بيريليوم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
بورونبيريليومليثيوم
-

Be

Mg
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: أرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: أنون تريوم (Uut)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: أنون بينتيوم (Uup)
Element 116: أنون هيكسيوم (Uuh)
Element 117: أنون سيبتيوم (Uus)
Element 118: أنون أوكتيوم (Uuo)
4Be
المظهر
أبيض-رمادي فلزي
الخصائص العامة
الاسم، العدد، الرمز بيريليوم، 4، Be
تصنيف العنصر فلز قلوي ترابي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 2، 2، s
الكتلة الذرية 9.012182غ·مول−1
توزيع إلكتروني 1s2 2s2
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 2 (صورة)
الخصائص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 1.85 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 1.690 غ·سم−3
نقطة الانصهار 1560 ك، 1287 °س، 2349 °ف
نقطة الغليان 2742 ك، 2469 °س، 4476 °ف
حرارة الانصهار 12.2 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 297 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (25 °س) 16.443 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 1462 1608 1791 2023 2327 2742
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة 2, 1[1]
(أكسيده مذبذب)
الكهرسلبية 1.57 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 899.5 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1757.1 كيلوجول·مول−1
الثالث: 14848.7 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 105[2] بيكومتر
نصف قطر ذري (حسابي) 112 [3] بيكومتر
نصف قطر تساهمي 3±96 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 153 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري سداسي
المغناطيسية مغناطيسية معاكسة
مقاومة كهربائية 36 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 200 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 11.3 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) (درجة حرارة الغرفة) 12870[4] متر·ثانية−1
معامل يونغ 287 غيغاباسكال
معامل القص 132 غيغاباسكال
معامل الحجم 130 غيغاباسكال
نسبة بواسون 0.032
صلادة موس 5.5
صلادة فيكرز 1670 ميغاباسكال
صلادة برينل 600 ميغاباسكال
رقم الكاس 7440-41-7
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر البيريليوم
النظائر توافر طبيعي عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال (ميغا إلكترون فولت) ناتج الاضمحلال
7Be نادر 53.12 يوم ε 0.862 7Li
γ 0.477 -
9Be 100% 9Be هو نظير مستقر وله 5 نيوترون
10Be نادر 1.36×106 سنة β 0.556 10B
ع · ن · ت

البيريليوم هو عنصر كيميائي يرمز له بالرمز Be وعدده الذري 4، وهو عنصر ثنائي التكافؤ وسام، لونه رمادي قريب للون الفولاذ صلب وخفيف لكنه هش، وهو فلز قلوي ترابي، يستخدم بشكل رئيسي في تصليب السبائك كنحاس البريليوم.

خصائص عامّة[عدل]

للبيريليوم إحدى أعلى درجات الانصهار بين الفلزات الخفيفة، وله معامل مرونة أكبر من معامل مرونة الفولاذ بمقدار الثلث تقريبا، يتمتع بموصلية حرارية ممتازة، كما أنه لا يتمغنط ويقاوم حمض النيتريك بشكل جيد جدا، له انفاذية عالية لاشعة اكس (الأشعة السينية أو أشعة رونتجن)، كما أن البيريليوم يطلق النيوترونات عند اصطدام جسيمات الفا به، كتلك المنطلقة من الراديوم أو البلوتونيوم (حوالي 30 نيوترون لكل مليون جسيم الفا)، وفي درجة الحرارة وقياس الضغط القياسيين، يقاوم البيريليوم التأكسد عند تعرضه للهواء (لاحظ ان قدرة البيريليوم على خدش الزجاج يعود على الأغلب لوجود طبقة رقيقة جدا من أكسيد البيريليوم على السطح).

