Conținutul articolului

BERILIU(Beriliu) Be- element chimic 2 (IIa) grupe ale sistemului periodic al lui D.I. Mendeleev. numar atomic 4, masa atomică relativă 9,01218. Doar un izotop stabil, 9 Be, apare în natură. De asemenea, sunt cunoscuți izotopii radioactivi ai beriliului 7 Be și 10 Be cu timpi de înjumătățire de 53,29 zile și, respectiv, 1,6·106 ani. Stările de oxidare sunt +2 și +1 (acesta din urmă este extrem de instabilă).

Mineralele care conțin beriliu sunt cunoscute încă din antichitate. Unele dintre ele au fost exploatate în Peninsula Sinai încă din secolul al XVII-lea. î.Hr. Numele de beril se găsește în scriitorii antici greci și latini (Beryll). Asemănarea berilului și smaraldului a fost remarcată de Pliniu cel Bătrân: „Berilul, dacă te gândești bine, are aceeași natură ca smaraldul (smarald) sau, conform macar, foarte asemanator" ( Istoria naturala, cartea 37). ÎN Izbornik Svyatoslav(1073) Beril apare sub numele de Virullion.

Beriliul a fost descoperit în 1798. Cristalograful și mineralogul francez René Just Haüy (1743-1822), remarcând asemănarea durității, densității și aspectului cristalelor de beril verzui-albastru din Limoges și a cristalelor verzi de smarald din Peru, a propus chimistului francez Nicola Louis Vauquelin Nicolas Louis (1763–1829) a analizat berilul și smaraldul pentru a vedea dacă erau identice din punct de vedere chimic. Ca urmare, Vauquelin a arătat că ambele minerale conțin nu numai oxizi de aluminiu și siliciu, așa cum se știa înainte, ci și un nou „pământ”, care seamănă foarte mult cu oxidul de aluminiu, dar, spre deosebire de acesta, a reacționat cu carbonatul de amoniu și nu da alaun. Aceste proprietăți au fost folosite de Vauquelin pentru a separa oxizii de aluminiu și un element necunoscut.

Editorii revistei Annakts de Chimie, care a publicat lucrarea lui Vauquelin, au propus denumirea de „glicină” pentru pământul descoperit de acesta, pentru capacitatea acestuia de a forma compuși cu gust dulce. Faimoșii chimiști Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) și Anders Ekeberg (Ekeberg Anders) (1767-1813) au considerat acest nume nefericit, deoarece sărurile de ytriu au și un gust dulceag. În lucrările lor, „pământul” descoperit de Vauquelin se numește beril. Cu toate acestea, în literatura stiintifica secolul al 19-lea pentru un element nou, termenii „gliciu”, „wisterium” sau „gluciniu” au fost folosiți mult timp. în Rusia până la mijlocul secolului al XIX-lea. oxidul acestui element a fost numit „pământ dulce”, „pământ dulce”, „pământ dulce”, iar elementul în sine a fost numit wisterium, glicinit, glicină, pământ dulce

Sub forma unei substanțe simple, elementul descoperit de Vauquelin a fost obținut pentru prima dată de chimistul german Wöhler Friedrich (1800–1882) în 1828, reducând clorura de beriliu cu potasiu:

BeCl 2 + 2K = Be + 2KCl

Independent de el, în același an, beriliul metalic a fost izolat de chimistul francez Bussy Antoine (1794–1882) prin aceeași metodă.

Numele elementului după numele mineralului a devenit general acceptat (latina beryllus din greaca bhrnlloV), dar în Franța beriliul este încă numit glicine.

Sa constatat că masa unui echivalent de beriliu este de aproximativ 4,7 g/mol. Cu toate acestea, asemănarea dintre beriliu și aluminiu a condus la o confuzie semnificativă în ceea ce privește valența și masa atomică a beriliului. Pentru o lungă perioadă de timp, beriliul a fost considerat trivalent cu o masă atomică relativă de 14 (care este aproximativ egală cu de trei ori masa unui echivalent de 3 × 4,7 beriliu). La numai 70 de ani de la descoperirea beriliului, omul de știință rus D.I. Mendeleev a concluzionat că nu există loc pentru un astfel de element în tabelul său periodic, ci un element divalent cu o masă atomică relativă de 9 (aproximativ egală cu dublul masei unui echivalent de beriliu de 2 × 4,7) ușor de plasat între litiu și bor.

Beriliul în natură și extracția sa industrială. Beriliul, ca și vecinii săi, litiu și bor, este relativ rar în scoarța terestră, conținutul său este de aproximativ 2,10–4%. Deși beriliul este un element rar, nu este împrăștiat, deoarece face parte din depozitele de suprafață ale berilului din rocile pegmatite, care au cristalizat ultimele în domurile de granit. Există rapoarte despre berili giganți de până la 1 m lungime și cântărind până la câteva tone.

Sunt cunoscute 54 de minerale de beriliu propriu-zis. Cel mai important dintre ele este berilul 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2 . Are multe soiuri colorate. Smaraldul conține aproximativ 2% crom, care îi dă Culoarea verde. Acvamarinul își datorează culoarea albastră impurităților de fier (II). Culoarea roz a vorobyevitei se datorează unui amestec de compuși de mangan (II), iar heliodorul galben auriu este colorat de ioni de fier (III). Mineralele importante din punct de vedere industrial sunt, de asemenea, fenakit 2BeO SiO 2, bertrandita 4BeO 2SiO 2 H 2 O, helvin (Mn,Fe,Zn) 4 3 S.

Resursele naturale mondiale de beriliu sunt estimate la peste 80 de mii de tone (din punct de vedere al conținutului de beriliu), din care aproximativ 65% sunt concentrate în Statele Unite, unde principala materie primă de beriliu este minereul de bertrandite. Rezervele sale dovedite din Statele Unite la zăcământul Spur Mountain (Utah), care este principala sursă mondială de beriliu, se ridicau la sfârșitul anului 2000 la aproximativ 19 mii de tone (din punct de vedere al conținutului de metale). Beryl este foarte rar în SUA. Dintre celelalte țări, China, Rusia și Kazahstan au cele mai mari rezerve de beriliu. În perioada sovietică, beriliul a fost extras în Rusia în zăcămintele Malyshevskoye (regiunea Sverdlovsk), Zavitinskoye (regiunea Chita), Ermakovskoye (Buriația), Pogranichnoye (Regiunea Primorsky). Datorită reducerii complexului militar-industrial şi încetării construcţiei centrale nucleare, producția sa a fost oprită la câmpurile Malyshevskoye și Ermakovskoye și redusă semnificativ la zăcămintele Zavitimskoye. În același timp, o parte semnificativă a beriliului extras este vândută în străinătate, în principal în Europa și Japonia.

Potrivit US Geological Survey, producția mondială de beriliu în 2000 a fost caracterizată de următoarele date (t):

Total	356
STATELE UNITE ALE AMERICII	255
RPC	55
Rusia	40
Kazahstan	4
Alte țări	2

Caracterizarea unei substanțe simple și producția industrială de beriliu metalic. De aspect Beriliul este un metal gri argintiu. Este foarte dur și fragil. Beriliul are două modificări cristaline: a-Be are o rețea hexagonală (ceea ce duce la anizotropia proprietăților); rețeaua b-Be este cubică; temperatura de tranziție este de 1277 ° C. Beriliul se topește la 1287 ° C, fierbe la 2471 ° C.

