmement lentement, sur une période de plus de 10 ans. Des niveaux élevés de béryllium se produisent dans les familles des travailleurs exposés à cet élément au travail.

Signes d'excès de béryllium dans le corps

• dommages au tissu pulmonaire (fibrose, sarcoïdose);
• lésions cutanées - eczéma, érythème, dermatose (dues au contact des composés du béryllium avec la peau) ;

• la bérylliose;
• fièvre de fonderie (irritation des muqueuses des yeux et des voies respiratoires) ;
• érosion des muqueuses du tractus gastro-intestinal;
• dysfonctionnement du myocarde, du foie;
• développement de processus auto-immuns, tumeurs.

Pour éviter le développement d'une pathologie provoquée par le contact avec les composés du béryllium dans des conditions industrielles, il est nécessaire de respecter strictement les règles de sécurité (utilisation d'un respirateur, changement de vêtements, etc.), et d'éliminer l'effet d'éventuels irritants sur le corps ( nicotine, air froid et sec, sprays). A un certain stade d'évolution de la pathologie, il peut être nécessaire de changer de métier.

Le béryllium est un métal doté d’une grande résistance et dureté qui augmente la conductivité électrique des métaux. À cet égard, il est utilisé dans des alliages avec d’autres métaux pour le rendre durable, notamment détails importants, appareils dans diverses industries - chimie, ingénierie, aviation, etc.

Lors de l'obtention de béryllium métallique à partir de minerais, des sels de fluorure sont utilisés, ce qui s'accompagne de la formation de composés de fluorure de béryllium, dont le fluorure de béryllium est le plus toxique et le mieux étudié.

Voies de pénétration du béryllium dans l'organisme

Le béryllium sous forme de fines poussières ou de vapeurs peut pénétrer dans l'organisme par le système respiratoire. Il est excrété principalement par les intestins, en partie avec l'urine.

Lorsqu'il est exposé au béryllium et à ses composés, un empoisonnement aigu et chronique peut survenir.

L'intoxication aiguë se développe principalement à la suite d'une exposition à des composés du béryllium, le plus souvent du fluorure de béryllium.

Pathogenèse et symptômes de l'empoisonnement au béryllium

Le fluorure de béryllium est une substance hautement toxique qui provoque principalement des dommages au système respiratoire. En pénétrant dans les voies respiratoires profondes, de fines particules de béryllium peuvent provoquer le développement d'une broncho-bronchiolite sévère. Dans ce cas, comme prouvé expérimentalement, on observe généralement une réaction inflammatoire du tissu interstitiel entourant les bronches avec le développement d'une péribronchite et d'une péribronchiolite. D'où la présence de phénomènes ultérieurs sous forme de pneumosclérose et d'emphysème.

Certaines caractéristiques observées lors de l'exposition aux vapeurs de fluorure de béryllium, l'originalité de l'évolution clinique, à savoir la présence d'une première crise fébrile à passage rapide semblable à la fièvre dite de la fonderie, confirment le fait connu en toxicologie selon lequel la symptomatologie clinique dépend de l'état physique. de la substance.

Les observations cliniques d'intoxication aiguë au fluorure de béryllium et de son évolution ultérieure, à savoir l'incidence de l'asthme bronchique, de l'éosinophilie, des tests cutanés positifs au fluorobéryllium chez les personnes ayant subi une intoxication aiguë par ce produit, indiquent le développement d'une sensibilité accrue du corps.

Clinique d'intoxication aiguë au béryllium

Au cours de l'évolution clinique des intoxications aiguës, il existe une certaine séquence, un développement cyclique et une augmentation des phénomènes.

Généralement après de durées différentes(3-6 heures) de la période de latence, quelques heures après le travail, un frisson stupéfiant apparaît, accompagné d'une forte hausse de température jusqu'à 39-40°. Dans ce cas, il y a une sensation de faiblesse, une faiblesse générale, des maux de tête, une oppression thoracique et une légère toux.

