มีแก้วมรกตชนิดหนึ่งชื่อพลอยแวววาวแวววาวเมื่อก่อนเป็นสมบัติของพวกขุนนางชอบเพลิดเพลิน แต่ปัจจุบัน กลายเป็นสมบัติของคนทำงาน
ทำไมเราถึงถือว่าเบริลเป็นสมบัติ?นี่ไม่ใช่เพราะมันมีรูปลักษณ์ที่สวยงามและน่าดึงดูด แต่เพราะมันมีโลหะหายากที่มีค่า – เบริลเลียม
ความหมายของ "เบริลเลียม" คือ "มรกต"หลังจากผ่านไปเกือบ 30 ปี ผู้คนลดเบริลเลียมออกไซด์และเบริลเลียมคลอไรด์ด้วยแคลเซียมและโพแทสเซียมของโลหะที่ใช้งาน และได้รับเบริลเลียมโลหะชิ้นแรกที่มีความบริสุทธิ์ต่ำใช้เวลาอีกเกือบเจ็ดสิบปีกว่าที่เบริลเลียมจะได้รับการประมวลผลในขนาดเล็กในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา การผลิตเบริลเลียมเพิ่มขึ้นทุกปีตอนนี้ ช่วงเวลาของ "ชื่อที่ซ่อนอยู่" ของเบริลเลียมได้ผ่านไปแล้ว และมีการผลิตเบริลเลียมหลายร้อยตันทุกปี
เมื่อเห็นสิ่งนี้ เด็กบางคนอาจถามคำถามดังกล่าว: ทำไมเบริลเลียมจึงถูกค้นพบเร็วนัก แต่การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมกลับช้าเหลือเกิน?
กุญแจสำคัญอยู่ที่การทำให้บริสุทธิ์ของเบริลเลียมเป็นเรื่องยากมากที่จะทำให้เบริลเลียมบริสุทธิ์จากแร่เบริลเลียม และเบริลเลียมชอบ "ทำความสะอาด" เป็นพิเศษตราบใดที่เบริลเลียมมีสิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อย ประสิทธิภาพของมันจะได้รับผลกระทบอย่างมากเปลี่ยนแปลงและสูญเสียคุณสมบัติที่ดีหลายประการ
แน่นอนว่าตอนนี้สถานการณ์เปลี่ยนไปมาก และเราสามารถใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เพื่อผลิตโลหะเบริลเลียมที่มีความบริสุทธิ์สูงได้คุณสมบัติหลายอย่างของเบริลเลียมเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับเรา: ความถ่วงจำเพาะนั้นเบากว่าอะลูมิเนียมถึงหนึ่งในสามมีความแข็งแรงคล้ายกับเหล็ก ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนเป็นสามเท่าของเหล็ก และเป็นตัวนำที่ดีของโลหะความสามารถในการส่งรังสีเอกซ์นั้นแข็งแกร่งที่สุด และมี "แก้วโลหะ"
ด้วยคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย จึงไม่น่าแปลกใจที่ผู้คนเรียกมันว่า "เหล็กกล้าของโลหะเบา"!
เบริลเลียมบรอนซ์ที่ไม่ย่อท้อ
ในตอนแรก เนื่องจากเทคโนโลยีการถลุงแร่ไม่ได้มาตรฐาน เบริลเลียมที่ถลุงได้มีสิ่งเจือปน ซึ่งเปราะ แปรรูปยาก และออกซิไดซ์ได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนดังนั้น เบริลเลียมจำนวนเล็กน้อยจึงถูกใช้ในสถานการณ์พิเศษเท่านั้น เช่น ช่องแสงส่องผ่านของหลอดเอ็กซ์เรย์,ส่วนของไฟนีออน เป็นต้น
ต่อมาผู้คนได้เปิดสาขาใหม่ที่กว้างขวางและมีความสำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้เบริลเลียม - การทำโลหะผสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำโลหะผสมทองแดงเบริลเลียม - เบริลเลียมบรอนซ์