Acesta este unul dintre cele mai ușoare metale (densitatea este de 1,816 g / cm 3). Are un modul mare de elasticitate, de 4 ori mai mare decât al aluminiului, de 2,5 ori mai mare decât cel al titanului și de o treime față de cel al oțelului. Beriliul are cea mai mare capacitate de căldură dintre toate metalele: 16,44 J/(mol K) pentru a-Be, 30,0 J/(mol K) pentru b-Be.

În ceea ce privește rezistența la coroziune în aerul umed, beriliul, datorită formării unui strat protector de oxid, seamănă cu aluminiul. Probele lustruite cu grijă își păstrează strălucirea pentru o lungă perioadă de timp.

Beriliul metalic este relativ nereactiv la temperatura camerei. Într-o formă compactă, nu reacționează cu apa și vaporii de apă chiar și la o temperatură de căldură roșie și nu este oxidat de aer până la 600 ° C. Când este aprinsă, pulberea de beriliu arde cu o flacără strălucitoare și se formează oxid și nitrură. . Halogenii reacționează cu beriliul la temperaturi de peste 600°C, în timp ce calcogenii necesită temperaturi și mai mari. Amoniacul reacționează cu beriliul la temperaturi peste 1200 ° C pentru a forma nitrură de Be 3 N 2, iar carbonul dă carbură de Be 2 C la 1700 ° C. Beriliul nu reacționează direct cu hidrogenul, iar hidrura de BeH 2 se obține indirect.

Beriliul se dizolvă ușor în soluții apoase diluate de acizi (clorhidric, sulfuric, azotic), dar acidul azotic concentrat la rece pasivează metalul. Reacția beriliului cu soluțiile apoase de alcaline este însoțită de evoluția hidrogenului și formarea hidroxoberilaților:

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

Când se efectuează reacția cu o topitură alcalină la 400-500 ° C, se formează dioxoberilații:

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

Beriliul metal se dizolvă rapid într-o soluție apoasă de NH4HF2. Această reacție este de importanță tehnologică pentru producerea de BeF2 anhidru și purificarea beriliului:

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

Beriliul este izolat din beril prin metoda sulfatului sau fluorului. În primul caz, concentratul este topit la 750°C cu carbonat de sodiu sau de calciu, iar apoi aliajul este tratat cu acid sulfuric fierbinte concentrat. Soluția rezultată de sulfat de beriliu, aluminiu și alte metale este tratată cu sulfat de amoniu. Acest lucru duce la eliberarea majorității aluminiului sub formă de alaun de potasiu. Soluția rămasă este tratată cu un exces de hidroxid de sodiu. Aceasta formează o soluție care conține Na2 și aluminați de sodiu. Când această soluție se fierbe, ca urmare a descompunerii hidroxoberilatului, hidroxidul de beriliu precipită (aluminații rămân în soluție).

Conform metodei fluorurii, concentratul este încălzit cu Na 2 și Na 2 CO 3 la 700–750 ° C. În acest caz, se formează tetrafluoroberilatul de sodiu:

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

Fluorberilatul solubil este apoi levigat cu apă și hidroxidul de beriliu este precipitat la un pH de aproximativ 12.

Pentru a izola beriliul metalic, oxidul sau hidroxidul acestuia este mai întâi transformat în clorură sau fluor. Metalul se obține prin electroliza amestecurilor topite de cloruri de beriliu și elemente alcaline sau prin acțiunea magneziului asupra fluorurii de beriliu la o temperatură de aproximativ 1300 ° C:

BeF2 + Mg = MgF2 + Be

Pentru obținerea semifabricatelor și a produselor din beriliu se folosesc în principal metode de metalurgie a pulberilor.

Beriliul este un aditiv de aliaj în cupru, nichel, fier și alte aliaje. Capacitatea beriliului de a crește duritatea cuprului a fost descoperită în 1926. Aliajele de cupru cu 1–3% beriliu au fost numite bronzuri de beriliu. Acum se știe că adăugarea a aproximativ 2% beriliu crește rezistența cuprului cu un factor de șase. În plus, astfel de aliaje (care conțin, de asemenea, de obicei 0,25% cobalt) au o conductivitate electrică bună, rezistență ridicată și rezistență la uzură. Sunt nemagnetice, rezistente la coroziune și au numeroase aplicații în părțile mobile ale motoarelor de aeronave, instrumente de precizie, relee de control în electronică. În plus, nu fac scântei și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea de unelte de mână în industria petrolului. Aliajul de nichel care conține 2% beriliu este, de asemenea, utilizat pentru arcuri de temperatură ridicată, cleme, burduf și contacte electrice. Aliajele de beriliu-aluminiu, în care conținutul de beriliu ajunge la 65%, devin din ce în ce mai importante. Au o gamă largă de utilizări, de la industria aerospațială până la fabricarea computerelor.

Cu ajutorul beriliului, calitatea suprafeței pieselor și mecanismelor mașinii este îmbunătățită. Pentru a face acest lucru, produsul finit este păstrat în pulbere de beriliu la 900-1000 ° C, iar suprafața sa este făcută mai dura decât cea a celor mai bune calități de oțel călit.

O altă aplicație importantă a beriliului este în reactoare nucleare, deoarece este unul dintre cei mai eficienți moderatori și reflectoare de neutroni. De asemenea, este folosit ca material pentru ferestre în tuburile cu raze X. Beriliul transmite razele X de 17 ori mai bine decât aluminiul și de 8 ori mai bine decât sticla Lindemann.

Un amestec de compuși de radiu și beriliu a fost folosit de mult timp ca sursă convenabilă de laborator de neutroni produși printr-o reacție nucleară:

9Be + 4He = 12C + 1n

În 1932, folosind acest amestec, fizicianul englez James Chadwick a descoperit neutronul.

Producția de beriliu metalic este dominată de SUA (Brush Wellman, o firmă americană cu sediul în Cleveland). China și Kazahstanul au, de asemenea, unități de producție de metal beriliu.

Consumul de beriliu în Statele Unite, unde metalul este cel mai utilizat, în anul 2000 a fost de aproximativ 260 de tone (după conținutul de metal), din care 75% a fost folosit sub formă de aliaje de cupru-beriliu pentru fabricarea arcuri, conectori și comutatoare utilizate în mașini, avioane și computere. În anii 1990, prețurile pentru aliajele de cupru-beriliu au rămas stabile la aproximativ 400 USD per kilogram de beriliu, iar acest nivel de preț continuă până în prezent.

Potrivit lui Roskill, cererea globală de beriliu a scăzut brusc în 2001, în parte din cauza contracției pieței de echipamente de telecomunicații, care este probabil cel mai mare consumator de acest metal. Cu toate acestea, experții Roskill consideră că, pe termen mediu, această scădere va fi compensată de o creștere a cererii de bandă de cupru-beriliu de la producătorii de electronice auto și de calculatoare. Pe termen lung, consumul de aliaje de cupru-beriliu în producția de echipamente de telecomunicații subacvatice este de așteptat să crească în continuare, precum și cererea de conducte pentru industria petrolului și gazelor, a căror compoziție conține beriliu.

Este puțin probabil ca cererea de beriliu metal să crească considerabil, deoarece prețurile pentru materialele alternative sunt mai mici decât pentru beriliu, care este un metal foarte scump. Deci, într-o serie de domenii de consum, grafitul, oțelul, aluminiul și titanul pot servi ca materiale alternative, iar bronzul fosforat poate fi folosit în locul aliajelor de cupru-beriliu.

compuși de beriliu.

