БЕРИЛЛИЙ (лат. Beryllium) Be - химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 4, атомная масса 9,01218. Светло-серый металл. Элемент имеет природный стабильный  изотоп   ⁹Be.

Некоторые драгоценные камни-минералы Б. (аквамарин, изумруд, александрит и др.) использовались в ювелирном деле ещё до н.э. Сам элемент был открыт в виде «берилловой земли» (ВеО) в 1798 г. французским химиком Л. Вокленом, когда он пытался установить общность химического состава минералов берилла и изумруда. Поскольку растворимые соли Б. сладкого вкуса, его вначале называли «глюциний» (от греч. «глюкйс» - сладкий) или «глиций». Металлический Б. был получен в 1828 г. Ф. Вёлером в Германии и не­зависимо от него во Франции А. Бюсси по окислительно-восстановительной реакции:

ВеС1₂ + 2К = Be + 2КС1

Как и многие металлы, открытые в XVII-XIX вв., Б. свыше 100 лет оставался лабораторной редкостью. Применение Б. началось лишь в 40-х гг. нашего столетия, хотя его ценные качества как компонента сплавов были обнаружены уже в 1926 г., а замечательные ядерные свойства - в 1932 г.

О Б. часто говорят как о редком элементе, но в природе он распространён больше, чем, например, олово (содержание Б. в земной коре 3,8^.10^-4 % по массе). Из минералов Б. наибольшее промышленное значение для получения металла и его соединений имеет берилл - минерал из класса силикатов Al₂Be₃[Si₆O₁₈]. Переработка минералов Б. очень трудоёмка. В результате переработки получают двойной фторид Na₂[BeF]. Его расплавляют и подвергают электролизу. Б. в виде чешуек осаждается на катоде. Процесс требует больших затрат электроэнергии.

Б. плавится при 1284 °С, кипит при 2450 °С. Металл сочетает исключительно важные для техники свойства. Он очень лёгок (плотность Б. 1,848 г/см³, а плотность алюминия 2,70 г/см³), весьма тугоплавок и твёрд. Прочность же Б. такова, что пруток из него сечением 1 мм² вы­держивает груз, равный массе взрослого человека, - около 60 кг, в то время как такой же пруток из алюминия выдерживает всего лишь 11,4 кг. Кроме того, Б. обладает высокой прочностью при повышенных температурах. Так, дуралюмин при нагревании до 400 °С становится в 5 раз менее прочным, чем до нагрева, а Б. только в 2 раза.

Однако для применения Б. как конструкционного материала всё ещё есть препятствия. Не вполне очищенный металл хрупок. Кроме того, изготовлять изделия из него очень непросто. Традиционные методы обработки металлов - плавка и литьё - оказались малопригодными для Б. из-за образования в процессе кристаллизации зёрен, трещин и раковин. Поэтому, даже очень крупные заготовки из Б. (массой до 5 т) в промышленности получают только методами порошковой металлургии.

Б. возглавляет главную подгруппу II группы периодической системы Менделеева. Так как внешняя электронная оболочка его атома содержит два электрона (конфигурация 2s²), Б. сравнительно легко отдаёт их, проявляя в соединениях степень окисления +2 (валентность II). В химическом отношении Б. сходен как с магнием, так и с алюминием. При комнатной температуре на воздухе Б. покрывается тонкой окисной плёнкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления. С водой почти не реагирует, так как образующаяся в первый момент плёнка малорастворимой гидроокиси Ве(ОН)₂ также пассивирует металл. Активно взаимодействует с НСl и H₂SO₄, а при нагревании и с HNO₃. Выше 800 °С Б. сгорает на воздухе с образованием ВеО. При высокой температуре он соединяется также с хлором, серой, углеродом, азотом и другими неметаллами, образуя соответственно ВеС1₂, BeS, Ве₂С, Be₃N₂ (с водородом непосредственно не реагирует).

Окись Б. плавится только при 2530 °С. В воде она почти нерастворима. Порошок непрокалённой ВеО хорошо растворим как в кислотах, так и в растворах щелочей:

ВеО + H₂SO₄ = BeSO₄ + Н₂O

ВеО + 2КOН = К₂ВеO₂ + Н₂O

Прокалённая ВеО, напротив, химически очень стойка. Гидроокись Ве(ОН)₂, так же как и А1(ОН)₃, имеет амфотерный характер и диссоциирует по схеме:

Be²⁺ + 2OH^- ↔ Ве(ОН)₂

Н₂ВеO₂ ↔ 2Н⁺ + ВеО₂^2-

Соли с анионом  ВеО₂^2- называются бериллатами. Свойства Ве(ОН), как основания выражены гораздо отчётливее кислотных. При добавлении щёлочи равновесие сдвигается в сторону образования бериллат-ионов ВеО₂^2-.

Расцвет бериллиевой промышленности тесно связан с ядерной техникой, самолёто- и ракето­строением. Ещё в 1932 г. английский физик Дж. Чэдвик установил, что при бомбардировке α-частицами Б. испускает новые элементарные частицы:

₄⁹Ве + ₂⁴α = ₆¹²C + ₁⁰n

Так был открыт нейтрон (обозначается  ₁⁰n или n) - элементарная частица, входящая в состав атомного ядра и не несущая заряда (лат. neuter - ни тот, ни другой).

Нейтрон - «главный снаряд» ядерной энергетики. Под действием нейтронов (или, как говорят физики, при бомбардировке нейтронами) происходит деление ядер урана и других тяжёлых радиоактивных элементов. Делящиеся ядра, в свою очередь, испускают нейтроны - так развивается цепная ядерная реакция - могучий источник атомной энергии.

До появления ядерных реакторов смеси Ra-Be были наиболее популярными лабораторными источниками нейтронов (радий поставлял необходимые для ядерной реакции α-частицы). Но Б. оказался ещё и прекрасным замедлителем и отражателем нейтронов. Ведь ядерную реакцию необходимо регулировать. И теперь в различных ядерных реакторах (в том числе и в малогабаритных) Б. выполняет свою почётную «антинейтронную работу».

Особое свойство Б. - его высокая проницаемость для рентгеновских лучей (в 17 раз выше, чем у алюминия); поэтому во всём мире Б. применяется для изготовления «окошек» в рентгеновских трубках. Благодаря высокой температуре плавления, прочности, высокой теплопроводности и малой плотности Б. находит всё возрастающее применение в самолёто- и ракетостроении. Уже сейчас Б. применяется для изготовления тормозных дисков самолётов, панелей солнечных батарей, обшивки днищ космических кораблей.