Фторид бериллия что такое бериллия
Фторид бериллия
Фторид бериллия | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | Фторид бериллия |
Сокращения | Бесцветные кристаллы |
Традиционные названия | Фтористый бериллий |
Химическая формула | BeF2 |
Физические свойства | |
Молярная масса | 47,01 г/моль |
Плотность | 1,986 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | 803 °C |
Температура кипения | 1175 °C |
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) | 51,84 Дж/(моль·К) |
Энтальпия образования (ст. усл.) | -1027 кДж/моль |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | 84,6 25 г/100 мл |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7787-49-7 |
SMILES | [Be+2].[F-].[F-] |
RTECS | DS2800000 |
Фтори́д бери́ллия — бинарное химическое соединение с химической формулой BeF2. Бесцветные кристаллы. Образует кристаллогидрат.
Содержание
Получение
Физические свойства
Фторид бериллия образует бесцветные гигроскопические кристаллы гексагональной сингонии, решетка типа α-кварца с параметрами a = 0,4750 нм, c = 0,5186 нм, Z = 3. Также известна тетрагональная модификация с параметрами ячейки a = 0,660 нм, c = 0,674 нм, Z = 8.
Химические свойства
Применение
Полезное
Смотреть что такое «Фторид бериллия» в других словарях:
Фторид кислорода(II) — Фторид кислорода(II) … Википедия
Фторид лития — Общие … Википедия
Фторид иода(I) — (монофторид иода) IF соединение иода с фтором, представляющее собой при комнатной температуре жидкость жёлтого цвета с сильным раздражающим, запахом похожим на запах трифторида иода. Содержание 1 Физические свойства 2 Химические свойства … Википедия
Фторид азота(III) — Фторид азота(III) … Википедия
Фторид иода(V) — (пентафторид иода) IF5 соединение иода с фтором, представляющее собой жёлтую жидкость. Химически чрезвычайно активен и агрессивен к большинству материалов. См. также Фтор Иод Фторид иода(I) Фторид иода(III) Фторид иода(VII) … Википедия
Фторид иода(VII) — Фторид иода(VII) … Википедия
Фторид ксенона(IV) — Фторид ксенона(IV) … Википедия
Фторид хлора(I) — Фторид хлора(I) … Википедия
Фторид криптона(II) — Фторид криптона(II) … Википедия
Фторид ксенона(VI) — Общие … Википедия
Фторид бериллия что такое бериллия
Отравление фторидом бериллия и симптомы коронавируса. Найди 10 отличий
Наиболее часто острая интоксикация в тяжелой форме появляется не при вдыхании пыли металлического бериллия, а при воздействии на бронхолегочной систему его летучих фтористых соединений. Пожалуй, фторид бериллия является наиболее токсичным из всех соединений этого металла, и острое отравление им протекает коварно и длительно.
Симптомы отравления бериллием в этом случае начинаются с бурного и потрясающего озноба, и повышения температуры до 40° С и выше. Появляются выраженные симптомы интоксикации, такие как головная боль, общая слабость, сонливость. Возникает боль в грудной клетке, появляется кашель. Такие симптомы чрезвычайно напоминают острую пневмококковую пневмонию, но обычно пациент всегда отмечает наличие возможного условия отравления на производстве, поскольку вдыхание фторида бериллия в быту исключается.
Чаще всего такие ситуации, связанные с вдыханием растворимых соединений бериллия, возникают исключительно при аварийных ситуациях, возникших в плавильных и отливочных цехах. Но в сложных случаях диагностика беррилиозаможет быть запутанной, особенно при неявных выбросах соединений
Обычно через несколько часов такой клинической картины всё проходит, на следующий день у пациента нормализуется температура, проходят симптомы интоксикации, даже восстанавливается трудоспособность. Такой период «мнимого благополучия» продолжается от 2 дней до 3 недель, а затем развивается картина тяжелого поражения дыхательных путей. Чем короче этот период, тем картина и течение второй фазы заболевания будет тяжелее.