Après 6 à 8 heures, la fièvre se termine par une sueur abondante et abondante, la température redescend à la normale, l'état de santé s'améliore et la capacité de travailler est restaurée. Là encore, commence la période dite intermédiaire asymptomatique, qui dure de 2 à 18 jours, pendant laquelle le patient ne se plaint pas ; sa santé reste satisfaisante. Et enfin, cette étape de « calme relatif » est remplacée par le développement rapide et l’augmentation des phénomènes d’irritation des voies respiratoires. La température remonte à 38-39° et plus, une toux douloureuse et sévère apparaît avec des crachats séreux-muqueux abondants, puis mucopurulents, qui contiennent souvent un mélange de sang. Le nombre de respirations atteint 35 à 40 par minute, il y a une cyanose prononcée des muqueuses et de la peau, dans les poumons il y a un son de boîte, des limites pulmonaires basses et une faible mobilité du diaphragme, une abondance de petites et moyennes bulles des râles humides dans tout leur espace des deux côtés, surtout dans les parties inférieures.

Les modifications radiologiques dans les poumons correspondent généralement au stade et à la gravité du processus pathologique.

En cas d'intoxication grave et grave au premier stade (5 à 7 jours), la transparence des champs pulmonaires est réduite, les racines sont élargies, avec un motif et des contours peu clairs. Dans les champs moyens et inférieurs, en particulier au niveau des racines, il existe un grand nombre de petites formations focales qui ne se confondent pas. La mobilité du diaphragme est fortement limitée. Par la suite, la deuxième phase commence (de 5 à 8 jours à 6 à 7 semaines) - le nombre d'ombres focales diminue sensiblement, le motif du poumon a un caractère finement bouclé, le nombre de formations focales est considérablement réduit, la transparence de les champs pulmonaires augmentent fortement et, enfin, avec une amélioration significative de l'état général. Le patient ne remarque qu'une légère augmentation de la configuration des poumons et l'image radiographique revient à la normale.

Ainsi, dans les cas d'intoxication plus graves, on observe un tableau de broncho-bronchiolite capillaire, rarement observé en pratique clinique chez l'adulte.

Des modifications des voies respiratoires supérieures sont également courantes - laryngite, saignements de nez.

Dans le même temps, des modifications sanguines sont également prononcées, à savoir une légère augmentation du nombre de globules rouges, une leucocytose neutrophile notable avec déplacement vers la gauche, une lymphopénie relative, parfois une éosinophilie, un ROE élevé.

En règle générale, cela s'accompagne d'une dyspepsie, de modifications du foie et du système cardiovasculaire - tachycardie, matité des tons, hypotension.

La durée du traitement dans les cas graves est estimée à 2-3 mois, après quoi les symptômes cliniques de la bronchiolite disparaissent, le bien-être des patients s'améliore, les changements hématologiques, la température et l'image radiologique se normalisent.

Il convient de noter qu'au cours de l'évolution clinique de cette forme d'intoxication, de nouvelles poussées sont souvent observées, comme s'il s'agissait de rechutes d'intoxication, lorsque, dans le contexte d'une amélioration notable, la température remonte, la toux s'intensifie et des modifications dans les poumons augmenter. De telles poussées récurrentes déterminent la longue durée et la nature prolongée de l'évolution clinique du processus pathologique.

Parallèlement à ces cas typiques prononcés d'intoxication aiguë grave, on observe des intoxications aiguës légères, survenant avec des modifications beaucoup moins prononcées du système respiratoire, en l'absence d'une période fébrile initiale.

Par la suite, lors de l'observation dynamique de patients ayant subi une intoxication grave au fluorure de béryllium, des phénomènes de broncho-bronchiolite chronique et de pneumosclérose sont souvent observés.

L'effet sur la peau peut se manifester sous la forme d'une dermatite érythémateuse-papulovésiculaire, accompagnée d'un gonflement et de démangeaisons sévères. On observe parfois des infiltrats cutanés denses avec des ulcérations au centre.

Traitement des intoxications aiguës au béryllium et à ses composés

Repos, chaleur, inhalation d'oxygène, perfusions intraveineuses de glucose, chlorure de calcium ; antibiotiques, sulfamides, médicaments cardiaques.

Intoxication chronique - la bérylliose survient généralement lors d'une exposition au béryllium métallique ou à son oxyde (BeO). En règle générale, les patients atteints de bérylliose chronique n’ont aucun signe d’antécédents. intoxication aiguë. La maladie se développe progressivement, après une certaine période de contact avec le béryllium, souvent de la manière la plus intense. termes différents(jusqu'à 5-10-15 ans) après cessation du contact avec lui.

Une grande variété de tranches d’âge sont concernées. Des cas de maladie chez des enfants âgés de 7 à 14 ans, dont les parents travaillaient au contact du béryllium, ont été décrits.

