Existuje druh smaragdového kryštálu, oslnivý drahokam nazývaný beryl.Kedysi to bol poklad, z ktorého sa tešili šľachtici, no dnes sa stal pokladom pracujúceho ľudu.
Prečo aj my považujeme beryl za poklad?Nie je to preto, že má krásny a atraktívny vzhľad, ale preto, že obsahuje vzácny vzácny kov – berýlium.
Význam „berýlia“ je „smaragd“.Po takmer 30 rokoch ľudia zredukovali oxid berýlium a chlorid berýlium aktívnym kovom vápnikom a draslíkom a získali prvé kovové berýlium s nízkou čistotou.Trvalo ďalších takmer sedemdesiat rokov, kým sa berýlium spracovalo v malom meradle.V posledných troch desaťročiach produkcia berýlia z roka na rok prudko stúpala.Teraz prešlo obdobie „skrytého mena“ berýlia a každý rok sa vyrábajú stovky ton berýlia.
Pri pohľade na to si niektoré deti môžu položiť takúto otázku: Prečo bolo berýlium objavené tak skoro, ale jeho priemyselné využitie bolo tak neskoro?
Kľúč je v čistení berýlia.Je veľmi ťažké vyčistiť berýlium z berýliovej rudy a berýlium sa obzvlášť rádo „čistí“.Pokiaľ berýlium obsahuje trochu nečistôt, jeho výkon bude značne ovplyvnený.zmeniť a stratiť veľa dobrých vlastností.
Samozrejme, situácia sa teraz veľmi zmenila a my sme mohli použiť moderné vedecké metódy na výrobu berýlia s veľmi vysokou čistotou.Mnohé z vlastností berýlia sú nám dobre známe: jeho špecifická hmotnosť je o jednu tretinu ľahšia ako u hliníka;jeho pevnosť je podobná pevnosti ocele, jeho schopnosť prenosu tepla je trikrát väčšia ako u ocele a je dobrým vodičom kovov;jeho schopnosť prenášať röntgenové lúče je najsilnejšia a má „kovové sklo“.
S toľkými vynikajúcimi vlastnosťami niet divu, že ju ľudia nazývajú „oceľ ľahkých kovov“!
Nezdolný berýliový bronz
Spočiatku, pretože technológia tavenia nebola na úrovni, tavené berýlium obsahovalo nečistoty, ktoré bolo krehké, ťažko spracovateľné a pri zahrievaní ľahko oxidovalo.Preto sa malé množstvo berýlia používalo len za zvláštnych okolností, ako napríklad svetlo prepúšťajúce okienko röntgenovej trubice., časti neónových svetiel a pod.
Neskôr ľudia otvorili široké a dôležité nové pole pre aplikáciu berýlia – výrobu zliatin, najmä výrobu zliatin berýliovej medi – berýliový bronz.
Ako všetci vieme, meď je oveľa mäkšia ako oceľ a nie je taká pružná a odolná voči korózii.Keď sa však do medi pridalo určité množstvo berýlia, vlastnosti medi sa dramaticky zmenili.Berýliový bronz s obsahom 1 % až 3,5 % berýlia má vynikajúce mechanické vlastnosti, zvýšenú tvrdosť, vynikajúcu elasticitu, vysokú odolnosť proti korózii a vysokú elektrickú vodivosť.Pružina vyrobená z berýliového bronzu môže byť stlačená stovky miliónov krát.
Nezdolný berýliový bronz sa v poslednej dobe používa na výrobu hlbokomorských sond a podmorských káblov, čo má veľký význam pre rozvoj morských zdrojov.
Ďalšou cennou vlastnosťou berýliového bronzu s obsahom niklu je, že pri údere neiskrí.Táto funkcia je užitočná pre továrne na výrobu dynamitu.Myslíte si, že horľavé a výbušné materiály sa boja ohňa, ako sú výbušniny a rozbušky, ktoré vybuchnú, keď uvidia oheň.A železné kladivá, vŕtačky a iné nástroje budú pri použití vydávať iskry.Je zrejmé, že na výrobu týchto nástrojov je najvhodnejšie použiť tento berýliový bronz s obsahom niklu.Navyše, berýliový bronz s obsahom niklu nebude priťahovaný magnetmi a nebude zmagnetizovaný magnetickými poľami, takže je dobrý na výrobu antimagnetických častí.Materiál.