Бериллиоз – нормальные бронхи (слева), поврежденные бронхи (справа)
У пациента снова повышается температура до 40° и выше, возникает резкая одышка, синеют кожные покровы, кончики носа и ушей, кончики пальцев. Такое явление называется диффузным цианозом и связано она с резким уменьшением насыщение крови кислородом. На этом фоне возможно падение артериального давления до коллаптоидных цифр, у пациентов отмечается увеличение печени. Реагирует кровь, в ней определяется лейкоцитоз и лимфопения, относительный эритроцитоз и повышается СОЭ.
Это фаза заболевания длится до месяца, при тяжелых отравлениях – до 3 месяцев, при этом нередко сопровождаясь очаговой токсической пневмонией. Наличие очаговой пневмонии существенно ухудшает прогноз и утяжеляет течение острого отравления.
Бериллий очень коварен, при таком поражение фторидом бериллия возможен рецидив, или возврат тяжелой клинической симптоматики, и такой затяжной характер течения нередко настолько ухудшает трудоспособность, что однократно отравившегося пациента, в конце концов, переводят на инвалидность.
Всего в специальной литературе описано около 300 случаев острого отравления, вызванного фторидом бериллия и другими его летучими галогенидами, а также оксидом и сульфатом. Прогноз до самого последнего момента остается неясным, поскольку многие пациенты умирают от острого токсического пневмонита при явлениях нарастающей острой дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности. Но довольно часто наступало и полное выздоровление, примерно через месяц после интоксикации.
Также фторид бериллия, кроме бериллиоза лёгких, может вызывать и бериллиоз кожи. В результате развивается аллергический дерматит, который протекает с поражением открытых участков, чаще всего это шея и кожа лица. Характерным симптомом является постоянной и мучительный зуд, отечность век, при тяжелых поражениях кожи возникает язва образования с некрозом.
Симптомы хронического отравления (бериллиоза)
Признаки хронического отравления практически всегда связаны с металлической пылью, не имеют отношения к летучим и растворимым соединениям. Коварство бериллия и в том, что поражение легких возникают не только у рабочих, которые контактируют с металлом на производстве, но также и у тех лиц, которые проживают вблизи предприятий, и у тех, кто имеет контакт с рабочей одеждой.
Скрытый период заболевания может колебаться от нескольких недель и даже до 10 лет. Как говорилось выше, через многие годы после прекращения контакта с ядом могут развиться признаки заболевания, хотя практически у половины больных хроническим берлиозом такой латентный период не превышал 1 года.
Следует подчеркнуть, что нет никакой связи между концентрацией бериллия в сплаве, вызвавшим отравление, и тяжестью состояния. Наблюдалось много случаев хронического отравления при работе с бериллиевой бронзой, которая содержала не более 2% металла. Но при этом среди больных были пациенты с легкими формами и с быстропрогрессирующими, которые представляли опасность для жизни.
Обычно тяжелое хроническое отравление бериллием протекает в виде трёх последовательно сменяющих друг друга стадий, и первая стадия весьма напоминает острую симптоматику:
на первой стадии больной обычно резко теряет массу тела, его постоянно беспокоит общая слабость, у него возникают боли в грудной клетке, даже сильные, и появляется кашель с мокротой.
Обычно такие пациенты часто попадают к фтизиатру, поскольку эта картина очень напоминает туберкулезное поражение. Но если на производстве существует центр охраны труда, то тогда такой пациент направляется в клинику профессиональных заболеваний, где у него проводится кожная проба с бериллием, которая даёт положительный результат;
На второй стадии хронической интоксикации, как при продолжении воздействия металла и его пыли, так и после прекращения интоксикации появляется одышка.
Она усиливается при нагрузке, появляются такие симптомы беррилиоза, как выраженные суставные и мышечные боли. Также на фоне истощения у пациента появляется синюшность, увеличивается лимфоузлы, даже в покое частота дыхательных движений увеличивается до 20 в одну минуту, при функциональных исследованиях, таких как спирография, отмечается снижение жизненной емкости легких.