Beriliul, spre deosebire de alte elemente din grupa 2, nu are compuși cu predominant legături ionice, în același timp, pentru aceasta sunt cunoscuți numeroși compuși de coordonare, precum și compuși organometalici în care se formează adesea legături multicentrice.

Datorită dimensiunii mici a atomului, beriliul prezintă aproape întotdeauna un număr de coordonare de 4, ceea ce este important pentru chimia analitică.

Sărurile de beriliu din apă sunt hidrolizate rapid cu formarea unui număr de complexe hidroxo cu o structură nedeterminată. Precipitarea începe când raportul OH – : Be 2+ > 1. Adăugarea ulterioară de alcali duce la dizolvarea precipitatului.

Hidrură de beriliu BeH2 a fost obținut pentru prima dată în 1951 prin reducerea clorurii de beriliu cu LiAlH4. Este o substanță albă amorfă. Când este încălzită la 250 ° C, hidrura de beriliu începe să elibereze hidrogen. Acest compus este moderat stabil în aer și apă, dar este degradat rapid de acizi. Hidrura de beriliu este polimerizată datorită legăturilor BeHBe cu trei centre.

Halogenuri de beriliu. Halogenurile de beriliu anhidre nu pot fi obținute prin reacții în soluții apoase datorită formării de hidrați precum F2 și hidroliză. cel mai bun mod pentru a obține fluorură de beriliu este descompunerea termică a (NH 4) 2, iar clorura de beriliu se obține în mod convenabil din oxid. Pentru a face acest lucru, acţionează cu clor pe un amestec de oxid de beriliu şi carbon la 650–1000 ° C. Clorura de beriliu poate fi, de asemenea, sintetizată prin clorurarea directă la temperatură înaltă a beriliului metalic sau a carburii sale. Aceleași reacții sunt folosite pentru a obține bromură și iodură anhidră.

Fluorura de beriliu este un material sticlos. Structura sa constă dintr-o rețea dezordonată de atomi de beriliu (CN 4) conectați prin punți de atomi de fluor și este similară cu structura sticlei de cuarț. Peste 270°C, fluorura de beriliu cristalizează spontan. Ca și cuarțul, există în forma a de temperatură joasă, care se schimbă în forma b la 227°C. În plus, se pot obține forme de cristobalit și tridimit. Asemănarea structurală dintre BeF2 și SiO2 se extinde și la fluoroberilați (care sunt formați prin interacțiunea fluorurii de beriliu cu fluorurile alcaline și de amoniu) și silicați.

Fluorura de beriliu este o componentă a sticlelor fluoroberilat și a unui amestec de sare utilizat în reactoarele nucleare cu sare topită.

Clorura de beriliu și alte halogenuri de beriliu pot fi considerate compuși complecși polinucleari în care numărul de coordonare al beriliului este de 4. Cristalele de clorură de beriliu conțin lanțuri infinite cu atomi de clor de legătură.

Chiar și la punctul de fierbere (550°C), faza gazoasă conține aproximativ 20% molecule de dimer Be2Cl4.

Structura de lanț a clorurii de beriliu este ușor defalcată de liganzi slabi, cum ar fi eterul dietilic, pentru a forma complexe moleculare:

Donorii mai puternici, cum ar fi apa sau amoniacul, dau complexe ionice 2+ (Cl -) 2 . În prezența unui exces de ioni de halogenură, se formează complexe de halogenură, de exemplu, 2–.

oxid de beriliu BeO apare în mod natural ca bromelit mineral rar.

Oxidul de beriliu necalcinat este higroscopic, absoarbe până la 34% din apă și calcinat la 1500 ° C - doar 0,18%. Oxidul de beriliu, calcinat nu mai mult de 500 ° C, interacționează ușor cu acizii, mai dificil - cu soluții alcaline și calcinat peste 727 ° C - numai cu acid fluorhidric, acid sulfuric concentrat la cald și topituri alcaline. Oxidul de beriliu este rezistent la litiu topit, sodiu, potasiu, nichel și fier.

Oxidul de beriliu se obține prin descompunerea termică a sulfatului sau hidroxidului de beriliu peste 800 ° C. Un produs de puritate ridicată se formează prin descompunerea acetatului bazic la peste 600 ° C.

Oxidul de beriliu are o conductivitate termică foarte mare. La 100 ° C, este 209,3 W / (m K), care este mai mult decât orice nemetale și chiar unele metale. Oxidul de beriliu combină un punct de topire ridicat (2507°C) cu o presiune de vapori neglijabilă sub aceasta. Servește ca material rezistent chimic și refractar pentru fabricarea creuzetelor, izolatoarelor de temperatură înaltă, țevilor, tecilor termocuplurilor, ceramicii speciale. Într-o atmosferă inertă sau vid, creuzetele de oxid de beriliu pot fi utilizate la temperaturi de până la 2000°C.

Deși oxidul de beriliu este adesea înlocuit cu nitrură de aluminiu mai ieftină și mai puțin toxică, degradarea performanței echipamentului este de obicei observată în aceste cazuri. Este de așteptat ca, pe termen lung, consumul de oxid de beriliu să continue să crească constant, în special în producția de computere.

hidroxid de beriliu Be(OH)2 este precipitat din solutii apoase săruri de beriliu cu amoniac sau hidroxid de sodiu. Solubilitatea sa în apă la temperatura camerei este mult mai mică decât cea a vecinilor săi din sistemul periodic și este de numai 3·10 -4 g l -1. Hidroxidul de beriliu este amfoter, reacționează atât cu acizii, cât și cu alcaline pentru a forma săruri, în care beriliul face parte din cation sau, respectiv, anion:

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

Be(OH) 2 + 2OH – = 2–

Hidroxocarbonat de beriliu- compus de compozitie variabila. Se formează prin interacțiunea soluțiilor apoase de săruri de beriliu cu carbonați de sodiu sau de amoniu. Sub acțiunea unui exces de carbonați solubili, formează cu ușurință compuși complecși precum (NH4)2.

Carboxilații de beriliu. Unicitatea beriliului se manifestă prin formarea de oxid-carboxilați moleculari volatili stabili cu formula generală, unde R = H, Me, Et, Pr, Ph etc. Acestea albe substanțe cristaline, al căror reprezentant tipic este acetatul de beriliu bazic (R = CH 3), sunt ușor solubili în solvenți organici, inclusiv alcani, și insolubili în apă și alcooli inferiori. Ele pot fi obținute prin simpla fierbere a hidroxidului sau oxidului de beriliu cu acid carboxilic. Structura unor astfel de compuși conține un atom central de oxigen, înconjurat tetraedric de patru atomi de beriliu. Pe cele șase margini ale acestui tetraedru, există șase grupuri de acetat de punte dispuse în așa fel încât fiecare atom de beriliu să aibă un mediu tetraedric de patru atomi de oxigen. Compusul acetat se topește la 285 ° C și fierbe la 330 ° C. Este rezistent la căldură și oxidare în condiții blânde, este lent hidrolizat de apă fierbinte, dar este descompus rapid de acizi minerali pentru a forma sarea de beriliu corespunzătoare și carboxilic liber. acid.

nitrat de beriliu Be(NO 3) 2 în condiții normale există sub formă de tetrahidrat. Este foarte solubil în apă, higroscopic. La 60–100°C se formează hidroxonitrat de compoziție variabilă. La temperaturi mai ridicate, se descompune în oxid de beriliu.

Azotatul de bază are o structură asemănătoare cu carboxilații cu grupări de nitrați de legătură. Acest compus se formează prin dizolvarea clorurii de beriliu într-un amestec de N 2 O 4 și acetat de etil cu formarea unui solvat cristalin, care este apoi încălzit la 50 ° C pentru a obține azotat de Be(NO 3) 2 anhidru, care se descompune rapid la 125 ° C în N 2 O 4 Și .