Les travailleurs qui ont été en contact avec le béryllium pendant environ 2 ans tombent plus souvent malades, mais certaines observations ont montré que le béryllium peut se développer après un contact court, très court (en une semaine, voire plusieurs heures) avec celui-ci.

Il est particulièrement important que la concentration d'une substance toxique ne joue pas un rôle dominant dans le développement de la bérylliose. Des formes très sévères et prononcées de béryllium ont été observées chez des personnes travaillant à grande distance du lieu d'obtention du béryllium et n'ayant pas eu de contact direct avec celui-ci, ce qui distingue nettement cette forme nosologique de nombre d'autres maladies professionnelles, notamment de silicose, dans laquelle la fréquence de développement et la gravité de la maladie sont directement liées à la concentration de la substance toxique.

Clinique et symptômes de la bérylliose

Les premiers symptômes subjectifs comprennent des plaintes d'essoufflement accompagné d'un léger effort physique, de toux, souvent accompagnée d'expectorations, de douleurs thoraciques et de faiblesse générale.

Particulièrement important et très caractéristique est une perte de poids brutale et rapide (perte de poids parfois de 8 à 10 kg en peu de temps). Les patients constatent souvent une intolérance à certains médicaments, une détérioration de leur état général ou l'apparition de la maladie après la prise d'antibiotiques (pénicilline, etc.).

D'après des données objectives, les symptômes prédominants dans le tableau clinique sont ceux liés principalement à des lésions des organes respiratoires. L'essoufflement, la cyanose des muqueuses et de la peau se développent relativement tôt, des ongles en forme de lunettes de montre, des doigts en forme de pilons sont souvent observés, un son de boîte dans les parties postérolatérales des poumons est déterminé par percussion ; assez souvent, dès les premiers stades du développement du processus, des râles secs et petits humides dispersés se font entendre dans les parties inférolatérales des poumons. Les fonctions respiratoires sont également altérées relativement tôt : la capacité vitale des poumons et le volume infime de ventilation diminuent. Plus souvent qu'avec la silicose, on observe également un certain degré d'hypoxémie - un déficit de saturation en oxygène du sang artériel.

Diagnostic de la bérylliose

La radiographie des poumons sur fond de fibrose diffuse et d'emphysème révèle initialement des ombres pointillées (granulomes). Au fur et à mesure que le processus progresse, les formations granulomateuses augmentent en taille et se propagent dans tout le poumon, sans épargner l'apex. Radiologiquement, ces formations ne peuvent être distinguées des nodules silicotiques ; elles ne peuvent être différenciées que histologiquement.

L'effet toxique général du béryllium se manifeste par le fait qu'un certain nombre de systèmes et d'organes sont séquentiellement impliqués dans le processus.

On constate très souvent une hypertrophie du foie, douloureuse et dont la fonction est altérée. La présence d'un syndrome hépatolien n'est pas rare. Selon auteurs étrangers, chez les patients atteints de bérylliose, la présence de modifications morphologiques caractéristiques de la bérylliose, c'est-à-dire des granulomes typiques, a été déterminée histologiquement dans le foie, la rate et les ganglions lymphatiques.

Du côté du système cardiovasculaire, déjà dans les formes initiales de bérylliose, il y a une accentuation du deuxième ton sur l'artère pulmonaire, une division de l'onde P sur l'électrocardiogramme dans les dérivations thoraciques. Au fur et à mesure que le processus progresse, des phénomènes du cœur dit pulmonaire sont généralement observés - expansion des bords vers la droite, tachycardie, accent prononcé et division du deuxième son dans l'artère pulmonaire, gramme droit, hypertrophie et division de l'onde P. .

L'effet toxique général du béryllium se reflète également dans les modifications du système sanguin. Déjà dans les premiers stades du développement du processus pathologique du sang périphérique, on observe une leucocytose neutrophile modérée avec un déplacement vers la gauche, l'un ou l'autre degré de réticulocytose. Des changements prononcés sont également observés dans la formule des protéines sanguines : le coefficient albumine-globuline diminue en raison d'une augmentation des globulines avec une prédominance principalement de la fraction -j-globuline, ce qui, comme on le sait, reflète une violation des réactions immunologiques de l'organisme.

Dans l'évolution clinique de la bérylliose, une autre circonstance importante attire l'attention : la fréquence des fièvres légères (37,3-37,6°) en l'absence de manifestations cliniques et radiologiques d'une infection tuberculeuse. Les tests tuberculiniques sont généralement négatifs.