Nepovedal som už skôr, že berýlium má prezývku „kovové sklo“?V posledných rokoch sa berýlium, ktoré má malú špecifickú hmotnosť, vysokú pevnosť a dobrú elasticitu, používa ako reflektor vo vysoko presných televíznych faxoch.Efekt je naozaj dobrý a odoslanie fotografie trvá len pár minút.
Vybudovanie „bytu“ pre atómový kotol
Hoci má berýlium mnohoraké využitie, spomedzi mnohých prvkov je to stále neznámy „malý človiečik“ a nedostáva sa mu pozornosti ľudí.V 50. rokoch sa však „osud“ berýlia obrátil k lepšiemu a pre vedcov sa stalo horúcou komoditou.
Prečo je toto?Dopadlo to takto: v bezuhoľnom kotle – atómovom reaktore, aby sa z jadra uvoľnilo veľké množstvo energie, je potrebné jadro bombardovať veľkou silou, čo spôsobí štiepenie jadra, presne ako bombardovanie pevnej výbušniny skladom s delovou guľou, rovnako ako pri výbuchu skladu výbušnín.„Delová guľa“ používaná na bombardovanie jadra sa nazýva neutrón a berýlium je veľmi účinný „zdroj neutrónov“, ktorý môže poskytnúť veľké množstvo neutrónových delových gúľ.Nestačí „zapáliť“ len neutróny v atómovom kotli.Po zapálení je potrebné, aby sa skutočne „vznietil a zhorel“.
Neutrón bombarduje jadro, jadro sa rozštiepi a uvoľní sa atómová energia a zároveň sa vytvoria nové neutróny.Rýchlosť nových neutrónov je extrémne vysoká a dosahuje desiatky tisíc kilometrov za sekundu.Takéto rýchle neutróny musia byť spomalené a premenené na pomalé neutróny, aby mohli ľahko pokračovať v bombardovaní iných atómových jadier a spôsobovať nové štiepenia, jeden až dva, dva až štyri... Neustále sa rozvíjajúca „reťazová reakcia“ Atómové palivo v atóme kotol je skutočne „spálený“, pretože berýlium má silnú „brzdnú“ schopnosť voči neutrónom, a tak sa stalo vysoko účinným moderátorom v atómovom reaktore.
Nehovoriac o tom, že na zabránenie úniku neutrónov z reaktora je potrebné okolo reaktora zriadiť „kordón“ – neutrónový reflektor, ktorý nariadi tým neutrónov, ktoré sa pokúsia „prekročiť hranice“, vrátiť sa späť. reakčná oblasť.Na jednej strane tak môže zabrániť neviditeľným lúčom poškodzovať ľudské zdravie a chrániť bezpečnosť personálu;na druhej strane môže znížiť počet unikajúcich neutrónov, ušetriť „muníciu“ a zachovať hladký priebeh jadrového štiepenia.
Oxid berýlia má malú špecifickú hmotnosť, vysokú tvrdosť, bod topenia až 2 450 stupňov Celzia a dokáže odrážať neutróny späť, ako keď zrkadlo odráža svetlo.Je to dobrý materiál na stavbu „domu“ atómového kotla.
Teraz takmer všetky druhy atómových reaktorov používajú berýlium ako reflektor neutrónov, najmä pri stavbe malých atómových kotlov pre rôzne vozidlá.Stavba veľkého atómového reaktora si často vyžaduje dve tony polymetalického berýlia.
Hrajte úlohu v leteckom priemysle
Rozvoj leteckého priemyslu si vyžaduje, aby lietadlá lietali rýchlejšie, vyššie a ďalej.Samozrejme, svoje schopnosti v tomto smere môže ukázať aj berýlium, ktoré je ľahké a silné.