На рентгенограмме можно определить симптомы развивающейся эмфиземы легких, диффузного бронхита и бронхиолита. Увеличивается частота сердечных сокращений, на рентгенограмме отмечается выраженное увеличение границы сердца вправо, в легких резко увеличивается контрастность сосудистого рисунка, и по всем легочным полям заметно большое количество различных округлых теней;
третья стадия хронической тяжелой интоксикации бериллием протекает по типу дыхательной прогрессирующей недостаточности.
Пациента беспокоит очень сильная одышка даже в покое, губы и носогубный треугольник резко синюшные, изменяется конфигурация пальцев по типу «барабанных палочек», что является классическим признаком тяжелой хронической дыхательной недостаточности. Полностью нарушается деятельность бронхолегочной системы. Выслушиваются различные влажные легочные хрипы, появляются симптомы плеврита, жизненная емкость легких снижается еще более, возникают грубые нарушения в работе печени. У пациентов весьма часто повышается температура до 38 градусов и выше, что также является признаком беррилиоза легких с вторичными поражениями.
На фоне такой неблагоприятный прогрессирующей симптоматики часто возникают такие осложнения, как спонтанный пневмоторакс, нарастание сердечно-легочной недостаточности. Таким больным часто требуется кислород, и они являются глубокими инвалидами. Довольно часто такое тяжелое поражение легких сопровождается симптомами контактного дерматита.
Основы металлургии бериллия
Свойства бериллия
Порядковый номер бериллия 4, его атомная масса 9,013. Бериллий относится ко II группе периодической системы Д.И. Менделеева. Это металл серого цвета, по внешнему виду напоминающий сталь.
Бериллий плавится при температуре 1287 ºС и кипит при 2450 ºС. У него обнаружены две полиморфные модификации с температурой аллотропического превращения 1254 ºС. Низкотемпературная модификация бериллия (α-Be) при 18 ºС имеет гексагональную решетку с параметрами а = 0,22856 нм, с = 0,35832 нм, с/а = 1,5677. Высокотемпературная β-модификация образует объемноцентрированную кубическую решетку с периодом 0,2549 нм при 1254 ºС. Межатомное расстояние при полиморфном превращении α→β уменьшается, а плотность возрастает примерно на 5 %.
При комнатной температуре бериллий устойчив в сухой атмосфере, но во влажном воздухе медленно окисляется. При нагреве в воздушной атмосфере до температур примерно 600 ºС окисление бериллия незначительно. Металлический бериллий непосредственно реагирует с азотом при температурах выше 700 ºС с образованием нитрида Be3N2, отличающегося высокой твердостью.
Бериллий не вытесняет водород из воды, так как на его поверхности образуется плотная оксидная пленка. В перегретой воде при 300 ºС технический бериллий разрушается через двое суток. Бериллий стоек в расплавах лития до 593 ºС, в ртути – до 315 ºС, в висмуте и свинце – до 673 ºС. Натрий, калий и кальций технической чистоты вызывают коррозию бериллия из-за его взаимодействия с кислородом, растворенным в этих металлах. Если содержание кислорода в расплавах щелочных металлов меньше 0,01 %, то коррозии не происходит.
Сырье для производства бериллия
В настоящее время за рубежом используются два промышленных минерала: берилл и бертрандит.
Берилл Be3Al2 [Si6O18] – силикат кольцевой структуры, содержит 10,5–14,3 % BeO. Обычные примеси – щелочные элементы Li, Na, R, Rb, Cs; меньшее значение имеют Mg, Mn, Fe, Cr, H2O. Чистый берилл бесцветен; окраска его обусловлена примесями, главным образом железом и хромом. Окрашенные и хорошо закристаллизованные разновидности берилла используют как драгоценные камни: изумруд – зеленый, аквамарин – зеленовато-голубой, воробьевит (содержит до 3 % Cs2O) – розовый, гелиодор – желтый.
Берилл встречается почти во всех минеральных образованиях, за исключением собственно магматических. Но для промышленного использования до последнего времени разрабатывали лишь месторождения крупнокристаллического берилла, связанные с гранитными магматитами, позволяющие применять ручную рудоразборку. Большая потребность в бериллии привела к совершенствованию методов обогащения и к использованию других типов месторождений, содержащих мелкокристаллический берилл, в частности комплексные сподумен-берилловые руды.