Un signe diagnostique important est un test cutané au béryllium positif. Des épaississements nodulaires superficiels et sous-cutanés, dans lesquels du béryllium est détecté lors de la biopsie, sont également décrits comme une constatation courante ainsi que des lésions cutanées.

Lors du diagnostic différentiel de la bérylliose, il faut garder à l'esprit principalement les formes nosologiques suivantes :

1) tuberculose miliaire ;

2) pneumoconiose, en particulier silicose ;

3) Le sarcoïde de Beck.

L'absence, en règle générale, de mycobactéries tuberculeuses dans les analyses d'expectorations répétées et approfondies, les tests tuberculiniques et biologiques négatifs, la durée du traitement, le test cutané positif au béryllium - tout cela nous permet de rejeter le diagnostic de tuberculose miliaire.

Contact avec le béryllium, symptômes subjectifs et objectifs nettement plus prononcés, absence de symptômes de tuberculose, test cutané positif au béryllium, modifications plus prononcées du sang, en particulier de la formule protéique, augmentation significative des ϒ-globulines, bon effet de l'utilisation de l'hormonothérapie - tout cela facilite le diagnostic différentiel de la bérylliose, de la silicose et de la silico-tuberculose. Et enfin, en plus des points mentionnés ci-dessus, il convient de prendre en compte la fréquence des lésions oculaires (iridocyclite), osseuses, des modifications plus prononcées des ganglions lymphatiques et une évolution plus bénigne caractéristique du sarcoïde de Beck.

Il convient cependant de souligner que le diagnostic différentiel spécifiquement avec la sarcoïdose présente les plus grandes difficultés, car la réaction tissulaire granulomateuse, caractéristique aussi bien de la bérylliose que de la sarcoïdose, rapproche ces maladies dans les symptômes cliniques et radiologiques. Cette réaction tissulaire granulomateuse est observée dans un certain nombre d'autres maladies. De plus en plus souvent, il apparaît que la sarcoïdose est en réalité un concept collectif, comprenant un certain nombre de formes nosologiques avec un mécanisme pathogénétique unique, mais avec des étiologies différentes - la « maladie granulomateuse ».

Traitement des intoxications au béryllium et à ses composés

L'effet le plus favorable est observé lors de l'utilisation d'un traitement hormonal (cortisone, ACTH, prednisone, etc.). Avec l'utilisation opportune de stéroïdes, on observe une amélioration significative de l'état général, une normalisation de la température, des modifications hématologiques et, dans certains cas, une certaine amélioration des modifications radiologiques.

L'utilisation à long terme de ces médicaments peut apparemment jouer un certain rôle dans la prévention du développement ultérieur du processus granulomateux.

Il est impératif de prendre en compte la nécessité d'une utilisation à long terme de doses d'entretien de stéroïdes, car à l'arrêt du traitement, on observe souvent une forte détérioration de l'état des patients.

Des examens médicaux périodiques des travailleurs en contact avec le béryllium sont effectués une fois tous les 12 mois avec la participation d'un thérapeute, d'un radiologue et, si indiqué, d'un dermatologue et d'un oto-rhino-laryngologiste. Un test sanguin pour l'hémoglobine, les leucocytes et le ROE est obligatoire. Radiographie pulmonaire obligatoire.

Examen d'aptitude au travail

Lors de la résolution des problèmes liés à l'examen de l'aptitude au travail, il convient de prendre en compte la progression relativement rapide du processus et la gravité de l'évolution clinique. Un seul antécédent d'intoxication grave sert d'indication pour un transfert à long terme vers un lieu de travail loin du contact avec les composés du béryllium et d'autres substances toxiques irritantes. Les personnes présentant les premiers symptômes du béryllium doivent être transférées au travail loin de tout contact avec le béryllium. Si vous conservez votre capacité de travail et vos qualifications, la question du passage à l'invalidité et à la pension est exclue.

Avec plus formes exprimées L'infection au béryllium nécessite l'arrêt du contact avec le béryllium et d'autres substances toxiques. Dans de tels cas, une pension est attribuée selon le groupe d'invalidité professionnelle correspondant.

