بریلیم

بریلیم، ₄Be
بریلیم
تلفظ	‎/bəˈrɪliəm/‎ (bə-RIL-ee-əm)
ظاهر	white-gray metallic
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)	۹٫۰۱۲۱۸۳۱(۵)
بریلیم در جدول تناوبی
	لیتیم ← بریلیم → بور
عدد اتمی (Z)	4
گروه	گروه ۲ (فلزهای قلیایی خاکی)
دوره	دوره 2
بلوک	بلوک-s
دسته	Alkaline earth metal
آرایش الکترونی	[He] 2s2
لایه الکترونی	2, 2
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STP	جامد
نقطه ذوب	1560 K (1287 °C, 2349 °F)
نقطه جوش	2742 K (2469 °C, 4476 °F)
چگالی (near r.t.)	1.85 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)	1.690 g/cm3
حرارت همجوشی	12.2 kJ/mol
آنتالپی تبخیر	297 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی	16.443 J/(mol·K)
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش	0, +1, +2 (an amphoteric اکسید)
الکترونگاتیوی	مقیاس پائولینگ: 1.57
انرژی یونش	1st: 899.5 kJ/mol ; 2nd: 1757.1 kJ/mol ; 3rd: 14848.7 kJ/mol ; (بیشتر);
شعاع اتمی	empirical: 105 pm ; calculated: 112 pm
شعاع کووالانسی	pm 96±3
شعاع واندروالسی	153 pm
	خط طیف نوری بریلیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری	دستگاه بلوری شش‌گوشه
سرعت صوت thin rod	12870 m/s (at r.t.)
انبساط حرارتی	11.3 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی	200 W/(m·K)
رسانش الکتریکی	36 n Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسی	diamagnetic
مدول یانگ	287 GPa
مدول برشی	132 GPa
مدول حجمی	130 GPa
نسبت پواسون	0.032
سختی موس	5.5
سختی ویکرز	1670 MPa
سختی برینل	600 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس	7440-41-7
ایزوتوپ‌های بریلیم
	نمایش; بحث; ویرایش; \| منابع

بِریلیُم (به انگلیسی: Beryllium) عنصری شیمیایی با عدد اتمی ۴ و نشان شیمیایی Be است. این عنصر یک فلز قلیایی خاکی سخت، شکننده، سبک‌وزن و به رنگ خاکستری فولادی است. بریلیم یک عنصر دوظرفیته است که در حالت طبیعی، تنها در ترکیب با عناصر دیگر در کانی‌ها وجود دارد. گوهرسنگ‌های شناخته‌شده‌ای که شمار زیادی بریلیم دارند، شامل بریل، زمرد کبود، زمرد و کریزوبریل است. این عنصر در گیتی نسبتا کمیاب است و معمولاً به عنوان محصولی از پوسته شدن هسته‌های اتمی بزرگتر که با پرتوهای کیهانی برخورد کرده‌اند شکل می‌گیرد. در هسته ستارگان، بریلیم با ذوب شدن به عناصر سنگین‌تر کاهش می‌یابد. بریلیم حدود ۰٬۰۰۰۴ درصد از پوسته زمین را تشکیل می‌دهد. تولید سالانه ۲۲۰ تن بریلیم در جهان معمولاً با استخراج از ماده معدنی بریل تولید می‌شود، که فرآیندی دشوار است زیرا بریلیم به شدت با اکسیژن پیوند تشکیل می‌دهد.

به دلیل داشتن دماپایداری، رسانندگی گرمایی و چگالی پایین (۱٬۸۵ برابر آب)، بریلیم را تبدیل به یک ماده مناسب در فناوری هوافضا برای قطعات هواپیما، موشک، فضاپیما و ماهواره می‌کند. بریلیم به خاطر چگالی و جرم اتمی کمش، نسب به اشعه ایکس و دیگر گونه‌های پرتوهای یونیزان نور گذران است، بنابراین بریلیم رایج‌ترین ماده به‌کاربرده‌شده در تجهیزات اشعه ایکس و آشکارساز ذرات است. هنگامی که بریلیم به عنوان یک عنصر آلیاژ به آلومینیوم، مس (به‌ویژه آلیاژ مس بریلیم)، آهن یا نیکل افزوده می‌شود، هرگونه خاصیت فلزی را بهبود می‌بخشد. برای نمونه، ابزارها و قطعاتی که از مس بریلیم ساخته شده‌اند، مقاوم و سخت هستند و هنگامی که به یک سطح فلزی برخورد می‌کنند جرقه ایجاد نمی‌کنند.