อย่างที่เราทราบกันดีว่าทองแดงนั้นอ่อนกว่าเหล็กมากและไม่ยืดหยุ่นและทนทานต่อการกัดกร่อนอย่างไรก็ตาม เมื่อมีการเติมเบริลเลียมลงในทองแดง คุณสมบัติของทองแดงจะเปลี่ยนไปอย่างมากเบริลเลียมบรอนซ์ที่มีเบริลเลียม 1% ถึง 3.5% มีสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม เพิ่มความแข็ง ยืดหยุ่นได้ดีเยี่ยม ต้านทานการกัดกร่อนสูง และมีการนำไฟฟ้าสูงสปริงที่ทำจากเบริลเลียมบรอนซ์สามารถบีบอัดได้หลายร้อยล้านครั้ง
เมื่อเร็ว ๆ นี้เบริลเลียมบรอนซ์ที่ไม่ย่อท้อถูกนำมาใช้เพื่อผลิตโพรบใต้ทะเลลึกและสายเคเบิลใต้น้ำ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาทรัพยากรทางทะเล
คุณสมบัติที่มีค่าอีกประการหนึ่งของบรอนซ์เบริลเลียมที่มีนิกเกิลคือไม่เกิดประกายไฟเมื่อถูกกระแทกคุณลักษณะนี้มีประโยชน์สำหรับโรงงานผลิตไดนาไมต์คุณคิดว่า วัตถุไวไฟและระเบิดกลัวไฟ เช่น วัตถุระเบิดและตัวจุดชนวน ซึ่งจะระเบิดเมื่อเห็นไฟและค้อนเหล็ก สว่าน และเครื่องมืออื่นๆ จะปล่อยประกายไฟเมื่อใช้งานเห็นได้ชัดว่าเหมาะที่สุดที่จะใช้เบริลเลียมบรอนซ์ที่มีนิกเกิลนี้เพื่อทำเครื่องมือเหล่านี้นอกจากนี้ บรอนซ์เบริลเลียมที่มีนิกเกิลจะไม่ถูกดึงดูดโดยแม่เหล็กและจะไม่ถูกดึงดูดด้วยสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ต้านแม่เหล็กวัสดุ.
ฉันไม่ได้พูดก่อนหน้านี้ว่าเบริลเลียมมีชื่อเล่นว่า "แก้วโลหะ"?ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เบริลเลียมซึ่งมีความถ่วงจำเพาะน้อย มีความแข็งแรงสูงและยืดหยุ่นได้ดี ถูกนำมาใช้เป็นตัวสะท้อนแสงในโทรสารโทรทัศน์ที่มีความแม่นยำสูงเอฟเฟกต์ดีมากและใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีในการส่งรูปภาพ
สร้าง "ที่อยู่อาศัย" สำหรับหม้อไอน้ำปรมาณู
แม้ว่าเบริลเลียมจะมีประโยชน์หลายอย่าง แต่ในหลายๆ องค์ประกอบ มันยังคงเป็น "คนตัวเล็ก" ที่ไม่รู้จักและไม่ได้รับความสนใจจากผู้คนแต่ในช่วงปี 1950 "ชะตากรรม" ของเบริลเลียมพลิกไปในทางที่ดีขึ้น และกลายเป็นสินค้ายอดนิยมสำหรับนักวิทยาศาสตร์
ทำไมถึงเป็นเช่นนี้?มันกลายเป็นแบบนี้: ในหม้อต้มไร้ถ่านหิน – เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู เพื่อที่จะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากจากนิวเคลียส จำเป็นต้องทิ้งระเบิดนิวเคลียสด้วยแรงมหาศาล ทำให้นิวเคลียสแตกออก เช่นเดียวกับการทิ้งระเบิดของแข็งด้วยคลังกระสุนปืนใหญ่ เช่นเดียวกับการทำให้คลังระเบิดระเบิด“ลูกกระสุนปืนใหญ่” ที่ใช้ยิงนิวเคลียสเรียกว่านิวตรอน และเบริลเลียมเป็น “แหล่งกำเนิดนิวตรอน” ที่มีประสิทธิภาพมากซึ่งสามารถให้ลูกกระสุนนิวตรอนจำนวนมากได้ไม่เพียงพอที่จะ "จุดไฟ" เฉพาะนิวตรอนในหม้อไอน้ำปรมาณูหลังจากจุดไฟแล้วจำเป็นต้องทำให้ "จุดไฟและเผาไหม้" อย่างแท้จริง