Les contre-indications à un emploi où le contact avec le béryllium est possible sont :

1) maladies chroniques des voies respiratoires supérieures et des bronches, laryngotrachéite sévère, bronchite chronique, asthme bronchique, bronchectasie ;

2) maladies pulmonaires - pneumosclérose, emphysème, tuberculose ;

3) maladies organiques du système cardiovasculaire : malformations cardiaques, maladies organiques du myocarde, artériosclérose sévère, hypertension ;

4) maladies chroniques du foie et des reins (hépatite, néphrite, néphrose) ;

5) maladies organiques du système nerveux central ;

6) lésions cutanées - dermatite, eczéma ;

7) lésions oculaires - inflammation chronique de la conjonctive, de la cornée et des canaux lacrymaux.

Prévention des intoxicationsbéryllium et ses composés

La prévention se résume principalement à la mécanisation et à l'étanchéité des processus de production, à une ventilation rationnelle et à la fourniture aux travailleurs d'équipements de protection individuelle.

Initialement, béryllium appelé glucinium. Traduit du grec par « doux ». Le fait que les cristaux métalliques aient un goût de bonbon a été remarqué pour la première fois par Paul Lebeau.

Un chimiste français a réussi à synthétiser agrégats de bérylliumà la fin du 19ème siècle. La méthode d'électrolyse a aidé. L'élément a été obtenu sous forme métallique en 1828 par l'Allemand Friedrich Weller. Le béryllium a pris la 4ème place et est devenu connu comme une substance aux propriétés étonnantes. Ils ne se limitent pas aux sucreries.

Chimique et propriétés physiques béryllium

Formule au béryllium ne diffère que par 4 électrons. Ce n’est pas surprenant, étant donné la place de cet élément dans le tableau périodique. Étonnamment, ils sont tous sur des orbites S. Il n’y a plus de positions libres pour les nouveaux électrons.

C'est pourquoi, béryllium – élément peu disposé à s'engager dans des réactions chimiques. Le métal fait des exceptions pour les substances qui peuvent emporter ou remplacer ses propres électrons. Par exemple, l'halogène en est capable.

Béryllium – métal. Cependant, il possède également des liaisons covalentes. Cela signifie que dans atome de béryllium certaines paires de nuages ​​​​d'électrons se chevauchent et se généralisent, ce qui est typique des non-métaux. Cette dualité affecte les paramètres mécaniques de la substance. Le matériau est à la fois fragile et dur.

Le béryllium se distingue par sa légèreté. La densité du métal n'est que de 1,848 grammes par centimètre cube. Seuls certains métaux alcalins ont une limite inférieure. Convergeant avec eux en densité, le béryllium présente l'avantage de résister à la corrosion.

L'élément en est sauvé par un film d'une fraction de millimètre d'épaisseur. Ce oxyde de béryllium. Il se forme dans l'air en 1,5 à 2 heures. En conséquence, l’accès de l’oxygène au métal est bloqué et celui-ci conserve toutes ses caractéristiques d’origine.

Ils plaisent et force du béryllium. Un fil d'un diamètre de seulement 1 millimètre est capable de supporter un homme adulte. A titre de comparaison, un fil similaire se casse sous une charge de 12 kilogrammes.

Béryllium, propriétés qui sont discutés, ne perd presque pas sa résistance lorsqu'il est chauffé. Si vous portez la température à 400 degrés, la « résistance » du métal ne s'affaiblira que de moitié. Le duralumin, par exemple, devient 5 fois moins durable.

Température limite dureté du béryllium– plus de 1 200 sur l’échelle Celsius. C'est imprévisible, car dans le tableau périodique, le 4ème élément se situe entre et . Le premier fond à 180 degrés et le second à 650 degrés.

En théorie, la température de ramollissement du béryllium devrait être d’environ 400°C sur l’échelle Celsius. Mais le 4ème élément a été inclus dans la liste des éléments relativement réfractaires, ne perdant, par exemple, que 300 degrés face au fer.

Limite réaction au bérylliumà la température d'ébullition. Cela se produit à 2 450 degrés Celsius. Lors de l'ébullition, le métal se transforme en une seule masse grise. Sous sa forme habituelle, l'élément présente un éclat prononcé et légèrement huileux.

La lueur est belle, mais dangereuse pour la santé. Le béryllium est toxique. Une fois dans l’organisme, le métal remplace le magnésium osseux. Le béryllium commence. Sa forme aiguë se traduit par un œdème pulmonaire et une toux sèche. Il y a des morts.

L’effet sur les tissus vivants est l’un des rares inconvénients du béryllium. Il y a plus d'avantages. Ils servent l’humanité, notamment dans l’industrie lourde. Il est donc temps d'étudier comment est utilisé le 4ème élément du tableau périodique.

