Beryllium

Beryllium is en cheemsch Element ut dat Periodensystem mit dat Atomteken Be un de Atomtall 4. De Naam is afleddt vun dat Mineral Beryll. Dat Element tellt to de Eerdalkalimetallen un steiht in de tweete Periood. In Verbinnen is dat stahlgraue Lichtmetall tweeweertig. As Element is dat hart un sprööd un warrt tomeist as Legeerentosatz verwennt.

Weitere Informationen Allgemeen, Physikaalsche Egenschoppen ...

4

Li ← Beryllium → B

nix
↑
Be
↓
Mg

Periodensystem

Allgemeen

Naam, Teken, Atomtall

Beryllium, Be, 4

witt-grau metallsch

9,0122 u

Elektronenkonfiguratschoon

[He]2s²

Elektronen je Schaal

2, 2

Physikaalsche Egenschoppen

1,848 g·cm⁻³
(bi RT)

1560 K
(1.287 °C)

2742 K
(2.469°C)

1750 K, 172,0 MPa

Atomare Egenschoppen

Kristallstruktur

hexagonal

Ionisatschoonsenergien

1.: 899,5 kJ/mol

2.: 1757,1 kJ/mol

3.: 1484,7 kJ/mol

Atomradius

105 pm

Annere Egenschoppen

Isotopen (Utwahl)

Hööftartikel: Isotopen vun Beryllium
Iso	VN	t_½	VO	VE (MeV)	VP
⁷Be	Sporen %	52,12 d	ε		⁷Li
⁷Be	Sporen %	52,12 d	γ	0,477	-
⁹Be	100 %	Be is mit 5 Neutronen bestännig.
¹⁰Be	Sporen %	1,51 · 10⁶ a	β^-	0,566	¹⁰B

Schließen

Beryllium (gr.: βηρυλλος „Beryll“, en beryllholltig Smucksteen) weer 1798 vun Louis-Nicolas Vauquelin in Form vun sien Oxid ut de Eddelsteen Beryll un Smaragd isoleert. Man, eerst 1828 hebbt Friedrich Wöhler un Antoine Bussy dat Dorstellen vun’t reine Metall henkregen dör Redukschoon vun Berylliumchlorid mit Kalium. Vun wegen den söten Smack vun de Berylliumsolten weer in Frankriek bit 1957 för dat Element de Beteken Glucinium begäng.

In’n Öllerdom un in’t Middelöller weern dörsichtige Beryllsschören faken as Töverglas bruukt. Vun dat Woort Beryll leddt sik ok de Beteken Brill af, wat anfänglich en Oogenglas ut Beryll wesen is. 1945 weer Beryllium tohopen mit Polonium as Born för Neutronen för de Atombomb bruukt, de op Hiroshima afsmeten worrn is.

Dat Element is teemlich roor, kummt aver in ungefähr dörtig verscheeden Mineralen vör. De wichtigsten sünd Bertrandit (4BeO·2SiO₂·H₂O), wat in de USA vörkummt, un Beryll (Be₃Al₂(SiO₃)₆), dat in China, Russland un Brasilien to finnen is. De schönsten un weertvullsten berylholligen Mineralen sünd de Smuck- un Eddelstenen Aquamarin, Smaragd, Rode Beryll, Euklas, Gadolinit, Chrysoberyll, Phenakit un Alexandrit. Lagersteden för Berylliumierz finnt sik vör allen in Äquatergördel. Fröhere in de Twüschentiet aver kumplett afboote Lagersteden geev dat in’n Noorden an de Utlöpers vun de HOgen Tauern üm Brambarg in Öösterriek. In de USA warrt Lagersteden vun Berylliumoxidierz in de Wööst vun Nevada afboot, de blots an teemlich sieten Berylluimandeel hebbt. De schätzten Reserven an Berylium weltwiet leegt bi ruchweg 80.000 t^[1]

Elementar Beryllium lett sik dör Redukschoon von Berylliumfluorid mit Magnesium bi 900 °C herstellen.