Compuși de beriliu. Numeroși compuși care conțin legături beriliu-carbon sunt cunoscuți pentru beriliu. Compușii BeR2, în care R este alchil, sunt covalenti și au o structură polimerică. Compusul (CH 3) 2 Be are o structură de lanț cu un aranjament tetraedric de grupări metil în jurul atomului de beriliu. Se sublimeaza usor cand este incalzit. În perechi, există ca dimer sau trimer.

Compușii R 2 Be se aprind spontan în aer și într-o atmosferă de dioxid de carbon, reacționează violent cu apa și alcoolii, dau complecși stabili cu aminele, fosfinele și eterii.

R2Be este sintetizat prin interacțiunea clorurii de beriliu cu compuși organomagnezici din eter sau beriliu metalic cu R2Hg. Pentru a obține (C 6 H 5) 2 Be și (C 5 H 5) 2 Be se folosește reacția clorurii de beriliu cu derivații corespunzători ai elementelor alcaline.

Se presupune că compuşii din compoziţia RBeX (X este halogen, OR, NH2, H) sunt R2Be. BeX2. Sunt mai puțin reactivi, în special, nu sunt afectați de dioxidul de carbon.

Compușii organoberiliului sunt utilizați ca catalizatori pentru dimerizarea și polimerizarea olefinelor, precum și pentru producerea de beriliu metalic de înaltă puritate.

Rolul biologic al beriliului.

Beriliul nu este un element chimic important din punct de vedere biologic. În același timp, conținutul crescut de beriliu este periculos pentru sănătate. Compușii de beriliu sunt foarte toxici, mai ales sub formă de praf și fum, au efect alergic și cancerigen și irită pielea și mucoasele. Dacă intră în plămâni, poate provoca o boală cronică - berilioză (insuficiență pulmonară). Bolile plămânilor, pielii și mucoaselor pot apărea la 10-15 ani după încetarea expunerii la beriliu.

Se crede că proprietățile toxice ale acestui element sunt asociate cu capacitatea Be(II) de a înlocui Mg(II) în enzimele care conțin magneziu datorită capacității sale mai puternice de coordonare.

Elena Savinkina

Poluarea mediului cu beriliu este, de asemenea, asociată cu dezvoltarea industriei. Beriliul servește ca sursă de neutroni în reactoarele nucleare. Acolo unde concentrația acestui element atinge 0,01 mg per 1 m3 de aer, pot apărea semne de otrăvire, există trei etape:

• febra turnătoriei, care se rezolvă în 24-48 de ore;
• inflamație toxică a plămânilor, care poate apărea chiar și la câțiva ani după otrăvirea cu beriliu;
• intoxicație cronică cu beriliu - berilioză sau sarcoidoză pulmonară industrială.

Statisticile arată că, de obicei, există 10 decese la 100 de astfel de otrăviri.

Beriliul aparține elementelor neradioactive. Dar folosirea sa pentru În ultima vreme a crescut cu aproximativ 500% (în timp ce utilizarea borului a crescut cu 78%, crom - cu 50%, cuprul - cu 30%, mangan - cu 45%, nichel - cu 70%, zinc - cu 44%).

Beriliul este un element rar pe planeta noastră. Are multe proprietăți valoroase: este foarte ușor (de 4,5 ori mai ușor decât fierul) și în anumite condiții devine o sursă bogată de neutroni. Astfel, Enrico Fermi a folosit preparate din radiu și beriliu în experimente care au dat lumii primul reactor. Beriliul nu rugineste!

Timp de mulți ani, lămpile stradale colorate au fost umplute cu beriliu împreună cu zinc, a cărui lumină, după cum s-a dovedit mai târziu, era dăunătoare.

Și încă o proprietate a beriliului: pulberea sa, utilizată constant în amestecurile de combustibili pentru rachete, emite un numar mare de energie. Dar toate avantajele sale depășesc un dezavantaj: beriliul este otrăvitor chiar și în cele mai mici cantități. Are un efect dăunător asupra funcțiilor sexuale.

Utilizarea intensivă a beriliului în industrie, inclusiv în industria de apărare, îngrijorează serios medicii, nutriționiștii și populația țării.

Beriliu în corp

Beriliul este un element chimic toxic. Beriliul poate pătrunde în corpul uman atât cu alimente, cât și prin plămâni. Aportul zilnic mediu de beriliu este de 10-20 µg. La intrarea în tractul gastrointestinal într-o formă solubilă, beriliul interacționează cu fosfații și formează un compus Be3(PO4)2 slab solubil sau se leagă de proteinele celulelor epiteliale în proteinați puternici. Prin urmare, absorbția beriliului în tractul gastrointestinal este scăzută și variază de la 4 la 10% din cantitatea primită. Acest indicator depinde și de aciditatea sucului gastric. Cantitatea totală de beriliu din corpul unui adult este cuprinsă între 0,4 și 40 de micrograme. Beriliul este prezent în mod constant în sânge, țesut osos și muscular (0,001-0,003 µg/g) și alte organe. S-a stabilit că beriliul poate fi depus în plămâni, ficat, ganglioni limfatici, oase și miocard. Beriliul este excretat din organism în principal prin urină (mai mult de 90%).

Beriliul poate lua parte la reglarea metabolismului fosfor-calciu, menținând starea imunitară a organismului. S-a stabilit că activitatea compușilor de beriliu se manifestă în mod clar în diferite transformări biochimice asociate cu participarea fosfaților anorganici.

Conținutul crescut de beriliu din alimente contribuie la formarea fosfatului de beriliu. „Îndepărtând” sistematic fosfații din cea mai importantă parte a oaselor - fosfat de calciu, beriliu, slăbește astfel țesutul osos și contribuie la distrugerea acestuia. Se știe experimental că introducerea acestui element la animale provoacă rahitism „beriliu”.

S-a dovedit că chiar și o cantitate mică de beriliu în compoziția oaselor duce la înmuierea acestora (beriliu). În locurile de administrare parenterală a beriliului are loc distrugerea țesuturilor din jur, de aici beriliul este excretat foarte lent. În cele din urmă, beriliul este depus în schelet și ficat.

Conform conceptelor moderne, beriliul este un element toxic, cancerigen și mutagen. Efectul patogen al beriliului se observă atunci când este inhalat în concentrații care depășesc MPC de 2 sau mai multe ori. Sărurile de beriliu la o concentrație de 1 µmol/l inhibă în mod specific activitatea fosfatazei alcaline și au un efect deprimant asupra altor enzime. Proprietățile imunotoxice ale beriliului au fost studiate destul de bine. În patologie, se distinge intoxicația acută și cronică cu beriliu. Se știe, de exemplu, că eliminarea compușilor de beriliu din organism (în special din organele sistemului limfoid, unde se acumulează) are loc extrem de lent, pe o perioadă de peste 10 ani. Niveluri ridicate de beriliu se găsesc în familiile lucrătorilor care vin în contact cu acest element la locul de muncă.

Semne de exces de beriliu în organism

• afectarea țesutului pulmonar (fibroză, sarcoidoză);
• leziuni cutanate - eczeme, eritem, dermatoză (la contactul compușilor de beriliu cu pielea);

• berilioză;
• febra turnătoriei (iritarea mucoaselor oculare și a căilor respiratorii);
• eroziunea mucoaselor tractului gastrointestinal;
• încălcări ale funcțiilor miocardului, ficatului;
• dezvoltarea proceselor autoimune, tumori.