Интенсивные исследования, проводившиеся в последние годы во многих странах, привели к открытию новых промышленных типов месторождений гидротермально-пневматолитического характера. Основные минералы этих месторождений – бертрандит, фенакит, хризоберилл, а в некоторых случаях вместе с ними присутствуют бехоит, гадолинит, гельвин и эвклаз.
Фенакит Be2[SiO4] – островной силикат, содержит 45,5 % BeO. Обычно бесцветен, но иногда окрашен примесями в винно-желтый или розовый цвет. Генетически родствен бертрандиту. В ближайшей перспективе планируется освоение его месторождений.
В большинстве пегматитовых месторождений берилл входит в состав комплексных руд наряду с другими редкометальными минералами, бертрандитовые месторождения относятся к монометальным. Подтвержденные запасы бериллия более 1100 тыс. т BeO. Около 80 % запасов сосредоточено в четырех странах: Бразилии (380 тыс. т), Индии (180 тыс. т), Аргентине (70 тыс. т) и США (55 тыс. т).
Бериллиевые руды относятся к труднообогатимым вследствие близости свойств минералов бериллия и пустой породы.
Основные методы обогащения бериллиевых руд следующие:
Ручная рудоразборка. Применяют для крупнокристаллических берилловых руд (минимальный размер кристаллов должен быть ∼ 10 мм) пегматитовых месторождений, что дает возможность извлекать лишь 30 % содержащегося в руде бериллия. Разработаны методы автоматизированной радиометрической рудоразборки по наведенной радиоактивности при облучении γ-лучами.
Избирательное измельчение применяют для руд, содержащих мягкие породы (слюдистые сланцы, тальк). Твердые минералы бериллия отделяют на грохотах или классификаторах от минералов пустой породы.
Флотация. Применяют для руд с мелкой вкрапленностью берилла. При обогащении сподумен-берилловых руд вначале производят флотацию сподумена. Ее хвосты, представляющие собой черновой берилловый концентрат, флотируют затем по кислотной или щелочной схеме. Флотационные методы дают возможность извлечь ∼ 85 % берилла. При флотационном обогащении пегматитов, содержащих менее 0,1 % BeO, удалось получить концентраты с 8–11,5 % BeO с 70–80 %-ным извлечением.
Способы получения бериллия
Металлотермические методы
Эти методы были испробованы по отношению к оксиду и галогенидам бериллия. Для восстановления оксида бериллия из обычно применяемых металлов пригоден лишь Ca. Однако продукт восстановления загрязняется кальцием вследствие образования соединения CaBe13. Неудачна и попытка использовать для восстановления Ti и Zr. В данном случае реакция проходит в твердой фазе (температуры плавления компонентов очень высоки), поэтому выход во многом зависит от степени контактирования BeO с восстановителем, в связи с чем брикетирование производили под давлением 101 МПа. Этот процесс, проводившийся в глубоком вакууме (133 Па) и при 1785 ºС, оказался слишком дорогим, чтобы получить широкое применение.
Фторид бериллия (Ткип =1327 ºС) позволяет вести процесс с получением расплавленного бериллия, образующего корольки металла. Из восстановителей наиболее подходит магний, так как щелочные металлы, например Na, обладают низкой температурой кипения, кроме того, в процессе восстановления образуется соединение NaF · BeF2, которое далее не восстанавливается натрием, что существенно снижает выход бериллия.