Applications du béryllium

Hydroxyde de béryllium et l'oxyde d'uranium constituent le combustible nucléaire. Le 4ème métal est utilisé dans réacteurs nucléaires et pour ralentir les neutrons. L'oxyde de béryllium est ajouté non seulement au carburant, mais également pour en faire des creusets. Ce sont des isolants hautement conducteurs thermiquement et à haute température.

En plus de la technologie nucléaire composés de béryllium, sur cette base, ils sont utiles dans la construction aéronautique et l'astronautique. Le quatrième métal est utilisé pour fabriquer des écrans thermiques et des systèmes de guidage. L’élément est également nécessaire pour le carburant des fusées, ainsi que pour le blindage des navires. Leurs corps sont en bronze au béryllium.

Leurs propriétés sont supérieures à celles des aciers alliés. Il suffit d’ajouter seulement 1 à 3 % du 4ème élément pour maximiser la résistance à la traction. Cela ne se perd pas avec le temps. D'autres alliages se fatiguent au fil des années et leurs paramètres de performance diminuent.

Le béryllium pur est difficile à traiter. Agissant comme un additif, le métal devient souple. Il est possible de réaliser un ruban aussi fin que 0,1 millimètre. Masse de béryllium Allège l'alliage, élimine son magnétisme et les étincelles lors de l'impact.

Tout cela est utile dans la production de ressorts, roulements, ressorts à lames, amortisseurs et engrenages. Les experts affirment qu'un avion moderne contient plus de 1 000 pièces en bronze au béryllium.

En métallurgie, la vapeur est également utilisée béryllium-magnésium. Le dernier métal est perdu lors de la fusion. L'ajout de 0,005% du 4ème élément réduit l'évaporation et l'oxydation du magnésium lors de la fusion et.

Par analogie, ils agissent de la même manière avec les composés à base d'aluminium. Si vous combinez le 4ème métal avec ou, vous obtenez des béryllides. Ce sont des alliages d'une dureté exceptionnelle qui peuvent durer 10 heures à des températures de 1650 degrés Celsius.

Chlorure de béryllium nécessaire pour les médecins. Ils utilisent la substance pour diagnostiquer la tuberculose et dans les appareils à rayons X en général. Le 4ème élément est l'un des rares à ne pas interagir avec les rayons du spectre des rayons X.

Noyau de béryllium, ses atomes sont presque en apesanteur. Cela laisse passer 17 fois plus de rayons doux que, par exemple, l’aluminium de même épaisseur. C’est pourquoi les fenêtres des tubes à rayons X sont en béryllium.

Extraction de béryllium

Le métal est extrait des minerais. Le béryllium broyé est fritté avec de la chaux, du fluorosilicate de sodium et de la craie. Le mélange obtenu est réalisé après plusieurs réactions chimiques jusqu'à l'obtention de l'hydroxyde du 4ème élément. Participe au processus acide.

Béryllium le nettoyage demande beaucoup de travail. L'hydroxyde nécessite une calcination pour former un oxyde. Celui-ci est à son tour converti en chlorure ou fluorure. Parmi ceux-ci, par électrolyse et le béryllium métal est extrait. Ils utilisent également la méthode de réduction du magnésium.

L'obtention du béryllium implique des dizaines de distillations et de purifications. Vous devez principalement vous débarrasser de l’oxyde métallique. Cette substance rend le béryllium excessivement cassant et impropre à un usage industriel.

Le processus d'extraction du 4ème élément est compliqué par sa rareté. Par tonne la croûte terrestre il y a moins de 4 grammes de béryllium. Les réserves mondiales sont estimées à seulement 80 000 tonnes. Chaque année, environ 300 d'entre eux sont extraits des profondeurs. Le volume de production augmente progressivement.

La majeure partie de l’élément se trouve dans les roches alcalines riches en silice. Il n'y en a presque pas à l'Est. C'est la seule région qui n'exploite pas de béryllium. La majeure partie du métal se trouve aux États-Unis, en particulier dans l’État de l’Utah. L’Afrique centrale, le Brésil et la Russie sont également riches en 4ème élément. Ils représentent 50 % de la population mondiale réserves de béryllium.

Prix ​​​​du béryllium

Sur prix du béryllium en raison non seulement de sa rareté, mais aussi de la complexité de sa production. En conséquence, le coût par kilogramme atteint plusieurs centaines de dollars américains.