Pentru a preveni dezvoltarea patologiei cauzate de contactul cu compușii de beriliu într-un mediu de producție, este necesar să se respecte cu strictețe regulile de siguranță (folosirea unui respirator, schimbarea hainelor etc.), să se elimine efectul asupra organismului al posibililor iritanți ( nicotină, aer rece uscat, spray-uri). La o anumită etapă a dezvoltării patologiei, poate fi necesară schimbarea locului de muncă.

Beriliul - un metal cu rezistență și duritate mare, crește conductivitatea electrică a metalelor. În acest sens, este utilizat în aliaje cu alte metale pentru fabricarea unor materiale deosebit de puternice detalii importante, dispozitive din diverse industrii - chimică, construcții de mașini, aviație etc.

La obținerea beriliului metalic din minereuri se folosesc săruri de fluor, care este însoțită de formarea compușilor de fluorură de beriliu, dintre care fluorura de beriliu este cea mai toxică și mai studiată.

Modalități de pătrundere a beriliului în organism

Beriliul sub formă de praf fin sau vapori poate pătrunde în organism prin sistemul respirator. Este excretat în principal prin intestine, parțial prin urină.

Când este expus la beriliu și compușii săi, pot apărea intoxicații acute și cronice.

Intoxicația acută se dezvoltă în principal atunci când este expusă la compuși de beriliu, cel mai adesea fluorură de beriliu.

Patogeneza și simptomele intoxicației cu beriliu

Fluorura de beriliu este o substanță foarte toxică care provoacă leziuni în principal sistemului respirator. Pătrunzând în tractul respirator profund, particulele fine de beriliu pot provoca dezvoltarea bronho-bronșiolitei severe. În acest caz, așa cum sa dovedit experimental, se observă de obicei o reacție inflamatorie a țesutului interstițial din jurul bronhiilor cu dezvoltarea peribronșitei și peribronșiolitei. De aici prezența în viitor a unor fenomene succesive sub formă de pneumoscleroză, emfizem.

Anumite trăsături observate sub influența vaporilor de fluorură de beriliu, particularitatea evoluției clinice, și anume prezența unui atac febril inițial care trece rapid, similar așa-numitei febre de turnătorie, confirmă faptul binecunoscut în toxicologie că simptomatologia clinică depinde de starea fizică a substanței.

Observațiile clinice ale intoxicației acute cu fluorură de beriliu și evoluția ulterioară, și anume frecvența cazurilor de astm bronșic, eozinofilie, teste cutanate pozitive cu fluoroberiliu la persoanele care au suferit intoxicație acută cu acest produs, indică dezvoltarea hipersensibilității organismului.

Clinica de intoxicație acută cu beriliu

În cursul clinic al intoxicației acute, există o anumită secvență, dezvoltare ciclică și creștere a fenomenelor.

De obicei după durată diferită(3-6 ore) perioadă de latentă, la câteva ore după muncă, apare un frig extraordinar, însoțit de o creștere bruscă a temperaturii la 39-40 °. În același timp, există o senzație de slăbiciune, slăbiciune generală, dureri de cap, o senzație de constrângere în piept, o tuse ușoară.

După 6-8 ore, febra se termină cu transpirație torenţială abundentă, temperatura scade la normal, starea de sănătate se ameliorează, iar capacitatea de muncă este restabilită. Din nou vine așa-numita perioadă intermediară, asimptomatică, care durează de la 2 la 18 zile, timp în care pacientul nu face nicio plângere; sănătatea lui rămâne satisfăcătoare. Și, în sfârșit, această etapă de „calm relativ” este înlocuită de dezvoltarea rapidă și creșterea fenomenelor de iritare a căilor respiratorii. Temperatura crește din nou la 38-39 ° și mai sus, apare o tuse puternică chinuitoare cu spută seros-mucoasă abundentă și apoi muco-purulentă, în care există adesea un amestec de sânge. Numărul de respirații ajunge la 35-40 pe minut, există o cianoză pronunțată a membranelor mucoase și a pielii, în plămâni - un sunet de cutie, poziție scăzută a granițelor pulmonare și mobilitate scăzută a diafragmei, o abundență de mici și medii. barbotatoare umede în spațiul lor pe ambele părți, mai ales în secțiunile inferioare.

Modificările cu raze X în plămâni corespund de obicei stadiului și severității procesului patologic.

Cu otrăvire severă, severă în prima etapă (5-7 zile), transparența câmpurilor pulmonare este redusă, rădăcinile sunt extinse, cu un model și contururi neclare. În câmpurile mijlocii și inferioare, în special în zonele rădăcinilor, există un număr mare de formațiuni mici-focale care nu se contopesc unele cu altele. Mobilitatea diafragmei este puternic limitată. În viitor, începe a doua fază (de la 5-8 zile la 6-7 săptămâni) - numărul de umbre focale scade semnificativ, modelul plămânului are un caracter fin buclat, numărul de formațiuni focale scade semnificativ, transparența a câmpurilor pulmonare crește brusc și, în cele din urmă, cu o îmbunătățire semnificativă a stării generale pacientul se observă doar o ușoară creștere a modelului plămânilor și imaginea cu raze X revine la normal.

Astfel, în cazurile mai severe de otrăvire, se observă o imagine a bronho-bronșiolitei capilare, care este rară în practica clinică la adulți.

Există, de asemenea, modificări frecvente în tractul respirator superior - laringită, sângerări nazale.

În același timp, sunt pronunțate și modificări ale sângelui, și anume o ușoară creștere a numărului de eritrocite, o leucocitoză neutrofilă vizibilă cu o deplasare la stânga, limfopenie relativă, uneori eozinofilie, VSH ridicat.

Concomitent, de regulă, sunt fenomene dispeptice, modificări ale ficatului și sistemului cardiovascular - tahicardie, surditate a tonurilor, hipotensiune arterială.

Durata cursului în cazuri grave se calculează pentru 2-3 luni, după care manifestările clinice ale bronșiolitei dispar, pacienții se simt mai bine, modificările hematologice, temperatura și tabloul radiologic se normalizează.

Trebuie remarcat faptul că, în cursul clinic al acestei forme de intoxicație, se observă adesea noi focare, ca și cum recidivele de intoxicație, când, pe fondul unei îmbunătățiri vizibile, temperatura crește din nou, tusea se intensifică și modificările plămânilor cresc. . Astfel de focare-recăderi provoacă o durată lungă, un caracter prelungit al cursului clinic al procesului patologic.

Alături de astfel de cazuri tipice pronunțate de intoxicație acută severă, se observă otrăviri acute ușoare, care apar cu modificări mult mai puțin pronunțate ale sistemului respirator, în absența unei perioade febrile inițiale.

În viitor, în timpul monitorizării dinamice a pacienților care au suferit o intoxicație severă cu fluorură de beriliu, se observă adesea fenomene de bronho-bronșiolită cronică, pneumoscleroză.

Efectul asupra pielii se poate manifesta sub formă de dermatită eritemato-papulovesiculară, care apare cu edem și mâncărime pronunțată. Uneori apar infiltrate dense ale pielii cu ulcerații în centru.

Tratamentul intoxicației acute cu beriliu și compușii săi

Odihnă, căldură, inhalații de oxigen, perfuzii intravenoase de glucoză, clorură de calciu; antibiotice, sulfonamide, medicamente pentru inimă.