تاريخه[عدل]

سمي البيريليوم بهذا الاسم اشتقاقا من الكلمة اليونانية beryllos, beryl، وكان قد اسمي لفترة بالجلوسينيوم (من لفظة glykys اليونانية التي تعني حلو)، وذلك لحلاوة طعم أملاحه، واكتشف هذا العنصر على يد لويس فوكولين عام 1798 على شكل أكسيد في البريل، وفي الزمرد، واستطاع العالمان فريدريش فوهلر وبوسي فصل العنصر بشكل حر، كل على حدة عام 1828 وذلك بتفاعل البوتاسيوم مع كلوريد البيريليوم

توافره[عدل]

يوجد البيريليوم في 30 فلز مختلف، أهمها البرترانديت، البريل، الكريسوبريل والفيناسيت. واشكال ثمينة من البيريل هي الزبرجد والزمرد. اما المصدر التجاري للبيريليوم ومركباته فهو البيريل والبيرترانديت. ومعظم إنتاج هذا الفلز يتم باختزال فلوريد البيريليوم مع فلز المغنيسيوم.ولم يتوفر البيريليوم بشكل سهل حتى عام 1957.

فصله

\mbox{BeF}_2 + \mbox{Mg} \rightarrow \mbox{MgF}_2 + \mbox{Be}

نظائره[عدل]

للبيريليوم نظير واحد مستقر هو Be-9.والنظير المشع النادر Be-10، ينتج في الجو عن طريق التشظي النووي (الانقسام) للاوكسيجين والنيتروجين بالاشعاعات الكونية. بسبب ميول البيريليوم للتواجد في المحاليل ذات درجات الحموضة pH التي تقل عن 5.5 (معظم مياه الأمطار لها قياس حموضة يقل عن 5)، فان البيريليوم يدخل في مياه الأمطار وينزل إلى الأرض. وعندما تصبح درجة حموضة المطر أكثر قاعدية (قلوية) عند وصولها الأرض، ينفصل البيريليوم عن المحلول (المطر). وبذلك يتجمع النظير المشع النادر Be-10 في الطبقات السطحية للتربة، حيث أن طول عمره النصفي الإشعاعي (1.5 مليون سنة) يسمح له بالتواجد لفترة طويلة قبل اضمحلاله الإشعاعي إلى البورون (B-10)، حيث تسخدم فحوص تركيز النظير Be-10، ونواتج اضمحلاله الإشعاعي لملاحظة انجرافات التربة، تكوّن التربة الغضارية، وتكون التربة من خلال عوامل الحت والتعرية، التقلبات الأرضية (زلازل وبراكين) وتأثير الكائنات الحية، كما تعتبر مؤشرا على تغيرات نشاط الشمس ولتقدير عمر عينات الجليد (في الأقطاب والأنهار الجليدية).

ان حقيقة كون نظائر البيريليوم Be-7 و Be-8 غير مستقرة له نتائج كونية مهمة لانه يعني ان العناصر الأثقل من البيريليوم لا يمكن أن تكون قد تكونت بالانشطار النووي في الانفجار العظيم لما ولد الكون. وعلاوة على ذلك، فان مستويات الطاقة لدى البيريليوم-8 مناسبة لتَكوّن الكربون في النجوم، وبالتالي فبدون هذه الخاصية فان وجود الحياة (التي يعتبر الكربون جزء أساسي لوجودها) لن يكون ممكنا.

استخداماته[عدل]