นิวตรอนจะโจมตีนิวเคลียส ทำให้นิวเคลียสแตกตัว และมีการปลดปล่อยพลังงานปรมาณูออกมา และนิวตรอนใหม่จะถูกสร้างขึ้นในเวลาเดียวกันความเร็วของนิวตรอนใหม่เร็วมากถึงหลายหมื่นกิโลเมตรต่อวินาทีนิวตรอนเร็วดังกล่าวจะต้องถูกทำให้ช้าลงและกลายเป็นนิวตรอนช้า เพื่อให้พวกมันสามารถโจมตีนิวเคลียสของอะตอมอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดายและทำให้เกิดการแยกใหม่ หนึ่งถึงสอง สองถึงสี่ ... พัฒนา "ปฏิกิริยาลูกโซ่" อย่างต่อเนื่อง เชื้อเพลิงปรมาณูในปรมาณู หม้อไอน้ำถูก "เผาไหม้" จริง ๆ เนื่องจากเบริลเลียมมีความสามารถในการ "เบรก" ที่แข็งแกร่งกับนิวตรอน ดังนั้นมันจึงกลายเป็นโมเดอเรเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงในเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู
นี่ยังไม่รวมถึงว่าเพื่อป้องกันไม่ให้นิวตรอนไหลออกจากเครื่องปฏิกรณ์ จำเป็นต้องติดตั้ง "วงล้อม" ซึ่งเป็นตัวสะท้อนนิวตรอนรอบๆ เครื่องปฏิกรณ์เพื่อสั่งให้นิวตรอนที่พยายาม "ข้ามพรมแดน" กลับสู่ พื้นที่ปฏิกิริยาด้วยวิธีนี้ ในแง่หนึ่งมันสามารถป้องกันรังสีที่มองไม่เห็นจากอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และปกป้องความปลอดภัยของพนักงานในทางกลับกัน มันสามารถลดจำนวนนิวตรอนที่หนีออกมา ประหยัด "กระสุน" และรักษาความคืบหน้าของปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ราบรื่น
เบริลเลียมออกไซด์มีความถ่วงจำเพาะน้อย มีความแข็งสูง มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 2,450 องศาเซลเซียส และสามารถสะท้อนนิวตรอนกลับได้เหมือนกระจกสะท้อนแสงเป็นวัสดุที่ดีสำหรับการสร้าง "บ้าน" ของหม้อไอน้ำปรมาณู
ปัจจุบัน เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูเกือบทุกชนิดใช้เบริลเลียมเป็นตัวสะท้อนนิวตรอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสร้างหม้อไอน้ำปรมาณูขนาดเล็กสำหรับยานพาหนะต่างๆการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูขนาดใหญ่มักจะต้องใช้เบริลเลียมโพลิเมทัลลิกสองตัน
มีบทบาทในอุตสาหกรรมการบิน
การพัฒนาอุตสาหกรรมการบินทำให้เครื่องบินต้องบินเร็วขึ้น สูงขึ้น และไกลขึ้นแน่นอนว่าเบริลเลียมซึ่งมีน้ำหนักเบาและแข็งแกร่งก็สามารถแสดงทักษะในเรื่องนี้ได้เช่นกัน
โลหะผสมเบริลเลียมบางชนิดเป็นวัสดุที่ดีสำหรับทำหางเสือเครื่องบิน กล่องปีก และส่วนประกอบโลหะของเครื่องยนต์ไอพ่นหลังจากที่ส่วนประกอบหลายอย่างในเครื่องบินรบสมัยใหม่ทำจากเบริลเลียม เนื่องจากการลดน้ำหนัก ชิ้นส่วนประกอบจึงลดลง ซึ่งทำให้เครื่องบินเคลื่อนที่ได้รวดเร็วและคล่องตัวมากขึ้นมีเครื่องบินรบความเร็วเหนือเสียงที่ออกแบบใหม่คือเครื่องบินเบริลเลียม ซึ่งสามารถบินด้วยความเร็วสูงถึง 4,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งมากกว่าความเร็วเสียงถึงสามเท่าในอนาคต เครื่องบินปรมาณูและเครื่องบินขึ้นลงระยะสั้น โลหะผสมเบริลเลียมและเบริลเลียมจะถูกนำมาใช้มากขึ้นอย่างแน่นอน
หลังจากเข้าสู่ทศวรรษที่ 1960 ปริมาณเบริลเลียมในจรวด ขีปนาวุธ ยานอวกาศ ฯลฯ ก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน
เบริลเลียมเป็นตัวนำโลหะที่ดีที่สุดปัจจุบันอุปกรณ์เบรกเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงจำนวนมากทำจากเบริลเลียม เนื่องจากมีคุณสมบัติดูดซับความร้อนและกระจายความร้อนได้ดีเยี่ยม และความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อ "เบรก" จะถูกกระจายออกไปอย่างรวดเร็ว[หน้าต่อไป]