Otrăvirea cronică - berilioza apare de obicei atunci când este expus la beriliu metalic sau la oxidul acestuia (BeO). De regulă, pacienții cu berilioză cronică nu au antecedente intoxicații acute. Boala se dezvoltă treptat, după o anumită perioadă de contact cu beriliu, adesea prin cele mai multe diverși termeni(până la 5-10-15 ani) după încetarea contactului cu acesta.

Sunt afectate o mare varietate de grupe de vârstă. Sunt descrise cazuri de boală la copii cu vârsta cuprinsă între 7 și 14 ani, ai căror părinți au lucrat în contact cu beriliu.

Lucrătorii care au intrat în contact cu beriliu de aproximativ 2 ani se îmbolnăvesc mai des, însă există observații care au arătat că berilioza se poate dezvolta după un contact scurt, foarte scurt (în decurs de o săptămână sau chiar câteva ore) cu acesta.

De o importanță deosebită este faptul că concentrația unei substanțe toxice nu joacă un rol dominant în dezvoltarea beriliozei. Forme foarte severe de berilioză au fost observate la persoanele care au lucrat la mare distanță de locul în care a fost obținut beriliul și nu au avut contact direct cu acesta, ceea ce distinge clar această formă nosologică de o serie de alte boli profesionale, în special de silicoză. , în care incidența și severitatea bolii sunt direct legate de concentrația substanței toxice.

Clinică și simptome de berillioză

Cele mai timpurii simptome subiective includ plângeri de dificultăți de respirație cu efort fizic redus, tuse, adesea cu spută, dureri în piept și slăbiciune generală.

Deosebit de important și foarte semn distinctiv este o pierdere bruscă și rapidă în greutate (scădere în greutate uneori cu 8-10 kg într-un timp scurt). Adesea, pacienții constată intoleranță la anumite medicamente, deteriorarea stării generale sau debutul dezvoltării bolii după utilizarea antibioticelor (penicilină etc.).

Dintre datele obiective, simptomele predominante în tabloul clinic sunt cele legate în principal de afectarea sistemului respirator. Dificultăți de respirație, cianoza mucoaselor și a pielii se dezvoltă relativ devreme, se observă adesea unghii sub formă de ochelari de ceas, degete sub formă de bețișoare, un sunet de cutie este determinat de percuție în secțiunile posterolaterale ale plămânilor; foarte des, deja în stadiile incipiente ale dezvoltării procesului, în părțile laterale inferioare ale plămânilor se aud rafale uscate și umede mici. Funcțiile respirației sunt și ele perturbate relativ devreme: capacitatea vitală a plămânilor și volumul minute de ventilație scad. Mai des decât în ​​cazul silicozei, există și un anumit grad de hipoxemie - o deficiență a saturației sângelui arterial cu oxigen.

Diagnosticul de berillioză

Raze X în plămâni pe fondul fibrozei difuze, emfizemului, umbrelor punctate (granuloame) sunt observate la început. Odată cu progresia procesului, formațiunile granulomatoase cresc în dimensiune și se răspândesc în plămâni, fără a cruța vârful. Din punct de vedere radiologic, aceste formațiuni nu se pot distinge de nodulii silicotici; pot fi diferențiate doar histologic.

Efectul toxic general al beriliului se manifestă prin faptul că o serie de sisteme și organe sunt implicate în mod constant în proces.

Destul de des, se găsește un ficat dureros mărit, cu o încălcare a funcțiilor sale. Prezența sindromului hepatolienal nu este neobișnuită. Conform autori străini, la pacienții cu berilioză în ficat, splină, ganglioni limfatici, a fost determinată histologic prezența modificărilor morfologice caracteristice beriliozei, adică granuloame tipice.

Din partea sistemului cardiovascular, deja în formele inițiale de berillioză, există un accent al celui de-al doilea ton pe artera pulmonară, divizarea undei P pe electrocardiograma în derivațiile toracice. Odată cu progresia procesului, se observă de obicei fenomene ale așa-numitului cor pulmonale - extinderea limitelor spre dreapta, tahicardie, un accent pronunțat și divizarea celui de-al doilea ton pe artera pulmonară, o rightogramă, o creștere și divizare. a undei P.

Efectul toxic general al beriliului se reflectă și în modificări ale sistemului sanguin. Deja în stadiile incipiente ale dezvoltării procesului patologic al sângelui periferic, se observă leucocitoză neutrofilă moderată cu o deplasare la stânga, unul sau altul grad de reticulocitoză. De asemenea, se observă schimbări pronunțate din partea formulei proteice a sângelui: coeficientul albumină-globulinei scade din cauza creșterii globulinelor cu predominanța în principal a fracției -j-globuline, care, după cum știți, reflectă o încălcare a reacțiile imunologice ale organismului.

În cursul clinic al berilliozei, o circumstanță mai importantă atrage atenția - frecvența temperaturii subfebrile (37,3-37,6 °) în absența manifestărilor clinice și radiologice ale infecției tuberculoase. Testele la tuberculina sunt de obicei negative.

Un semn de diagnostic important este un test cutanat pozitiv cu beriliu. De asemenea, descrisă ca o constatare frecventă și leziuni cutanate, noduli superficiali și subcutanați, în care se găsește beriliu în timpul unei biopsii.

În diagnosticul diferențial al beriliozei, este necesar să se țină cont de următoarele forme nosologice:

1) tuberculoza miliară;

2) pneumoconioză, în special silicoză;

3) Sarcoidul lui Beck.

Absența, de regulă, a micobacteriilor tuberculoase în teste repetate și amănunțite de spută, teste negative la tuberculină și biologice, durata cursului, test cutanat pozitiv cu beriliu - toate acestea ne permit să respingem diagnosticul de tuberculoză miliară.

Contact cu beriliu, simptome subiective și obiective semnificativ mai pronunțate, fără simptome de tuberculoză, un test cutanat pozitiv cu beriliu, modificări mai pronunțate în sânge, în special formula proteinelor, o creștere semnificativă a ϒ-globulinelor, un efect bun de la utilizarea terapiei hormonale - toate acestea facilitează diagnosticul diferențial al beriliozei, silicozei și silico-tuberculozei. Și, în cele din urmă, pe lângă punctele de mai sus, ar trebui să se țină cont de frecvența leziunilor ochilor (iridociclită), oaselor, modificări mai pronunțate ale ganglionilor limfatici și un curs mai benign caracteristic sarcoidului lui Beck.

Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că diagnosticul diferențial cu sarcoidoză prezintă cele mai mari dificultăți, întrucât reacția granulomatoasă a țesuturilor, caracteristică atât berilliozei, cât și sarcoidozei, apropie aceste boli din punct de vedere clinic și radiologic. Această reacție a țesutului granulomatos este observată într-o serie de alte boli. Din ce în ce mai des există indicii că sarcoidoza este de fapt un concept colectiv, incluzând o serie de forme nosologice cu un singur mecanism patogenetic, dar cu o etiologie diferită - „boala granulomatoasă”.

Tratamentul otrăvirii cu beriliu și compușii săi

Efectul cel mai favorabil se observă din utilizarea terapiei hormonale (cortizon, ACTH, prednison etc.). Odată cu utilizarea în timp util a steroizilor, există o îmbunătățire semnificativă a stării generale, normalizarea temperaturii, modificări hematologice și, în unele cazuri, o oarecare îmbunătățire a modificărilor radiologice.

Utilizarea pe termen lung a acestor medicamente poate, aparent, să joace un anumit rol în prevenirea dezvoltării ulterioare a procesului granulomatos.

