Berilliy

Berilliy – atom raqami 4 bo‘lgan, ikkinchi davrning ikkinchi guruhiga mansub element. Formulasi Be. Oddiy modda shaklidagi berilliy yorqin kulrangda bo‘lib, o‘rtacha qattiqlikdagi, kuchli toksik metall bo‘ladi.

Kashf qilinishi va atama etimologiyasi.

Berilliyni 1798-yilda fransuz kimyogari Lui Nikola Voklen (1763-1829) kashf qilgan. O‘sha paytda, kashshofning o‘zi ushbu elementga «glyutsiniy» deb nom bergan edi. «Berilliy» nomini esa keyinchalik, nemis kimyogari Martin Genrix Klaport (1743-1817) tomonidan berilgan va ommalashtirilgan. Uni sof holda ajratib olishni ilk bora 1828-yilda fransuz kimyogari Antuan Byussi (1794-1882) tomonidan uddalangan. Shuningdek, o‘sha yilning o‘zida, Byussidan mustaqil ravishda, nemis kimyogari Fridrix Vyoler (1800-1882) ham berilliyni sof holda ajratib olgan. Sof metall holidagi berilliyni esa birinchi marta 1898-yilda elektroliz usuli bilan, Pol Lebo ismli fransuz fizigi ajratib olgan.

 

Element nomi Hindiston janubidagi Belur shahri nomi bilan bog‘liq bo‘lgan beril minerali nomidan kelib chiqqan. Qadimgi zamonlarda, Madras yaqinidagi ushbu Belur shaharchasidan qimmatbaho tosh — zumrad qazib olingan. Berilliy asosidagi zumradning kimyoviy tarkibi Be₃Al₂Si₆O₁₈ ko‘rinishda bo‘lib, beril minerali va belur zumradi aynan bir xil tarkibga va ko‘rinishga ega. Kimyogarlar berilliyni ushbu mineraldan ajratib olishgani bois, elementga ham uning nomini berishgan.

Yuqorida aytilgan elementning dastlabki nomi — glitsiy esa «shirin» degan ma’noni bergan. Sababi, berilliy birikmalarining suvdagi eritmasi shirin ta’mga ega bo‘ladi.

Tabiatda tarqalganligi

Yer qobig‘idagi berilliy miqdori o‘rtacha 3,8 gramm/tonna deb olinadi. Ishqoriy jinslar tarkibida berilliy miqdori keski ko‘p (70 gr/t gacha); kislotaviy jinslarda esa juda kam (5 gr/t atrofida) bo‘ladi. Ishqoriy jinslarda berilliy singib ketgan tarzda, sochma holatda bo‘lsa, kislotaviy jinslardagi berilliy bir joyda jamlangan holda, yig‘ilib qolishi kuzatiladi. Dengiz suvidagi berilliy miqdori esa favqulodda oz bo‘lib, taxminan 6∙10⁻⁷ mg/litr deb baholangan.

Tarkibida berilliy miqdori ko‘p bo‘lgan 30 xilga yaqin mineral aniqlangan; ulardan 6 xil mineral tabiatda juda keng tarqalgan va berilliy olishning asosiy manbalari sanaladi. Bular: berill, xrizoberill, bertrandit, fenakit, gelvin, hamda, danalit minerallaridir. Sanoatda asosan berill mineralidan berilliy olinadi. Berilliy shuningdek ba’zi qimmatbaho toshlar tarkibida ham asosiy element bo‘ladi. Xususan, akvamarin, zumrad, geliodor toshlari asosan berilliydan tarkib topgan bo‘ladi.

Berilliyning asosiy konlari Braziliya va Argentinada, Hindiston, Qozog‘iston va Rossiyada joylashgan.