Магнийтермическое восстановление фторида бериллия
Это самый распространенный метод получения металлического бериллия. Реакция восстановления фторида бериллия магнием протекает быстро уже при температуре около 900 ºС, однако для разделения продуктов реакции они должны быть нагреты до 1300 ºС, т. е. выше температур плавления бериллия и фторида магния. В процессе восстановления выделяется большое количество тепла, которое идет на испарение магния, что создает возможность выброса материала из зоны реакции. Указанные осложнения устраняют добавлением флюсов, на плавление которых это тепло и расходуется. Наиболее целесообразным оказалось использовать в качестве флюса избыток BeF2, что исключает загрязнение металла посторонними добавками. Система MgF2 – BeF2 позволяет выбрать наиболее рациональный состав шлака. Хорошие результаты могут быть достигнуты при введении магния в количестве не более 75 % от стехиометрически необходимого. При таком соотношении бериллий легко отделяется от шлака за счет растворения с поверхности частичек восстановленного металла оксидной пленки, мешающей их слиянию. Плотность шлака больше плотности бериллия, поэтому последний всплывает на поверхность ванны.
Восстановление ведут в графитовых тиглях, нагреваемых в индукционных печах. Расплавленный бериллий накапливается на поверхности шлака. При охлаждении тигля металл кристаллизуется раньше шлака, что позволяет извлекать слиток бериллия из расплава солей. Шлак в расплавленном состоянии сливают из тигля в графитовую изложницу. Соли с поверхности слитка бериллия растворяют в воде. Фторид бериллия извлекают из шлака в процессе выщелачивания раствором фторида аммония. Получаемый раствор поступает на стадию производства фторида бериллия. Нерастворимый осадок, состоящий из фторида магния, после переработки используют в качестве флюса в процессе восстановления. Частицы и куски восстановленного металла содержат 97 % Be, а также некоторое количество шлака и непрореагировавшего магния. Суммарное извлечение бериллия в процессе восстановления 96 %, продолжительность цикла 3,5 ч.
Электролитическое производство бериллия
Бериллий не может быть получен электролизом водных растворов его солей, так как имеет высокий отрицательный электродный потенциал, поэтому при электролизе на катоде выделяется водород. Электролитическое производство можно осуществить, используя расплавы солей, в частности расплавы галогенидов бериллия. Однако их расплавы не проводят ток, поэтому электролиз возможен лишь в присутствии второго компонента, обладающего достаточной электропроводностью и более высоким по сравнению с галогенидами бериллия напряжением разложения. Этими свойствами обладают галогениды щелочных металлов.
Соответствующий состав электролита в принципе допускает использование и хлоридной, и фторидной ванн. Но высокая температура плавления BeF2 (800 ºС) обусловливает проведение высокотемпературного процесса. Это влечет за собой конструктивные затруднения и способствует окислению выделяющегося металла. Предпочитают низкотемпературный электролиз из ванны, содержащей хлориды бериллия и натрия. Оптимальный состав электролита был найден в результате изучения плавкости в системе BeCl2 – NaCl. В системе обнаружены низкотемпературная эвтектика (215 ºС), содержащая 50 % (мол.) BeCl2, и инконгруэнтно плавящееся соединение Na2BeCl4. В этом соединении бериллий координационно связан с хлором, но связь неустойчива.
Электролиз проводят в сварных никелевых ваннах, снабженных электрическим нагревателем. Анод изготовляют из плотного графита, что снижает выкрашивание анода с поверхности и тем самым уменьшает возможность загрязнения электролита. Катодом служит сама никелевая ванна. В этом случае по окончании электролиза электролит перекачивают в другую ванну, а металл вычерпывают перфорированным ковшом. На некоторых предприятиях применяют съемные катоды в виде перфорированных никелевых ящиков, вставляемых в ванны. Ванну и катод перед электролизом бериллируют для уменьшения загрязнения никелем.
Электролитический бериллий чище металлотермического. Это объясняется тем, что и электролиз, и предшествующее ему хлорирование BeO – рафинирующие операции. Указанное преимущество делает электролитический метод конкурентоспособным, несмотря на значительно меньший выход металла.
Сплавы на основе бериллия
Подавляющее большинство элементов периодической системы обладают ничтожной растворимостью в бериллии или практически не растворяются в нем. Заметной растворимостью в твердом бериллии при высоких температурах обладают такие элементы, как Co, Ni, Cu, Au, Pd. Однако растворимость этих металлов в бериллии с понижением температуры сильно уменьшается, и появляются выделения вторых фаз, вызывающие охрупчивание бериллия.
