Existuje druh smaragdového krystalu, oslnivý drahokam zvaný beryl.Kdysi to byl poklad pro šlechtu, ale dnes se stal pokladem pracujícího lidu.
Proč také považujeme beryl za poklad?Není to proto, že by měl krásný a atraktivní vzhled, ale protože obsahuje vzácný vzácný kov – berylium.
Význam slova „berylium“ je „smaragd“.Po téměř 30 letech lidé redukovali oxid berylium a chlorid beryllitý aktivním kovem vápníkem a draslíkem a získali první kovové berylium s nízkou čistotou.Trvalo dalších téměř sedmdesát let, než bylo beryllium zpracováno v malém měřítku.V posledních třech desetiletích produkce berylia rok od roku prudce rostla.Nyní uplynulo období „skrytého jména“ berylia a každý rok se vyrobí stovky tun berylia.
Když to vidí některé děti, mohou si položit takovou otázku: Proč bylo berylium objeveno tak brzy, ale jeho průmyslové využití bylo tak pozdě?
Klíč je v čištění berylia.Je velmi obtížné vyčistit berylium z beryliové rudy a berylium se obzvláště rádo „čistí“.Dokud beryllium obsahuje trochu nečistot, bude jeho výkon značně ovlivněn.změnit a ztratit mnoho dobrých vlastností.
Situace se teď samozřejmě hodně změnila a my jsme mohli pomocí moderních vědeckých metod vyrobit berylium o velmi vysoké čistotě.Mnoho vlastností berylia je nám dobře známo: jeho specifická hmotnost je o třetinu lehčí než u hliníku;jeho pevnost je podobná jako u oceli, jeho schopnost přenosu tepla je třikrát větší než u oceli a je dobrým vodičem kovů;jeho schopnost přenášet rentgenové záření je nejsilnější a má „kovové sklo“.
S tolika vynikajícími vlastnostmi není divu, že jí lidé říkají „ocel ​​lehkých kovů“!
Nezdolný beryliový bronz
Zprvu, protože technologie tavení nebyla na úrovni, obsahovalo tavené beryllium nečistoty, které bylo křehké, obtížně zpracovatelné a při zahřívání snadno oxidovalo.Proto bylo malé množství berylia používáno pouze za zvláštních okolností, jako je světlo propouštějící okno rentgenky., části neonových světel atd.
Později lidé otevřeli široké a důležité nové pole pro použití berylia – výrobu slitin, zejména výrobu beryliových měděných slitin – berylliový bronz.
Jak všichni víme, měď je mnohem měkčí než ocel a není tak pružná a odolná vůči korozi.Když se však do mědi přidalo nějaké berylium, vlastnosti mědi se dramaticky změnily.Berylliový bronz obsahující 1 % až 3,5 % berylia má vynikající mechanické vlastnosti, zvýšenou tvrdost, vynikající elasticitu, vysokou odolnost proti korozi a vysokou elektrickou vodivost.Pružina vyrobená z beryliového bronzu může být stlačena stovky milionůkrát.
Nezdolný berylliový bronz se v poslední době používá k výrobě hlubokomořských sond a podmořských kabelů, což má velký význam pro rozvoj mořských zdrojů.
Další cennou vlastností beryliového bronzu obsahujícího nikl je, že při úderu nejiskří.Tato funkce je užitečná pro továrny na výrobu dynamitů.Myslíte si, že hořlavé a výbušné materiály se bojí ohně, jako jsou výbušniny a rozbušky, které vybuchnou, když uvidí oheň.A železná kladiva, vrtačky a další nástroje budou při použití vydávat jiskry.Je zřejmé, že k výrobě těchto nástrojů je nejvhodnější použít tento beryliový bronz obsahující nikl.Navíc beryliový bronz s obsahem niklu nebude přitahován magnety a nebude zmagnetizován magnetickými poli, takže je dobrý pro výrobu antimagnetických dílů.Materiál.
Neříkal jsem dříve, že berylium má přezdívku „kovové sklo“?V posledních letech se berylium, které má malou měrnou hmotnost, vysokou pevnost a dobrou elasticitu, používá jako reflektor ve vysoce přesných televizních faxech.Efekt je opravdu dobrý a odeslání fotky zabere jen pár minut.
Stavba „bytu“ pro atomový kotel
Přestože má berylium mnoho využití, mezi mnoha prvky je stále neznámým „člověkem“ a nedostává se mu pozornosti lidí.V 50. letech se však „osud“ berylia obrátil k lepšímu a pro vědce se stalo horkým zbožím.
Proč je to?Dopadlo to takto: v bezuhelném kotli – atomovém reaktoru, aby se z jádra uvolnilo velké množství energie, je nutné jádro ostřelovat velkou silou, což způsobí rozštěpení jádra, stejně jako bombardovat pevnou výbušninu skladištěm dělové koule, stejně jako nechat explodovat skladiště výbušnin.„Dělová koule“ používaná k bombardování jádra se nazývá neutron a berylium je velmi účinný „zdroj neutronů“, který může poskytnout velké množství neutronových dělových koulí.Nestačí „zapálit“ pouze neutrony v atomovém kotli.Po zapálení je nutné, aby skutečně „vznítila a shořela“.