Izotoplari

Berilliy monoizotop elementlardan biridir. Uning ⁹Be izotopi elementning tabiatdagi ulushining 100% ni tashkil qiladi. Shuningdek, mazkur elementing yana 11 xil beqaror izotoplarining qoldiqlari (izi) ham aniqlangan. Ulardan ⁷Be va ¹⁰Be kosmik nurlar tufayli atmosferada yuzaga keladigan yadroviy reaksiyalar natijasida juda qisqa muddatga yuzaga keladi.

 

Nuklid	Z(p)	N(n)	Izotop massasi (m.a.b.)	Yarim yemirilish davri	Spin
	Qo‘zg‘atish energiyasi
5Be	4	1	5,04079		½+
6Be	4	2	6,019726(6)	5,0(3)⋅10−21 soniya	0+
7Be	4	3	7,01692983(11)	53,22(6) kun	3/2−
8Be	4	4	8,00530510(4)	6,7(17)⋅10−17 soniya	0+
9Be	4	5	9,0121822(4)	Barqaror	3/2−
10Be	4	6	10,0135338(4)	1,51⋅106 yil	0+
11Be	4	7	11,021658(7)	13,81 soniya	½+
12Be	4	8	12,026921(16)	21,49 millisekund	0+
13Be	4	9	13,03569(8)	0,5 nanosekund	½+
14Be	4	10	14,04289(14)	4,81 millisekund	0+
15Be	4	11	15,05346(54)
16Be	4	12	16,06192(54)		0+

Fizik xossalari

Berilliy qattiqligi bo‘yicha o‘rtacha ko‘rsatkichga ega, lekin mo‘rt metall. Moos shkalasi bo‘yicha qattiqligi 5,5 ball. Rangi odatda kulrang-oqish, yoki kumush rangida bo‘ladi. Elastiklik moduli 300 GPa bo‘lib, eng yuqori ko‘rsatkichlardan biri sanaladi (po‘lat turlarida bu ko‘rsatkich 200-210 GPa atrofida bo‘ladi). Havoda berilliy sirti BeO oksidi bilan yupqa chidamli plyonka tarzida qoplanib qoladi. Berilliyda tovush tezligi 12600 m/soniyaga yetadi va boshqa metallarga nisbatan bu 2-3 barobar katta ko‘rsatkichdir.

Kimyoviy xossalari

Berilliy +1 va +2 oksidlanish darajasi namoyon qiladi. Berilliy (II) gidrooksidi amfoter xossasiga ega bo‘ladi. Aksar kimyoviy xossalariga ko‘ra berilliy alyuminiy bilan juda o‘xshashdir.

Metall berilliyning xona haroratida reaksiyaga kirishishi ancha qiyin. U hatto qizarib cho‘g‘langan holatida ham suv yoki suv bug‘i bilan reaksiyaga kirishmaydi va 600 ℃ darajada ham oksidlanmaydi. Galogenlar bilan reaksiyaga kirishishi uchun berilliyga 600 ℃ darajadan ham yuqori harorat zarur; xalkogenlar bilan esa yanada balandroq haroratdagina ta’sirlashadi. 1200 ℃ da ammiak bilan reaksiyaga kirishib, berilliy nitrid (Be₃N₂) hosil qiladi. Uglerod bilan esa 1200 ℃ da reaksiyaga kirishadi va berilliy karbid (Be₂C) hosil qiladi. Vodorod bilan esa bevosita ta’sirlashmaydi.

Olinishi

Berilliyni dastavval suvsiz berilliy xloridga kaliy bilan ta’sir qilish orqali olingan:

BeCl₂+2K→Be+2KCl

Hozirda esa, berilliy ftoridni magniy orqali tiklash orqali olinadi:

BeF₂+Mg→Be+ MgF₂

Shuningdek, berilliy va natriy xloridlari aralashmasidan elektroliz usulida berilliy ajratib olish usuli ham mavjud. Bunda, xom-ashyo bo‘lmish tuzlarni berilliy rudasidan ajratib olinadi.