Niektoré zliatiny berýlia sú dobré materiály na výrobu leteckých kormidiel, krídel a kovových komponentov prúdových motorov.Po tom, čo je veľa komponentov na moderných stíhačkách vyrobených z berýlia, kvôli zníženiu hmotnosti sa zmenšila montážna časť, vďaka čomu sa lietadlo pohybuje rýchlejšie a flexibilnejšie.Existuje novonavrhnutá nadzvuková stíhačka, berýliové lietadlo, ktoré dokáže letieť rýchlosťou až 4000 kilometrov za hodinu, čo je viac ako trojnásobok rýchlosti zvuku.V budúcnosti atómové lietadlá a lietadlá na vzlet a pristátie na krátke vzdialenosti, berýlium a zliatiny berýlia určite získajú viac aplikácií.
Po vstupe do 60. rokov sa dramaticky zvýšilo aj množstvo berýlia v raketách, raketách, kozmických lodiach atď.
Berýlium je najlepší vodič kovov.Mnohé brzdové zariadenia nadzvukových lietadiel sú teraz vyrobené z berýlia, pretože má vynikajúce vlastnosti absorpcie tepla a odvodu tepla a teplo vznikajúce pri „brzdení“ sa rýchlo rozptýli.[Ďalšia strana]
Keď umelé družice Zeme a kozmické lode cestujú atmosférou vysokou rýchlosťou, trenie medzi telom a molekulami vzduchu spôsobí vysoké teploty.Berýlium funguje ako ich „tepelný plášť“, ktorý absorbuje veľké množstvo tepla a rýchlo ho vybudí, čím zabráni nadmernému nárastu teploty a zaistí bezpečnosť letu.
Berýlium je tiež vysoko účinné raketové palivo.Berýlium pri spaľovaní uvoľňuje obrovské množstvo energie.Teplo uvoľnené na kilogram berýlia je až 15 000 kcal, čo je vysoko kvalitné raketové palivo.
Liek na „chorobu z povolania“
Je normálnym fyziologickým javom, že ľudia sa po určitom čase budú cítiť unavení.Mnohé kovy a zliatiny však tiež „unavujú“.Rozdiel je v tom, že únava zmizne automaticky, keď si ľudia na chvíľu oddýchnu a ľudia môžu pokračovať v práci, ale kovy a zliatiny nie.Veci sa už nedajú použiť.
Aká škoda!Ako liečiť túto „chorobu z povolania“ kovov a zliatin?
Vedci našli „všeliek“ na vyliečenie tejto „choroby z povolania“.Je to berýlium.Ak sa do ocele pridá malé množstvo berýlia a vyrobí sa z neho pružina pre auto, vydrží bez únavy 14 miliónov nárazov.Značka z.
sladký kov
Majú kovy aj sladkú chuť?Samozrejme, že nie, tak prečo je názov „Sweet Metals“?
Ukazuje sa, že niektoré zlúčeniny kovov sú sladké, takže ľudia nazývajú tento druh zlata „sladký kov“ a berýlium je jedným z nich.
Nikdy sa však nedotýkajte berýlia, pretože je toxické.Pokiaľ je v každom kubickom metri vzduchu jeden miligram berýliového prachu, spôsobí to u ľudí akútny zápal pľúc – berýliové pľúcne ochorenie.Obrovské množstvo pracovníkov na hutníckom fronte u nás spustilo útok na otravu berýliom a nakoniec znížilo obsah berýlia v jednom kubickom metri vzduchu na menej ako 1/100 000 gramu, čím sa uspokojivo vyriešil problém ochrany pred otravou berýliom.
V porovnaní s berýliom je zlúčenina berýlia toxickejšia.Zlúčenina berýlia vytvorí rozpustnú koloidnú látku v živočíšnych tkanivách a plazme a potom chemicky reaguje s hemoglobínom za vzniku novej látky, čím spôsobí vývoj tkaniva a orgánu.Rôzne lézie, berýlium v ​​pľúcach a kostiach, môžu tiež spôsobiť rakovinu.Hoci je zlúčenina berýlia sladká, je to „tigrie zadok“ a nesmie sa jej dotýkať.