Este necesar să se țină cont de necesitatea utilizării pe termen lung a dozelor de întreținere de steroizi, deoarece atunci când tratamentul este oprit, se observă adesea o deteriorare bruscă a stării pacienților.

Examenele medicale periodice ale lucrătorilor în contact cu beriliul sunt efectuate o dată la 12 luni, cu participarea unui medic generalist, a unui radiolog și, dacă este necesar, a unui dermatolog și a unui otolaringolog. Obligatoriu este studiul sângelui pentru hemoglobină, leucocite, ROE. Radiografia toracică obligatorie.

Examinarea capacitatii de munca

Când se abordează problemele de examinare a dizabilității, ar trebui să se țină seama de progresia relativ rapidă a procesului și de severitatea cursului clinic. Intoxicațiile severe suferite o dată sunt o indicație pentru un transfer pe termen lung la muncă în afara contactului cu compușii de beriliu și alte substanțe toxice iritante. Persoanele cu simptome inițiale de berilioză trebuie transferate la muncă în afara contactului cu beriliu. Cu menținerea capacității de muncă și a calificărilor, problema trecerii la dizabilitate și pensionare este exclusă.

Cu mai mult forme exprimate berilioza, este necesar să se oprească contactul cu beriliu și alte substanțe toxice. În astfel de cazuri, se atribuie o pensie pentru grupa corespunzătoare de invaliditate profesională.

Contraindicațiile pentru angajare, în cazul în care contactul cu beriliu este posibil, sunt:

1) boli cronice ale tractului respirator superior și bronhiilor, laringotraheită severă, bronșită cronică, astm bronșic, bronșiectazie;

2) boli pulmonare - pneumoscleroză, emfizem, tuberculoză;

3) boli organice ale sistemului cardiovascular: defecte cardiace, boli organice ale miocardului, arterioscleroză severă, hipertensiune arterială;

4) boli cronice ale ficatului și rinichilor (hepatită, nefrită, nefroză);

5) boli organice ale sistemului nervos central;

6) leziuni cutanate - dermatite, eczeme;

7) afectarea ochilor - inflamație cronică a conjunctivei, corneei, canalelor lacrimale.

Prevenirea otrăviriiberiliu și compușii săi

Prevenirea se reduce în principal la mecanizarea și etanșarea proceselor de producție, ventilația rațională și furnizarea lucrătorilor cu echipament individual de protecție.

Inițial, beriliu numită glucinie. Tradus din greacă ca „dulce”. Faptul că cristalele metalice au gust de bomboane a fost observat pentru prima dată de Paul Lebeau.

Chimistul francez a reușit să sintetizeze agregate de beriliu la sfârşitul secolului al XIX-lea. Metoda electrolizei a ajutat. Într-o formă metalică, elementul a fost obținut încă din 1828 de germanul Friedrich Weller. Beriliul ocupa locul 4 și era cunoscut ca o substanță cu proprietăți uimitoare. Nu se limitează la dulceață.

Chimice și proprietăți fizice beriliu

Formula de beriliu diferă doar cu 4 electroni. Acest lucru nu este surprinzător, având în vedere locul elementului în tabelul periodic. În mod surprinzător, toate sunt pe orbite s. Nu există poziții libere pentru electroni noi.

De aceea, beriliul este un element nedorind să intre în reacții chimice. Metalul face excepții pentru substanțele capabile să ia, înlocuindu-și propriii electroni. De exemplu, halogenul este capabil de acest lucru.

Beriliul este un metal. Cu toate acestea, are și legături covalente. Aceasta înseamnă că în atom de beriliu se suprapun, unele perechi de nori de electroni sunt generalizate, ceea ce este tipic pentru nemetale. Această dualitate afectează parametrii mecanici ai materiei. Materialul este atât fragil, cât și dur.

Beriliul se distinge prin ușurință. Densitatea metalului este de doar 1,848 grame pe centimetru cub. Sub bară, doar câteva metale alcaline. Convergând cu acestea în densitate, beriliul se remarcă favorabil prin rezistența la coroziune.

Elementul este salvat de acesta printr-un film de o fracțiune de milimetru grosime. Acest oxid de beriliu. Se formează în aer în 1,5-2 ore. Ca urmare, accesul oxigenului la metal este blocat, iar acesta își păstrează toate caracteristicile originale.

Vă rog și puterea beriliului. Un fir cu un diametru de numai 1 milimetru este capabil să țină un baldachin al unui bărbat adult. Pentru comparație, un fir similar se rupe sub o sarcină de 12 kilograme.

Beriliu, proprietăți despre care se discută, aproape că nu își pierde puterea când este încălzit. Dacă aduceți temperatura la 400 de grade, „rezistența” metalului se va reduce doar la jumătate. Duraluminul, de exemplu, devine mai puțin durabil de 5 ori.

Limită de temperatură duritatea beriliului- peste 1200 pe scara Celsius. Acest lucru este imprevizibil, deoarece în tabelul periodic al 4-lea element este între și. Primul se topește la 180, iar al doilea la 650 de grade.

În teorie, temperatura de înmuiere a beriliului ar trebui să fie de aproximativ 400 pe scara Celsius. Dar, al 4-lea element a fost inclus în lista relativ refractare, cedând, de exemplu, la călcat doar 300 de grade.

Limitare reacția beriliului până la punctul de fierbere. Are loc la 2450 de grade Celsius. Fierbe, metalul se transformă într-o singură masă gri. În forma sa obișnuită, elementul, cu o strălucire pronunțată, ușor uleioasă.

Stralucirea este frumoasa, dar periculoasa pentru sanatate. Beriliul este otrăvitor. Odată ajuns în organism, metalul înlocuiește magneziul osos. începe beriliul. Forma sa acută se exprimă prin edem pulmonar, tuse uscată. Sunt cazuri fatale.

Efectul asupra țesuturilor vii este unul dintre puținele dezavantaje ale beriliului. Sunt mai multe avantaje. Ele servesc omenirea, în special în domeniul industriei grele. Așadar, este timpul să studiem modul în care se aplică al 4-lea element al tabelului periodic.

Aplicarea beriliului

hidroxid de beriliu iar oxidul de uraniu alcătuiește combustibilul nuclear. Al 4-lea metal este folosit în reactoare nucleareși să încetinească neutronii. Oxidul de beriliu este adăugat nu numai combustibilului, ci și creuzetele sunt făcute din acesta. Acestea sunt izolatori de conductivitate termică ridicată, temperatură ridicată.

Pe lângă tehnologia nucleară compuși de beriliu, pe baza sa, sunt utile în industria aeronautică și astronautică. Scuturile termice și sistemele de ghidare sunt realizate din al 4-lea metal. Elementul este, de asemenea, necesar pentru combustibilul pentru rachete, precum și pentru placarea navelor. Carcasele lor sunt realizate din bronz de beriliu.

Proprietățile lor sunt superioare oțelurilor aliate. Este suficient să adăugați doar 1-3% din al 4-lea element pentru a maximiza rezistența la rupere. Nu se pierde în timp. Alte aliaje obosesc de-a lungul anilor, parametrii lor de performanță se reduc.

Beriliul pur este prost procesat. Acționând ca un aditiv pentru, metalul devine flexibil. Puteți face o bandă cu o grosime de numai 0,1 milimetri. Masa de beriliu ușurează aliajul, elimină magneticitatea acestuia, provocând scântei în timpul impactului.

Toate acestea sunt utile în producția de arcuri, rulmenți, arcuri, amortizoare, angrenaje. Experții spun că într-un avion modern există peste 1.000 de piese din bronz beriliu.

