Beryllium

1 skal 2
2 skal 2
3 skal  
4 skal  
5 skal  
6 skal  
7 skal  
Navn på Engelsk
Beryllium
Navn på Tysk
Beryllium
Navn på Fransk
Beryllium
Navn
Beryllium
Symbol
Be
Atomnummer
4
Atommasse
9,01
Smeltepunkt
1278°C
Kogepunkt
2970°C
Massefylde
1,85 g/cm3
Elektronnegativitet
1,5
Oxidationstrin
+2
Isotopmasseområde
5 - 14
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
Beryllium blev opdaget i 1798 af den franske kemiker L. N. Vauquelin i mineralerne beryl og smaragd. Beryllium isoleredes i 1828 af den tyske kemiker F. Wöhler og uafhængig af ham af den franske kemiker A. A. B. Bussy. De opvarmede begge den kemiske forbindelse (saltet) berylliumchlorid, BeCl2 med grundstoffet kalium. Herved forløber følgende kemiske proces:

BeCl
2 + 2K —> Be + 2KCl,

d.v.s. metallet kalium forbinder sig med chloret fra BeCl
2 og efterlader frit beryllium. Beryllium fremstillet på denne måde er ikke helt rent; rent beryllium (99,8 %) fremstilledes første gang af den franske kemiker P. Lebeau kort før år 1900 ved elektrolyse af smeltet berylliumfluorid, BeF2 og natriumfluorid, NaF. Vauquelins opdagelse af beryllium skyldtes den franske mineralog R. J. Haüy, som bad Vauquelin undersøge, om de to mineraler beryl og smaragd er kemisk identiske, hvilket Haüy mente de var. Dette viste sig også at være tilfældet, når man ser bort fra små urenheder; smaragd indeholder således en lille smule af grundstoffet chrom.

Navn
Man foreslog Vauquelin at kalde det nyopdagede grundstof for glucina, hvilket kommer af det græske ord 'glykys', som betyder sød. Dette navn passer meget godt, idet kemiske forbindelser indeholdende beryllium ofte smager sødt; dog er de tillige giftige. Senere kaldtes grundstoffet i mange år for glucinium, men det af Wöhler og den tyske kemiker M. H. Klaproth foreslåede navn beryllium slog dog efterhånden igennem; dels fordi også andre kemiske forbindelser end berylliumforbindelser smager sødt, dels for at indikere, at beryllium findes i mineralet beryl. På græsk og latin haves henholdsvis ordene 'beryllos' og 'beryllus'.

Egenskaber
Beryllium hører til 2. hovedgruppe i Det Periodiske System (jordalkalimetallerne), men dets kemi afviger dog noget fra resten af grundstoffernes i denne hovedgruppe. Det er et hårdt, gråt og sprødt letmetal, som hverken angribes af fugtighed eller de fleste syrer. Det holder sig godt i luft på grund af dannelsen af en tynd beskyttende oxidhinde.

Forekomst
Mineralerne beryl og smaragd har været kendt i ca. 4000 år, hvor de i tidligste tid blev brudt i miner i Egypten. Beryl har den kemiske sammensætning
Be
3Al2Si6O18, d.v.s. indeholder foruden beryllium også grundstofferne aluminium, silicium og oxygen. Beryl findes ofte som farveløse krystaller, men undertiden i farvede varianter. Den gule smykkesten heliodor kaldes også guldberyl og den rosa morganit er tillige kendt under navnet rosaberyl. Smaragder er dog de mest eftertragtede smykkesten. Smaragden er grøn på grund af et lille indhold af grundstoffet chrom, og med den rette grønne farve er smaragder ofte mere kostbare end diamanter. Endnu en variant af beryl er den mindre værdifulde blå eller blågrønne aquamarin. Beryl og smaragd findes bl.a. i Sydamerika, Alaska, Sibirien, Zimbabwe og på Madagascar.

Udvinding
UDVINDING: Beryllium fremstilles ved elektrolyse af smeltet berylliumchlorid, BeCl2 eller ved reduktion af berylliumfluorid, BeF2 med magnesium:

BeF
2 + Mg —> Be + MgF2

Anvendelse
På grund af sin ringe massefylde anvendes beryllium bl.a. i fremstillingen af forskellige letmetallegeringer. Med kobber fås en legering, som i styrke og hårdhed er mindst lige så god som stål. Berylliumlegeringer anvendes i fjedre, elektrisk kontakter, svejseelektroder og i fremstillingen af flyvemaskiner og rumskibe.
I 1940 opdagede den østrigsk-amerikanske fysiker M. Goldhaber, at beryllium også kan anvendes som moderator i atomreaktorer, d.v.s. som et stof, der bremser hurtige neutroner, således at de lettere indfanges af f.eks. uranatomkerner, som ønskes spaltet.
I 1942 anvendtes beryllium tillige som neutronkilde i verdens første atomreaktor. Projektet med at bygge en sådan reaktor blev ledet af den italienske fysiker E. Fermi. Fermi og hans medarbejdere udførte arbejdet i stor hemmelighed i en kælder under Metallurgisk Institut i Chicago. Dette 'institut' viste sig at være et rum under tribunen på Chicago Universitets fodboldstadion, og ikke en eneste metallurg var beskæftiget her. I bunden af den meget primitive næsten uafskærmede uranreaktor anbragtes en tændmekanisme bestående af en klump beryllium, som var blevet gjort radioaktivt ved bestråling med radium. Fermis vellykkede forsøg med at få sat en kontrolleret kædereaktion igang i uranet fandt sted om morgenen den 2.december 1942, og startede så at sige atomalderen. Fermi fik Nobelprisen i fysik i 1938, og han døde i en relativ ung alder kun 53 år gammel. I sine sidste år var han meget syg, og hans tidlige død skyldtes sikkert, at han mange gange uforsigtigt havde udsat sig for alt for store radioaktive strålingsdoser. Året efter hans død hædredes han, ved at man opkaldte grundstof nr. 100, fermium efter ham.

Miljø og Helse
Berylliumforbindelser og berylliumstøv er meget helsefarlige, idet de fremkalder berylliose (kronisk lungesygdom) og antagelig kræft. Lever og nyrer kan også skades. I byen Ust-Kamenogorsk i Kazakhstan i det tidligere Sovjetunionen skete der den 12.september 1990 en alvorlig ulykke på en fabrik, som producerer brændstof til atomkraftværker. Efter en kraftig eksplosion blev der frigjort store mængder radioaktivt, berylliumholdigt støv, som blæste ud over byen. Hele Østkazakhstan blev erklæret katastrofeområde. Senere blev alle huse spulet rene, ligesom man fornyede sandet i alle sandkasserne på de offentlige legepladser. En kommission har senere konkluderet, at selv de mest elementære sikkerhedsregler var blevet tilsidesat, da ca. 4000 kg radioaktivt berylliumstøv blev blæst ud over byen ved eksplosionen.