เมื่อดาวเทียมโลกเทียมและยานอวกาศเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศด้วยความเร็วสูง แรงเสียดทานระหว่างร่างกายกับโมเลกุลของอากาศจะทำให้เกิดอุณหภูมิสูงเบริลเลียมทำหน้าที่เป็น "เสื้อกันความร้อน" ซึ่งดูดซับความร้อนได้มากและกระตุ้นให้เกิดความร้อนอย่างรวดเร็ว ซึ่งป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงขึ้นมากเกินไปและรับประกันความปลอดภัยในการบิน
เบริลเลียมยังเป็นเชื้อเพลิงจรวดที่มีประสิทธิภาพสูงอีกด้วยเบริลเลียมปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลระหว่างการเผาไหม้ความร้อนที่ปล่อยออกมาต่อเบริลเลียมหนึ่งกิโลกรัมสูงถึง 15,000 กิโลแคลอรี ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงจรวดคุณภาพสูง
การรักษา "โรคจากการทำงาน"
เป็นปรากฏการณ์ทางสรีรวิทยาตามปกติที่คนเราจะรู้สึกเหนื่อยล้าหลังจากทำงานและตรากตรำมาเป็นระยะเวลาหนึ่งอย่างไรก็ตาม โลหะและโลหะผสมหลายชนิดก็ “อ่อนล้า” เช่นกันข้อแตกต่างคือความเมื่อยล้าจะหายไปโดยอัตโนมัติหลังจากที่ผู้คนพักผ่อนชั่วขณะ และผู้คนสามารถทำงานต่อไปได้ แต่โลหะและโลหะผสมจะไม่เป็นเช่นนั้นสิ่งต่าง ๆ ไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป
ช่างน่าเสียดาย!วิธีการรักษา "โรคจากการทำงาน" ของโลหะและโลหะผสมนี้?
นักวิทยาศาสตร์ได้พบ "ยาครอบจักรวาล" เพื่อรักษา "โรคจากการทำงาน" นี้มันคือเบริลเลียมหากเติมเบริลเลียมจำนวนเล็กน้อยลงในเหล็กและทำเป็นสปริงสำหรับรถยนต์ มันสามารถทนต่อแรงกระแทกได้ถึง 14 ล้านครั้งโดยไม่เมื่อยล้าเครื่องหมายของ
โลหะหวาน
โลหะมีรสหวานด้วยหรือไม่?ไม่แน่นอน เหตุใดจึงมีชื่อว่า “Sweet Metals”
ปรากฎว่าสารประกอบโลหะบางชนิดมีรสหวาน ผู้คนจึงเรียกทองชนิดนี้ว่า "โลหะหวาน" และเบริลเลียมก็เป็นหนึ่งในนั้น
แต่ห้ามสัมผัสเบริลเลียมเพราะเป็นพิษตราบใดที่มีฝุ่นเบริลเลียมหนึ่งมิลลิกรัมในอากาศทุกๆ ลูกบาศก์เมตร มันจะทำให้ผู้คนเกิดโรคปอดอักเสบเฉียบพลัน ซึ่งก็คือโรคปอดเบริลเลียมคนงานจำนวนมากในแนวหน้าด้านโลหะวิทยาในประเทศของเราได้โจมตีพิษของเบริลเลียมและในที่สุดก็ลดปริมาณของเบริลเลียมในอากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตรให้น้อยกว่า 1/100,000 กรัม ซึ่งแก้ปัญหาการป้องกันพิษของเบริลเลียมได้อย่างน่าพอใจ
เมื่อเทียบกับเบริลเลียม สารประกอบของเบริลเลียมเป็นพิษมากกว่าสารประกอบของเบริลเลียมจะสร้างสารคอลลอยด์ที่ละลายน้ำได้ในเนื้อเยื่อของสัตว์และพลาสมา จากนั้นจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับฮีโมโกลบินเพื่อสร้างสารใหม่ จึงทำให้เนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆรอยโรคต่างๆ เบริลเลียมในปอดและกระดูกสามารถทำให้เกิดมะเร็งได้เช่นกันแม้ว่าสารประกอบเบริลเลียมจะมีรสหวาน แต่ก็เป็น "ก้นเสือ" และห้ามแตะต้องเด็ดขาด