【原】【科普】元素的奇妙之旅—沉睡在绿柱石中的“宝贝”铍元素

祖母绿宝石

从远古时代起，人们就被祖母绿，海蓝宝石的颜色迷住了。这些宝石由矿物绿柱石组成，主要成分是硅酸铝铍（Be₃Al₂(SiO₃)₆，并含有痕量过渡金属，使它们具有鲜明的色彩。今天，我们来一起认识下沉睡在绿柱石中的“宝贝”——铍元素。

铍的发现与命名

法国化学家Louis-Nicolas Vauquelin

（图片来源：Wikipedia）

1798年，法国化学家路易-尼古拉·沃克兰（Louis-Nicolas Vauquelin）在分析绿柱石时，从铝盐中分离出了铍盐。当时，他提出以“Glucinium”来命名，以凸显其甜味。1828年，弗里德里克·维勒（Friederich Wöhler）和安东尼·布西（Antoine Bussy）用金属钾还原熔融的氯化铍，得到了纯铍。当时已存在一种名为Glucinium的植物，且钇盐也具有甜味，因此，维勒首次把它命名为“Beryllium”。1898年，保罗·勒博（Paul Lebeau）通过电解熔融BeF₂和NaF的混合物，分离出高纯度的铍。

铍的简述

铍单质

（来源：百度百科）

铍的元素周期表中第4号元素，是最小的金属原子。铍单质是一种轻金属，具有较高的熔点（1285 ℃）和沸点（2970 ℃）。铍的耐腐蚀性非常好，且强度和弹性很高。铍的热容量（1925 J/kg·K）和热导率（216 W/m·K）都很高，是单位重量散热性最好的金属。铍原子的价电子层结构为2s²，原子半径和离子半径非常小，电负性相对较高。铍不与水作用，氢氧化铍是两性的，铍盐在纯水中是酸性的。

铍的用途

铍具有优异的各种性能，是医疗、火箭、卫星、航空以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。铍对X射线吸收能力小，透过X射线的能力最强，X射线的光管窗口材料就是0.25 mm厚的铍箔。铍是原子反应堆中最好的中子减速剂。重量轻强度大的铍是优秀的航空材料。冶金工业中，铍被掺杂进青钢中，制备出铍青铜可用于高速轴承、海底电缆等。铍离子可应用于量子计算机的处理器。

铍的分布

目前，人们已经发现有30多种含铍矿物，其中仅绿柱石具有工业价值。绿柱石是一种铍铝硅酸盐，BeO实际含量一般为9~13%；主要产于巴西、南非等地。我国新疆、江西等地也出产含铍矿物。1968年，人们开始使用含水硅铍石制铍。含水硅铍石中氧化铍的理论含量为39~42%，但是工业矿物呈高度分散状态，氧化铍含量只有1.7~2.5%；主要产于美国。

铍对健康的危害

铍的化合物如氧化铍、氯化铍、硝酸铍等毒性较大。铍对肺组织有剧毒，是EPA的A类致癌物，接触会导致慢性铍病，这是一种致命的肺部疾病，即使浓度很低的铍也可能导致该病。慢性铍病的症状包括疲劳、呼吸困难、厌食、心脏病等。可溶性的铍化合物能在骨骼、肾脏等处储存，并与血浆蛋白发生作用，引起脏器或组织的病变而致癌。铍排泄的速度极其缓慢。因此，接触铍及其化合物要格外小心。

铍与科学研究

有机铍化学是研究含有铍-碳键的化学分支。有机铍化合物中，铍都以+2价的形式出现。有机铍化合物具有很高的毒性，对空气和水敏感。有机铍化合物具有一定反应性，用于科学研究的有机铍化合物包含二新戊基铍、二烯丙基铍和均三甲苯铍等。