Aburul este folosit și în metalurgie beriliu-magneziu. Ultimul metal se pierde în timpul topirii. Adăugarea a 0,005% din al 4-lea element reduce evaporarea și oxidarea magneziului în timpul topirii și.

Prin analogie, acţionează în acelaşi mod cu compoziţiile pe bază de aluminiu. Dacă combinați al 4-lea metal cu sau, obțineți berilide. Acestea sunt aliaje de o duritate exceptionala, capabile sa reziste 10 ore la o temperatura de 1650 de grade Celsius.

clorură de beriliu necesare medicilor. Ei folosesc substanța în diagnosticul tuberculozei și, în general, în echipamentele cu raze X. Al 4-lea element este unul dintre puținele care nu interacționează cu razele X.

miez de beriliu, atomii săi sunt aproape lipsiți de greutate. Acest lucru permite să treacă de 17 ori mai multe raze moi decât trece, de exemplu, aluminiul de aceeași grosime. Prin urmare, ferestrele tuburilor cu raze X sunt realizate din beriliu.

Exploatarea beriliului

Metalul este extras din minereuri. Beriliul zdrobit este sinterizat cu var, fluorosilicat de sodiu și cretă. Amestecul rezultat este trecut prin mai multe reacții chimice până se obţine hidroxidul celui de-al 4-lea element. Implicat in proces acid.

Beriliu curatenia este laborioasa. Hidroxidul necesită calcinare la starea de oxid. Acesta, la rândul său, este transformat în clorură sau fluor. Dintre acestea, prin electroliză și exploatarea beriliului metalic. Se folosește și metoda de recuperare a magneziului.

Obținerea beriliului înseamnă zeci de distilare și purificări. Scăpați de, în principal, aveți nevoie de oxid de metal. Substanța face beriliul excesiv de fragil, nepotrivit pentru uz industrial.

Procesul de extragere a celui de-al 4-lea element este complicat de raritatea acestuia. pe tonă Scoarta terestra reprezintă mai puțin de 4 grame de beriliu. Rezervele globale sunt estimate la doar 80.000 de tone. În fiecare an, aproximativ 300 dintre ele sunt extrase din intestine. Volumul producției crește treptat.

Cea mai mare parte a elementului se găsește în roci alcaline, bogate în silice. Sunt aproape inexistente în Est. Aceasta este singura regiune care nu extrage beriliu. Cele mai multe metale din SUA, în special, statul Utah. Bogat în al 4-lea element și Africa Centrală, Brazilia, Rusia. Ele reprezintă 50% din lume rezerve de beriliu.

pretul beriliului

Pe pretul beriliului datorită nu numai rarității sale, ci și complexității producției. Drept urmare, costul unui kilogram ajunge la câteva sute de dolari SUA.

Lire sterline sunt tranzacționate la bursele de metale neferoase. Masura engleza a greutatii este de aproximativ 450 de grame. Pentru acest volum se cer aproape 230 de unitati conventionale. În consecință, un kilogram este estimat la aproape 500 de dolari.

Până în 2017, piața mondială a beriliului, potrivit experților, va ajunge la 500 de tone. Aceasta indică cererea pentru metal. Aceasta înseamnă că valoarea sa va continua probabil să crească. Nu e de mirare că beriliul este baza pietrelor prețioase.

Prețul materiilor prime se apropie de cererile bijutierilor pentru cristale fațetate. Apropo, pot fi materiale pentru minerit de beriliu. Dar, bineînțeles, nimeni nu lasă smaraldele pentru topire, în timp ce în natură există zăcăminte de minereuri care conțin al 4-lea element. De regulă, însoțește aluminiul. Deci, dacă a fost posibil să se găsească minereurile celor din urmă, cu siguranță, va fi posibil să se detecteze beriliu în ele.

Metoda de determinare Spectrometrie de masă cu plasmă cu argon cuplat inductiv (ICP-MS).

Material în studiu Păr

Oligoelement toxic. Acest studiu face parte din Profil: Vezi și un studiu separat: Pentru studiul acestui oligoelement din Profiluri, este acceptat și un alt biomaterial:

Beriliul (9.0 a.m.u.) este un metal alcalino-pământos din grupa II a sistemului periodic. Folosit pe scară largă în industrie și medicină (unități cu raze X). Rolul fiziologic al beriliului nu a fost suficient studiat, dar s-a dovedit că beriliul este implicat în reglarea metabolismului fosfor-calciu și în menținerea imunității. Corpul unui adult conține de la 0,4 la 40 de micrograme de beriliu. Se găsește în aproape toate țesuturile și organele, în special - în păr și unghii. Beriliul este un element extrem de toxic, cancerigen și mutagen, deși nu există date despre dozele sale toxice și letale. Sărurile de beriliu inhibă activitatea fosfatazei alcaline și inhibă alte enzime. Beriliul slăbește și distruge țesutul osos, afectează plămânii (fibroză), pielea (eczemă, dermatoză), mucoasele ochilor (febra turnătoriei) și poate fi cauza proceselor autoimune. Magneziul este antagonistul beriliului. Este înlocuirea magneziului cu beriliu (asemănarea lor proprietăți chimice) - motivul suprimării enzimelor care conțin magneziu în interiorul celulelor. Prin urmare, în tratamentul deteriorării organismului cu beriliu, se folosesc preparate de magneziu, împreună cu hormoni și imunomodulatorii. Intoxicația cu beriliu se datorează în principal expunerii la factori profesionali. Sursele industriale de beriliu sunt asociate cu procesele de îmbogățire a metalelor, întreprinderile din industria nucleară, spațială, electronică, electrică și producția de tehnologie de rachete. Aliajele de beriliu sunt puternice și ușoare și au o gamă largă de utilizări casnice, inclusiv materiale utilizate în stomatologie (se discută riscul potențial de expunere crescută la beriliu în rândul tehnicienilor dentari). Intoxicația cu beriliu apare în principal prin inhalarea și ingestia de gaze industriale și praf care conțin concentrare crescută acest element. Inhalarea cronică a prafului industrial care conține beriliu poate duce la dezvoltarea bolii cronice de beriliu (berilioză), care se caracterizează prin formarea de granuloame în plămâni ca urmare a răspunsului imun al organismului la prezența particulelor de beriliu. Boala se poate dezvolta chiar și pe termen lung după expunerea la cantități moderate de beriliu. Sunt descrise efectul hipersensibilității și diferențele individuale la beriliu. Contactul beriliului cu zonele cu leziuni ale pielii (răni, zgârieturi) poate duce la erupții cutanate sau ulcere. Rolele au iritații ale membranelor mucoase ale ochilor și ale tractului respirator. Expunerea toxică la beriliu este asociată cu o incidență crescută a cancerului pulmonar. Conținutul de beriliu din biosubstratele corpului poate să nu se coreleze cu manifestările bolii beriliului, dar este o componentă de dorit a diagnosticului optim împreună cu metodele cu raze X și imunologice.

Literatură

1. Tietz Ghid clinic pentru teste de laborator. a 4-a ed. Ed. Wu A.N.B.- SUA, W.B Sounders Company, 2006, 798 p.
2. Tietz Manual de Chimie Clinică și Diagnostic Molecular. 4 ed. Ed. Burtis C.A., Ashwood E.R., Bruns D.E. Elsevier. New Delhi.2006. 2412 p.
3. Ershov Yu.A., Pletneva T.V. Mecanisme de acțiune toxică a compușilor anorganici. M., Medicină, 1989. 72 p.