Qo‘llanilishi

Berilliy asosan yadro energetikasida neytronlarni sekinlashtiruvchi qalqon vazifasini bajaradigan materiallar tarkibida qo‘llanadi. Bundan tashqari, berilliy oksidi va uran oksidi aralashmasi birgalikda, yuqori samaradorlikka ega yadroviy yoqilg‘i sifatida ishlatiladi. Berilliy ftoridi esa atom texnikasida neytron oqimini nazorat qiluvchi shishalar ishlab chiqarishda qo‘llanadi. Bunday shishaning eng yuqori samarali, sifatli markasida, tarkibning 60% qismi berilliy ftoriddan iborat bo‘ladi.

Shuningdek, berilliyning alyuminiy bilan qotishmasi lazer texnikasida ishlatiladi. Katta Adron Kollayderi (KAK) ning vakuum quvurlari aynan berilliydan tayyorlangan. Sababi, berilliy quvuri ichkaridagi zarrachalar bilan ta’sirlashmasligi bilan birga, ichkarida ushbu zarrachalarning to‘qnashuvlarining sodir bo‘lishidan hosil bo‘ladigan zarbalarga yetarli darajada chidamli metall ekani bilan ahamiyatlidir. Akustikada ham, elektrodinamik ovoz kuchaytirgichlar ishlab chiqarishda berilliy katta muvaffaqiyat bilan qo‘llaniladi.

 

Biologik ahamiyati

Tirik organizmlarda berilliy elementining biror hayotiy muhim funksiyasi aniqlanmagan. Biroq, ayrim fermentlarda berilliy magniyning o‘rnini egallashi mumkin va bu muayyan kasalliklarni keltirib chiqaradi. Oziq-ovqat tarkibida har kuni odam organizmiga o‘rtacha 0,01 mg miqdorda berilliy kirib keladi.

Berilliyning uchuvchan eritmalari, shu jumladan, tarkibida berilliy zarralari bo‘lgan chang ham yuqori toksik xususiyatli bo‘ladi. Havodagi berilliy miqdorining ruxsat etilgan chegaraviy konsentratsiyasi 0,001 mg/m³ deb belgilangan. Berilliy aniq namoyon bo‘luvchi allergen ta’sirga ega. Berilliy bug‘lari va changi orqali nafas olganda, nafas yo‘llarining og‘ir kasallanishi – berillioz kelib chiqishi mumkin.

Umumiy ma’lumotlar
Nomi	Berilliy;
Formulasi	Be
Raqami	4;
Kashf etgan olimlar	Lui Nikola Voklen
Kashf etilgan sana	1798 yil,
Kashf etilgan davlat	Fransiya;
Atom xossalari
Atom raqami	9,012180 m.a.b. (g/mol);
Elektron konfiguratsiyasi	[He] 2s2
Atom radiusi	112 pm;
Kimyoviy xossalari
Elektrmanfiyligi	1,57 (poling shkalasi bo‘yicha);
Kovalent radiusi	90 pm
Ion radiusi	35 (+2e) pm
Elektrod potensiali	−1,69 V
Oksidlanish darajasi	+2, 0;
Ionizatsiya energiyasi (birinchi elektron)	898,8 kJ/mol; (9,32 eV)
Termodinamik xossalari
Zichligi	1,848 g/sm3;
Erish harorati	1551 K; 1278 ℃
Qaynash harorati	3243 K; 2970 ℃
Issiqlik o‘tkazuvchanligi	(300 K) 201 Vt/(m·K);
Solishtirma erish issiqligi	1,21 kJ/mol
Solishtirma bug‘lanish issiqligi	309  kJ/mol
Molyar issiqlik sig‘imi	16,44 J/(mol·K)
Molyar hajmi	5,0 sm3/mol
Struktura panjarasi shakli	geksagonal
Panjara parametrlari	a=2,286 c=3,584 Å;
c/a nisbati	1,567
Debay harorati	1000 K

 

---