Neutron bombarduje jádro, jádro se štěpí a atomová energie se uvolňuje a zároveň vznikají nové neutrony.Rychlost nových neutronů je extrémně vysoká a dosahuje desítek tisíc kilometrů za sekundu.Takové rychlé neutrony musí být zpomaleny a přeměněny na pomalé neutrony, aby mohly snadno pokračovat v bombardování jiných atomových jader a způsobit nová štěpení, jedna ku dvěma, dvěma až čtyřem… Nepřetržitý vývoj „řetězové reakce“ Atomové palivo v atomu kotel je skutečně „spálený“, protože berylium má silnou „brzdnou“ schopnost vůči neutronům, takže se stalo vysoce účinným moderátorem v atomovém reaktoru.
Nemluvě o tom, že aby neutrony z reaktoru unikaly, je potřeba kolem reaktoru zřídit „kordón“ – neutronový reflektor – který nařídí těm neutronům, které se pokoušejí „překročit hranice“, vrátit se zpět. reakční oblast.Na jedné straně tak může zabránit neviditelným paprskům poškozovat lidské zdraví a chránit bezpečnost personálu;na druhou stranu může snížit počet unikajících neutronů, ušetřit „munici“ a udržet hladký průběh jaderného štěpení.
Oxid beryllitý má malou specifickou hmotnost, vysokou tvrdost, bod tání až 2 450 stupňů Celsia a může odrážet neutrony zpět, jako když zrcadlo odráží světlo.Je to dobrý materiál pro stavbu „domu“ atomového kotle.
Nyní téměř všechny druhy atomových reaktorů používají berylium jako reflektor neutronů, zejména při stavbě malých atomových kotlů pro různá vozidla.Stavba velkého atomového reaktoru často vyžaduje dvě tuny polymetalického berylia.
Hrajte roli v leteckém průmyslu
Rozvoj leteckého průmyslu vyžaduje, aby letadla létala rychleji, výše a dále.Své dovednosti v tomto ohledu může samozřejmě ukázat i berylium, které je lehké a pevné.
Některé slitiny berylia jsou dobrými materiály pro výrobu leteckých kormidel, křídel a kovových součástí proudových motorů.Poté, co je mnoho komponent na moderních stíhačkách vyrobeno z berylia, je kvůli snížení hmotnosti zmenšena montážní část, díky čemuž se letadlo pohybuje rychleji a pružněji.Existuje nově navržená nadzvuková stíhačka, beryliové letadlo, které může létat rychlostí až 4000 kilometrů za hodinu, tedy více než trojnásobkem rychlosti zvuku.V budoucnu atomová letadla a letadla pro vzlet a přistání na krátké vzdálenosti dostanou berylium a slitiny berylia určitě více aplikací.
Po vstupu do 60. let 20. století také dramaticky vzrostlo množství berylia v raketách, raketách, kosmických lodích atd.
Berylium je nejlepším vodičem kovů.Mnoho nadzvukových leteckých brzdových zařízení je nyní vyrobeno z berylia, protože má vynikající vlastnosti pohlcování a odvodu tepla a teplo vznikající při „brzdění“ se rychle odvádí.[Další strana]
Když umělé družice Země a kosmické lodě cestují atmosférou vysokou rychlostí, tření mezi tělem a molekulami vzduchu bude generovat vysoké teploty.Beryllium funguje jako jejich „tepelný plášť“, který absorbuje velké množství tepla a rychle ho vybudí, což zabraňuje nadměrnému nárůstu teploty a zajišťuje bezpečnost letu.
Berylium je také vysoce účinné raketové palivo.Berylium při spalování uvolňuje obrovské množství energie.Teplo uvolněné na kilogram berylia je až 15 000 kcal, což je vysoce kvalitní raketové palivo.
Lék na „nemoc z povolání“
Je normálním fyziologickým jevem, že se lidé po určité době budou cítit unavení.Mnoho kovů a slitin však také „unavuje“.Rozdíl je v tom, že únava zmizí automaticky poté, co si lidé chvíli odpočinou, a lidé mohou pokračovat v práci, ale kovy a slitiny nikoli.Věci již nelze používat.
Jaká škoda!Jak léčit tuto „nemoc z povolání“ kovů a slitin?
Vědci našli „všelék“ k léčbě této „nemoci z povolání“.Je to berylium.Pokud se do oceli přidá malé množství berylia a vytvoří se z něj pružina pro automobil, vydrží bez únavy 14 milionů nárazů.Značka z.
sladký kov
Mají kovy také sladkou chuť?Samozřejmě ne, tak proč je název „Sweet Metals“?
Ukázalo se, že některé kovové sloučeniny jsou sladké, takže lidé tomuto druhu zlata říkají „sladký kov“ a berylium je jedním z nich.
Nikdy se ale nedotýkejte berylia, protože je toxické.Dokud je v každém krychlovém metru vzduchu jeden miligram beryliového prachu, způsobí to lidem akutní zápal plic – berylliové onemocnění plic.Obrovské množství pracovníků na hutnické frontě u nás zahájilo útok na otravu beryliem a nakonec snížilo obsah berylia v jednom krychlovém metru vzduchu na méně než 1/100 000 gramů, čímž se uspokojivě vyřešil problém ochrany před otravou beryliem.
Ve srovnání s beryliem je sloučenina berylia toxičtější.Sloučenina berylia vytvoří rozpustnou koloidní látku ve zvířecích tkáních a plazmě a poté chemicky reaguje s hemoglobinem za vzniku nové látky, čímž způsobí vývoj tkáně a orgánu.Různé léze, beryllium v ​​plicích a kostech, mohou také způsobit rakovinu.Přestože je sloučenina berylia sladká, je to „tygří zadek“ a nesmí se jí dotýkat.