به‌کارگیری تجاری بریلیم نیازمند استفاده همیشگی از تجهیزات کنترل گرد و غبار مناسب و کنترل‌های صنعتی است زیرا گرد و غبارهای حاوی بریلیم سمی دارد که می‌تواند منجر به بیماری آلرژیک مزمن و یا تهدید جانی شود.

مشخصات

مشخصات فیزیکی

بریلیم یک فلز به رنگ خاکستری فولادی است و در دمای اتاق شکلی سخت دارد و یک ساختار بلوری شش‌ضلعی‌شکل دارد.^[۸] بریلیم یک سفتی استثنایی و نقطه ذوب ۱۲۸۷° سلسیوس دارد. مدول کشسان بریلیم حدود ۵۰ درصد از فولاد بزرگ‌تر است. ترکیب این مدول و چگالی نسبتاً پایین، منجر به یک سرعت صوت تند غیرعادی می‌شود و در شرایط استاندارد دما و فشار، حدود ۱۲٬۹ کیلومتر بر ثانیه است. دیگر ویژگی‌های قابل توجه بریلیم، ظرفیت گرمایی ویژه بالا (۱۹۲۵ J·kg^−۱·K^−۱) و رسانایی گرمایی (۲۱۶ W·m^−۱·K^−۱) است که بریلیم را یک فلز با بهترین ویژگی‌های اتلاف گرما در یکای وزن می‌کند.

بریلیوم در ستارگان

مقدار بریلیوم در ستارگان نسبتاً فراوان است. معمولاً عمر ستارگان را با استفاده از طیف ماوراء بنفش ساطع شده از بریلیوم ستارگان می‌سنجند.

آلیاژهای برلیوم آلومینیوم

بِریلیُم

برالکست (Beralcast) خانواده‌ای از آلیاژهای برلیوم آلومینیوم تولید شده توسط شرکت IBC Engineered Materials^[۹] می‌باشد. این دسته از آلیاژهای آلومینیوم برلیوم، جهت غلبه بر محدودیت‌های برلیوم خالص و آلیاژهای آلومینیوم به‌صورت جداگانه طراحی شده‌است تا در نتیجه ترکیب آن از هر دو مزایای این دو فلز به‌صورت توأم استفاده گردد. برلیوم به‌تنهایی یک فلز مقاوم به اکسیداسیون با چگالی $g/cm^{3}$ 1.844 و دمای ذوب ۱۲۸۷ درجه سانتی گراد می‌باشد اما هنگامی که با سایر فلزاتی چون آلومینیوم، مس و غیره ترکیب می‌شود خواص خارق‌العاده‌ای ایجاد می‌کند. آلیاژ برالکست به‌عنوان جانشینی مؤثر و کارآمد با هزینه‌های اندک می‌تواند جایگزینی مناسب از موادی چون آلومینیوم ریخته‌گری شده، منیزیوم، تیتانیوم، کامپوزیت‌های زمینه فلزی یا غیرفلزی، برلیوم خالص یا پودر متالورژی برلیوم آلومینیوم می‌باشد که به نحو خوبی عمل می‌کند. فاز اصلی ماتریس فلزی در این آلیاژ بیش از سه برابر از آلومینیوم مستحکم‌تر می‌باشد، این در حالی است که وزن کمتری دارد^[۱۰]و قابلیت ریختن قطعات دقیق با عملکرد پیچیده‌ای را دارا می‌باشد.

جستارهای وابسته

منابع

↑ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
↑ Be(0) has been observed; see "Beryllium(0) Complex Found". ChemistryViews. 13 June 2016.
↑ "Beryllium: Beryllium(I) Hydride compound data" (PDF). bernath.uwaterloo.ca. Retrieved 2007-12-10.
↑ "Published by J. C. Slater in 1964".
↑ "Calculated data".
↑ sound
↑ "بریلیم: Beryllium(I) Hydride compound data" (PDF). برنath.uwaterloo.ca. Retrieved 2007-12-10.
↑ Jakubke, Hans-Dieter; Jeschkeit, Hans, eds. (1994). Concise Encyclopedia Chemistry. trans. rev. Eagleson, Mary. Berlin: Walter de Gruyter.
↑ «Home». IBC Advanced Alloys (به انگلیسی). دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۰۱-۲۵.
↑ "Engineering material for weight savings of up to 50 per cent". Aircraft Engineering and Aerospace Technology (به انگلیسی). 73 (1): aeat.2001.12773aad.011. 2001-02. doi:10.1108/aeat.2001.12773aad.011. ISSN 0002-2667. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)

Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850340-8.
Mackay, Kenneth Malcolm; Mackay, Rosemary Ann; Henderson, W. (2002). Introduction to modern inorganic chemistry (6th ed.). CRC Press. ISBN 978-0-7487-6420-4.
Weeks, Mary Elvira; Leichester, Henry M. (1968). Discovery of the Elements. Easton, PA: Journal of Chemical Education. LCCCN 68-15217.
Haynes, William M. , ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 14.48. ISBN 1-4398-5511-0.
Puchta, Ralph (2011). "A brighter beryllium". Nature Chemistry. 3 (5): 416. Bibcode:2011NatCh...3..416P. doi:10.1038/nchem.1033. PMID 21505503
Hausner, Henry H. (1965). "Nuclear Properties". Beryllium its Metallurgy and Properties. University of California Press. p. 239
Walsh, Kenneth A (2009). "Sources of Beryllium". Beryllium chemistry and processing. pp. 20–26. ISBN 978-0-87170-721-5.
"Sources of Beryllium". Materion Corporation. Retrieved 2۳ دسامبر ۲۰۱۶
Coates, G. E. ; Francis, B. R. (1971). "Preparation of base-free beryllium alkyls from trialkylboranes. Dineopentylberyllium, bis(trimethylsilylmethyl)beryllium, and an ethylberyllium hydride". Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical: 1308
Newman LS (2003). "Beryllium". Chemical & Engineering News. 36 (36): 38
"Beryllium related details from NASA". NASA. Archived from the original on 29 May 2008. Retrieved 18 September 2008.
"Defence forces face rare toxic metal exposure risk". The Sydney Morning Herald. 1 February 2005. Retrieved ۸ اوت ۲۰۰۹
Petti, D. ; Smolik, G. ; Simpson, M. ; Sharpe, J. ; Anderl, R. ; Fukada, S. ; Hatano, Y. ; Hara, M. ; et al. (2006). "JUPITER-II molten salt Flibe research: An update on tritium, mobilization
Clark, R. E. H. ; Reiter, D. (2005). Nuclear fusion research. Springer. p. 15. ISBN 978-3-540-23038-0.
Byrne, J. Neutrons, Nuclei, and Matter, Dover Publications, Mineola, NY, 2011, ISBN 0-486-48238-3, pp. 32–33.
Storer, Frank Humphreys (1864). First Outlines of a Dictionary of Solubilities of Chemical Substances. Cambridge. pp. 278–80. ISBN 978-1-176-62256-2.
Bell, N. A. (1972). "Beryllium halide and pseudohalides". In Emeléus, Harry Julius; Sharpe, A. G. (eds.). Advances in inorganic chemistry and radiochemistry. 14. New York: Academic Press. pp. 256–277. ISBN 978-0-12-023614-5.
Coates, G. E. ; Francis, B. R. (1971). "Preparation of base-free beryllium alkyls from trialkylboranes. Dineopentylberyllium, bis(trimethylsilylmethyl)beryllium, and an ethylberyllium hydride". Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical: 1308. doi:10.1039/J19710001308.
Wong, C. H. ; Lee, T. Y. ; Chao, K. J. ; Lee, S. (1972). "Crystal structure of bis(cyclopentadienyl)beryllium at −۱۲۰ °C". Acta Crystallographica Section B. 28 (6): 1662. doi:10.1107/S0567740872004820.
A.Sadegi,light alloys,dept of Mech.University of Tehran

[CIAAW2016-1] Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.

[ZeroValentBeryllium-2] Be(0) has been observed; see "Beryllium(0) Complex Found". ChemistryViews. 13 June 2016.

[3] "Beryllium: Beryllium(I) Hydride compound data" (PDF). bernath.uwaterloo.ca. Retrieved 2007-12-10.

[4] "Published by J. C. Slater in 1964".

[5] "Calculated data".

[suuzhw-6] sound

[7] "بریلیم: Beryllium(I) Hydride compound data" (PDF). برنath.uwaterloo.ca. Retrieved 2007-12-10.

[deGruyter-8] Jakubke, Hans-Dieter; Jeschkeit, Hans, eds. (1994). Concise Encyclopedia Chemistry. trans. rev. Eagleson, Mary. Berlin: Walter de Gruyter.

[9] «Home». IBC Advanced Alloys (به انگلیسی). دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۰۱-۲۵.

[10] "Engineering material for weight savings of up to 50 per cent". Aircraft Engineering and Aerospace Technology (به انگلیسی). 73 (1): aeat.2001.12773aad.011. 2001-02. doi:10.1108/aeat.2001.12773aad.011. ISSN 0002-2667. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۸]

[۹]

[۱۰]