有一种光芒夺目、晶莹翠绿的宝石叫做绿柱石,如图29-1所示。它不但有一副漂亮的外表,还有一颗高贵的心,因为它里面含有一种珍贵的稀有金属——铍。
因为绿柱石无与伦比的美丽,许多达官贵族、名人显赫都经常以收集它为荣,一时间它的身价暴涨。但自然界中绿柱石可遇而不可求,于是化学家们开始研究如何人工制取这种代表忠诚、永恒和幸福的宝石。
然而研究的结果令化学家们大失所望,绿柱石的成分是氧化铝,极其普通,人工合成氧化铝的方法比较简单,但却始终无法制出美丽神秘的绿柱石。图29-2所示为现在人们用氧化铝做成的陶瓷制品。
图29-1 绿柱石
1798年,法国科学家沃凯林终于揭开了被氧化铝掩盖的层层面纱,从绿柱石中分离出了微量的氧化铍,而后又从氧化铍中电解出了金属铍。铍原子行星模型如图29-3所示。
图29-2 氧化铝陶瓷制品
图29-3 铍原子行星模型
铍(见图29-4)的化学性质活泼,能形成致密的表面氧化保护层,即使在红热时,铍在空气中也很稳定。铍既能和稀酸反应,也能溶于强碱。铍的氧化物、卤化物都具有明显的共价性,铍的化合物在水中易分解,铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物。
在铜中加入质量分数为2%的铍可制成铍青铜合金,这种合金的抗拉强度比钢铁大好几倍,弹性极好,且热稳定性好,已成为引人注目的飞机和导弹的结构材料。由于其碰撞时不产生火花,铍青铜合金还被用于制造航空发动机的关键运动部件、精密仪器以及防爆工具等。图29-5所示为铍青铜制作的斧头。铍青铜可以说是百折不挠,用其制成的弹簧可以压缩几亿次以上。
图29-4 金属铍(www.daowen.com)
图29-5 铍青铜制作的斧头
金属铍还可用作核反应堆(见图29-6)的中子减速剂。
由于铍的相对原子质量低,因此X射线对它有高的穿透性(是铝的17倍),又由于铍具有高的熔点和强度,故很适合作为X射线管的窗孔(见图29-7),应用于X射线治疗和X射线研究轻金属。
金属铍因为在燃烧的过程中能释放出巨大的能量,所以被用来作为高效率的优质火箭燃料。
铍的氧化物具有高强度、高熔点及显著的耐蚀性等特点,作为美丽与坚硬的结合,它的各种结晶体都是珍贵的宝石,如纯净的绿柱石中的佼佼者祖母绿(见图29-8)。
图29-6 核反应堆
图29-7 安装在X射线管上的铍箔窗孔
图29-8 祖母绿
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