  • يستخدم البيريليوم كعنصر اشابة لإنتاج سبائك نحاس مع البيريليوم المسماة برونز البيريليوم. ويتميز البيريليوم بحرارته النوعية العالية، مما يجعل سبائل نحاس البيريليوم تستخدم بشكل واسع بسبب موصليتها الحرارية والكهربائية العالية، قساوتها وتحملها للشد (strong)، خصائصها اللامغناطيسية بالإضافة إلى مقاومتها الجيدة للتآكل والكلال. وتجعل هذه السبائك تستخدم لصنع مسرى اللحام النقطي، النوابض (الزنبركات) ة والملامسات الكهربائية والأدوات التي لا يسمح لها ان تصدر الشرار عند اصطدامها بحجر أو فلز، كالآلات اللازمة للعمل في الأجواء المعرضة للانفجار كالمناجم ومصانع البارود ومستودعات النفط.
  • بسبب تصلبها، وزنها الخفيف وثبات ابعادها ضمن مجال عريض من درجات الحرارة (قلة تأثرها بظاهرة التمدد والتقلص)، فان سبائك نحاس البيريليوم تستخدم أيضا في الصناعات الدفاعية وابحاث الفضاء كمواد هيكلية خفيفة الوزن في الطائرات ذات السرعة العالية، الصواريخ، مركبات الفضاء واقمار الاتصالات الصناعي.
  • رقائق البيريليوم تستخدم مع كشوف التشخيص التي تستخدم أشعة اكس (الأشعة السينية أو أشعة رونتجن)، فتمنع مرور الضوء المرئي وتسمح فقط لاشعة اكس بالمرور وذلك بنفاذية عالية تبلغ سبع عشر ضعف الألمنيوم الذي كان يستخدم لهذا الغرض سابقا.
  • في مجال الحفر باشعة اكس، يستخدم البيريليوم لاستنساخ الدوائر الكهربائية المتناهية في الصغر.
  • ان التقاط البيريليوم للنيوترونات ضئيل، فهو يشتتها ويغير اتجاه حركتها كما يبطيء من سرعتها لدرجة تجري عندها التفاعلات النووية المتسلسلة بشكل أكثر فعالية، فيصد النيوترونات ويعيدها إلى المنطقة الفعالة من المفاعل ويحول دون تسربها من هناك، كما أن ثباته الإشعاعي لا يتغير في درجات الحرارة العالية.
  • يستخدم البيريليوم أيضا في الجيروسكوبات أي الأجهزة الداخلة في في أنظمة توجيه وحفظ توازن الصواريخ وسفن الفضاء والأقمار الصناعية، كما يدخل في أجهزة الحاسوب وملحقاتها، نوابض الساعات والأدوات الأخرى التي يعتبر فيها خفة الوزن والصلابة وثبات الابعاد صفات مهمة ومرغوبة.
  • يستخدم أكسيد البيريليوم في العديد من التطبيقات التي تحتاج إلى نقل حراري ممتاز، وصلابة وقوة عاليتين، ودرجات انصهار عالية، والتي تخدم كعوازل كهربائية.
  • كانت مركبات البيريليوم تستخدم في الاضائة الفلوريسنتية ،ولكن ذلك لم يستمر بسبب اصابة العاملين في تلك الصناعة بامراض سببها استنشاقهم للبيريليوم بكميات زائدة (berylliosis).
  • من المتوقع ان يكون لمسبار الفضاء المسمى جيمس ويب مرآة من البيريليوم، لانه سيكون في ظروف حرارية تصل إلى -240 سيلسيوس (30 كيلفن)، ويمكن أن تعمل مرآة البيريليوم بشكل أفضل من المرايا الزجاجية في تلك الضروف الباردة بحيث تظل أكثر دقة واقل عرضة لتغير الشكل في درجات الحرارة تلك.

تحذيرات[عدل]

البيريليوم وأملاحه مركبات سامة، وتعتبر مسرطنة (مسببة للسرطان). ومرض البيريلليوسيس المزمن (Chronic berylliosis) هو مرض رئوي يسبب تكيسات في الرئة سببه التعرض للبريليوم لفترات طويلة فظهر في أوروبا والولايات الأمريكية المتحدة في اواسط النصف الأول من القرن الماضي.

كان العاملون في مصانع المصابيح الفلورسنتية يصابون بالمرض جراء تعرضهم للبيريليوم، وبالرغم أن استخدامه في هذه الصناعة توقف في 1949 في الولايات الأمريكية المتحدة، إلا أن العاملين في مجالات الصناعات النووية والفضاء بسبب استخدامهم لسبائك تحتوي البيريليوم، صناعة الأجهزة الإلكترونية وغيرها، لا زالو يتعرضون للاصابة بامراض يسببها البيريليوم.

كان الباحثون الأوائل يتذوقون البيريليوم ومركباته المختلفة ليتأكدوا من وجوده، حيث أنه يتميز بطعم حلو، إلا أن تشخيص وجوده يتم اليوم بأجهزة متطورة تجنب الباحثين خطر دخول البيريليوم إلى الجسم، ويجب التعامل مع البيريليوم ونقله بحذر للحيليولة دون انتشاره الخطر، وبالتالي يجب التعامل معه باتباع التعليمات المناسبة.

المراجع[عدل]

  1. ^ "Beryllium: Beryllium(I) Hydride compound data". bernath.uwaterloo.ca. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-10. 
  2. ^ "Published by J. C. Slater in 1964". 
  3. ^ "Calculated data". 
  4. ^ sound