Les bourses de métaux non ferreux se négocient en livres sterling. L'unité de poids anglaise est d'environ 450 grammes. Pour ce volume, ils demandent près de 230 unités conventionnelles. Ainsi, un kilogramme vaut près de 500 dollars.

D'ici 2017, le marché mondial du béryllium, selon les experts, atteindra 500 tonnes. Cela indique une demande pour le métal. Cela signifie que sa valeur va probablement continuer à augmenter. Ce n’est pas pour rien que le béryllium est à la base des pierres précieuses.

Le prix des matières premières se rapproche des demandes des bijoutiers en cristaux taillés. À propos, ils peuvent être importants pour extraction du béryllium. Mais, naturellement, personne ne permet que les émeraudes fondent alors qu'il existe dans la nature des gisements de minerais contenant le 4ème élément. En règle générale, il accompagne l'aluminium. Ainsi, s'il était possible de trouver des minerais de ces derniers, il serait certainement possible d'y trouver du béryllium.

Méthode de détermination Spectrométrie de masse à plasma d'argon à couplage inductif (ICP-MS).

Matériel à l'étude Cheveux

Oligoélément toxique. Cette étude fait partie du Profil : Voir aussi une étude séparée : Pour étudier ce microélément, les Profils acceptent également d'autres biomatériaux :

Le béryllium (9,0 amu) est un métal alcalino-terreux du groupe II du tableau périodique. Largement utilisé dans l'industrie et la médecine (appareils à rayons X). Le rôle physiologique du béryllium n'a pas été suffisamment étudié, mais il a été prouvé que le béryllium est impliqué dans la régulation du métabolisme phosphore-calcium et dans le maintien de l'immunité. Le corps humain adulte contient de 0,4 à 40 microgrammes de béryllium. On le retrouve dans presque tous les tissus et organes, notamment dans les cheveux et les ongles. Le béryllium est un élément hautement toxique, cancérigène et mutagène, bien qu'il n'existe aucune donnée sur ses doses toxiques et mortelles. Les sels de béryllium inhibent l'activité de la phosphatase alcaline et inhibent d'autres enzymes. Le béryllium affaiblit et détruit le tissu osseux, affecte les poumons (fibrose), la peau (eczéma, dermatose), la muqueuse oculaire (fièvre de fonderie) et peut provoquer des processus auto-immuns. L'antagoniste du béryllium est le magnésium. C'est la substitution du magnésium par le béryllium (leur similarité propriétés chimiques) - la cause de la suppression des enzymes contenant du magnésium à l'intérieur des cellules. Par conséquent, dans le traitement des dommages corporels causés par le béryllium, des préparations de magnésium sont utilisées, ainsi que des hormones et des immunomodulateurs. L'intoxication au béryllium est causée principalement par une exposition à des facteurs professionnels. Les sources industrielles de béryllium sont associées aux processus d'enrichissement des métaux, aux entreprises des industries nucléaire, spatiale, électronique et électrique et à la production de fusées. Les alliages de béryllium sont solides et légers et ont une large gamme d'applications domestiques, y compris les matériaux utilisés en dentisterie (le risque potentiel d'exposition accrue au béryllium chez les prothésistes dentaires a été discuté). L'empoisonnement au béryllium se produit principalement par inhalation et absorption de gaz industriels et de poussières contenant concentration accrue cet élément. L'inhalation chronique de poussières industrielles contenant du béryllium peut conduire au développement d'une maladie chronique du béryllium (béryllium), caractérisée par la formation de granulomes dans les poumons en raison de la réponse immunitaire de l'organisme à la présence de particules de béryllium. La maladie peut se développer même à long terme après une exposition à des quantités modérées de béryllium. L'effet d'une sensibilité accrue et des différences individuelles au béryllium sont décrits. Le contact du béryllium avec des zones de lésions cutanées (plaies, égratignures) peut entraîner l'apparition d'éruptions cutanées ou d'ulcères. Les ouvriers des fonderies ressentent une irritation des muqueuses des yeux et des voies respiratoires. La toxicité du béryllium est associée à une incidence accrue de cancer du poumon. La teneur en béryllium dans les biosubstrats corporels peut ne pas être en corrélation avec les manifestations de la maladie du béryllium, mais constitue un élément souhaitable d'un diagnostic optimal avec les méthodes radiographiques et immunologiques.

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