\mathrm {BeF_{2}+Mg\ {\xrightarrow {900^{\circ }C}}\ MgF_{2}+Be}

De Herstellen vun hoochrein, metallisch Beryllium geiht över Smöltfletenelektrolyys vun Berylliumchlorid btw. -fluorid:

\mathrm {BeCl_{2}\ {\xrightarrow[{Elektrolyse}]{405^{\circ }C}}\ Be+Cl_{2}\uparrow }

De Weltjohresprodukschoon an Beryllium-Metall leeg 2004 bi üm un bi 100 t.^[1]

För en Lichtmetall hett Beryllium en ungewöhnlich hogen Smöltpunkt Dat liggt doran, dat Beryllium nich mehr de klassischen Egenschoppen vun Metallen opwiest, man mehr en Övergang to dat hoochsmöltenden Bor un Kohlenstoff dorstellt. Neven de bannig hoge Warmskapazität hett dat elementar Beryllium en 33 % högeren Elastizitätmodul as Stahl. De Dämpen vun Swingen is ok düchtig hooch. Butendem lett Beryllium Röntgenstrahlen goot dör. Alphadeelken sett ut Beryllium Neutronen free:

$\mathrm {{}_{4}^{9}Be+{}_{2}^{4}\alpha \to {}^{1}{}_{6}^{2}C+{}_{0}^{1}n}$

Bi Ruumtemperatur is dat Element an dröge Luft bestännig, billt aver en passiveerende Oxidhuut, de ok gegen kole konzentreerte Salpetersüür bestahn blifft. In Soltsüür warrt dat aver gau angrepen. An fuchtige Luft övertütt sik dat Metall mit en Schicht ut Hydroxid, de sik ok bi’n Kontakt mit Water billt. Bi högere Temperaturen is de Korrosionsbestännigkeit in Water afhangig vun de Reinheit btw. de Verunreinigen vun’t Metall un vun’t Korrisionsmedium. Tosätzlich besteiht de Gefohr vun Lockfreetkorrosion. Alkalilaugen griept Beryllium an ünner Billn vun Beryllaten. In hitte Gasen as Luft, Suerstoff, Stickstoff un Kohlenstoffdioxid kummt en sichtbor Korrosion eerst baven vun 600 °C tostannen.

Vun Beryllium gifft dat nipp un nau en bestännig Isotop, neemlich dat ⁹Be. De radioaktiven Isotopen ⁷Be un ¹⁰Be kamt kosmogen op de Eer vör, se sünd blots in Sporen vörhannen.

De Nawies vun¹⁰Be warrt in de Wetenschap anwennt, so in de Geologie un in de Klimaforschen. En wichtige Anwennen in de Geologie is de Dateeren vun’t Freeleggen vun Stenen. Dormit lett sik t. B. dat Torüchtehn vun Gletschers ünnersöken.^[2]

Halftüüch un Rohdelen ut Berylliummetall warrt veelfach as Sinterprodukten pulvermetallurgsch in HIP- un CIP-Verfohren herstellt (hitt- un kooltisostaatsch Pressen). Geetdelen ut Beryllium warrt vun wegen de anisotropen Egenschoppen un annere Markmolen as t. B. de Groffkörnigenkeit technisch kuum anwennt. Vörgäng för’t Herstellen vun Berylliummetall un för dat Legeeren mit Kopper un/oder Nickel verwennt Berylliumhydroxid un Berylliumoxid as Utgangsmaterialen.

Liekers de rutragenden Egenschoppen vun’t Beryllium is dat vun wegen sien hogen Pries un de Giftigkeit blots för en poor Anwennen egent:

as Kontrukschoonswarkstoff in Legeeren mit Aluminium för stark beanspruchte un bannig lichte Produkten in de Fleger- un Ruumfohrttechnik.Beralcast (fröher Lockalloy) un AlBeMet-AM162 (62 % Be, 38 % Al) sünd Markennaams för Fienpulver, worut Bodelen dör dat hittisostaatsch Pressen maakt warrt.
as Bestanddeel vun Legeeren in Berylliumkopper (CuBe, CuCoBe). Dorut warrt ü.a. funkenfre’et un nichtmagneetsch Warktüüch herstellt, dat in explosionsgefährliche Rebeden insett warrn kann. Kontakt- un Fedderwarkstoffen ut Berylliumkopper tekent sik dör hoge Hard, Elastizität, Togfastigkeit, Bestännigkeit gegen Materiallahmen un Korrosionsbestännigkeit ut, as ok dordör dat se nich magnetiseert warrt un gode elektrische un thermische Leddanlagen opwiest. Berylliumkopper kann dorüm för Böverstroomkavel, Kontaktfeddern un annere Feddern, de Stroom överdrägt, as t. B. in Dreihimpulsmeetwarken oder an Kohlenbösten insett warrn, as ok för nichtmagnetiseerbor Warktüüch to’n Insetten in starke Magnetfeller.
as rein Metall
- in „Finstern“ (Metallfolie) in Röntgenröhren, Dektekters för Röntgen- un Gammastrahlen vun wegen, dat Beryllium disse Strahlen dörlaten deit
- för Moderaters un Reflekters för Neutronen in Atomreakters un Karnwapens.
- as Plasmabegrenzen (eng. limiter) in Karnfusionsanlagen as JET (Joint European Torus) vun wegen den hogen Smöltpunkt un de lütte Atomtall.
- to’n Neutronenvermehren in Gau Brödern un villicht ok in’n Brödmantel (Blanket) to tokamend Fusionsreakters:

\mathrm {\,^{9}Be+n\rightarrow 2\,\,^{4}He+2\,n-1,57\,MeV}

.

Wietere Anwennen:

as CuBe-Ventilsitten in’n Motorenbo.
CuBe- un CuCoBe-Elektroden för’t Punktschweißen un för Kunststoffsprüttsdüsen.
Relaiskontakten ut CuBe und CuCo.
Berylliummetall-Fangspegels vun de groten 8-Meter-Spegelteleskopen vun’t Very Large Telescope (VLT) as ok de Primär- un Fangspegels vun’t Spitzer-Weltruumteleskop
Klockenfedderb ut Iesen- Nickel-Beryllium, NiBe.
Bremsschieven vun’t Space Shuttle vun wegen de siete Gewicht un de hoge Warmskapazität
Roters in Küselkompassen, beweglich Spegels in optisch Systemen, Andrievsysteme in Magnetbandredschoppen.
Nickel-Beryllium-Legeeren för temperaturbelaste Verbinnenelementen as Thermostatschalters.
Berylliumoxid as goot wamrsleidend Isolater för Hoochfrequenz-Leistungstransisters, -zirkulaters un -Hochlastwedderstännen. Vun wegen de Giftigkeit warrt statt BeO aver möglichst Aluminiumoxid, Bornitrid oder Aluminiumnitrid bruukt.
Vun wegen sien lütt Gewicht un de hoge Temperaturbestännigkeit warrt Beryllium in de letzten Johren jümmer mehr bi Weltruumprojekten insett.^[3]

Berylliumoxid BeO
Berylliumacetat Be(C2H3O2)2
Berylliumcarbid Be2C
Berylliumchlorid BeCl2
Berylliumfluorid BeF2 (Twüschenprodukt bi’t Herstellen vun rein Beryllium)
Berylliumhydrid BeH2
Berylliumhydroxid Be(OH)2
Berylliumnitrid Be3N2
Berylliumtellurid BeTe
Natriumberyllat Na2Be(OH)4

Beryllium, Berylliumoxid un annere Solten dünd giftig un künnt Krebs tügen. Beryllium kann butendem de Huut, de Lungen, de Milt un de Lebber schaden.

In’n minschlichen Lief sammelt sik Beryllium an un kann na Johren de Billn vun Tumoren utlösen. Gefährlich is vör allen Beryllium, dat inatent warrt un denn Berylliose veroorsaakt. In de Lung kummt dat dorbi to’t Billn vun de tyypschen Epitheloidzellgranulomen. Wenn vun den Metall wat sluckt warrt, is dat teemlich ungefährlich, wieldat dat meiste dorvun wedder op natürlichen Weg wedder utscheedt warrt. Bi’t Verarbeiden vun Beryllium is dat Afsugen un dat Afkapseln bi’t Spoonafnahm unbedingt to maken. Wenn berylliumholltige elektronische Bodelen twei gaht, kann Berylliumoxid freesett warrn. Dorüm mööt solke Bodelen sünners kenntekent warrn.

Beryllium riekert sik in Tabakplanten an un künnt bi’t Smöken denn in de Lung un in de Luft freesett warrn (Tofallsünnersöken in’t Max-Planck-Institut för Metallforschen in Stuttgart). As in Tabak is Beryllium ok in Tomatenplanten nawiest worrn. Man en grote Överraschen is dat ok wedder nich, as Beryllium överall Bestanddeel vun de Eerdkrust is.