Большой интерес представляют сплавы бериллия с 20…40 % алюминия. Эти сплавы отличаются высокими механическими и технологическими свойствами при плотности не намного большей, чем у бериллия. Они обрабатываются значительно легче, чем чистый бериллий. Бериллий образует с алюминием диаграмму состояния эвтектического типа практически без взаимной растворимости (рис. 1). Структура сплавов бериллия с 20…40 % Al представлена хрупкими сравнительно твердыми частицами бериллия и мягкой высокопластичной алюминиевой фазой. Алюминиевая фаза и придает сплавам достаточно высокую технологичность и пластичность. Хотя алюминий и снижает модули упругости бериллия, они остаются достаточно высокими и составляют 220000…250000 МПа при 25…30 % Al, в связи с чем эти сплавы по удельному модулю упругости превосходят все конструкционные материалы. Перспективный для промышленного применения сплав Be + 38 % Al имеет σ в = 385 МПа; σ 0,2 = 300 МПа; δ = 7 %; Е = 189000 МПа. Механические свойства сплавов системы Be – Al могут быть существенно повышены легированием магнием и цинком.
В связи с открытием у бериллия полиморфизма были приняты попытки стабилизировать β-фазу при комнатной температуре. Бериллиевые сплавы со стабилизированной β-фазой благодаря ее кубической структуре должны обладать значительно большей пластичностью по сравнению с α-бериллием и сплавами на основе α-фазы. Фаза β закалкой в воде в бериллиевых сплавах не фиксируется. В системах бериллия с никелем и кобальтом β-фазу удалось зафиксировать лишь сверхбыстрой закалкой при скоростях охлаждения порядка 10 6 град/с. Поэтому в настоящее время стабилизацию β-фазы для получения бериллиевых сплавов считают весьма проблематичной.
ФЕЙК: Люди могут болеть не Covid-19, а страдать от отравления фтором бериллия
Проверка фейков в рамках партнерства с Facebook
В сети активно распространяют видео, в котором Рамин Иманов, представленный как врач и профессор, приводит ложные утверждения о коронавирусе. В частности, он отмечает, что вещество фторид бериллия вроде распыляют с самолетов. И, вероятно, именно от отравления этим веществом, а не от COVID-19, страдают люди по всему миру, потому что вроде бы симптомы похожи.
Фторид бериллия (BeF2) действительно является ядовитым химическим веществом. Его используют для производства стекла, компонентов ядерных реакторов и металлического бериллия.
При горении вещество выделяет токсичные пары. В виде твердых частиц также может повредить здоровью человека. При вдыхании вещества наблюдаются кашель, боль в горле, одышка. При попадании на кожу — покраснение, боль. При попадании в глаза — покраснение, боль, затуманенное зрение. При попадании в желудок — боль в животе, диарея, тошнота, рвота. Наряду с этим, симптомами Covid-19 является лихорадка, сухой кашель, чувство усталости, иногда — головная боль и затрудненное дыхание. Также Covid-19 может протекать в тяжелой форме, основным осложнением которой является вирусная пневмония, которая вызывает обширный воспалительный процесс легких и последующую острую дыхательную недостаточность.
Однако не существует доказательств того, что с самолетов распыляют соединения бериллия. Более того, сравнивать симптомы отравления химическим веществом при вдыхании с симптомами любой респираторной инфекции только потому, что они имеют некоторые общие симптомы — ложный путь доказательства. Ведь такие симптомы могут быть похожими, потому что поражены одинаковые органы.
К тому же, если бы люди страдали от отравления фторидом бериллия, а не от коронавирусной инфекции, заболевание не распространялось бы от человека к человеку. А именно распространение болезни от носителя к здоровому человеку наблюдают сейчас в мире.
Большинство других тезисов спикера из этого видео VoxCheck уже предварительно опровергали.
Предостережение
Авторы не работают, не консультируют, не владеют акциями и не получают финансирования от компании или организации, которая бы имела пользу от этой статьи, а также никоим образом с ними не связаны