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你可能覺得我在標題里寫了錯別字,我只是調皮了一下 。但請你真的不要玩鈹,因為它是一種劇毒的金屬,鈹和鈹的化合物被國際癌癥研究機構(IARC)列為第1類致癌物 。
不過鈹很稀有,一般人根本就接觸不到它 。或者,你接觸到了 , 但你不知道那里邊有鈹,比如祖母綠寶石Be?Al?(SiO?)? 。
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一枚祖母綠寶石戒指
鈹是什么?鈹是金屬,它在元素周期表中排名第四位,位于堿土金屬列的最上端,這說明鈹的原子核里有4個帶正電荷的質子,它的原子核外圍相應地也有4個電子,這4個電子中的2個位于靠近原子核的1s軌道,另2個位于2s軌道上 。
別看含有鈹的寶石們一個個都光鮮亮麗身價不菲,鈹金屬自身卻是灰頭土臉很是不怎么起眼 。它呈鋼灰色,楊氏模量達到287GPa,硬而且脆,很容易破碎,總而言之,鈹有寧折不彎的優秀品質,值得稱道 。
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這是一塊重140g的金屬鈹,看起來像塊煤炭
鈹不僅自身堅硬,當你將鈹與別的金屬組成合金時,它也能大幅度改變相應合金的物理性質 。當鋁與鈹組成合金,其屈服強度將由純鋁的7~11MPa升高到479~516MPa;由鈹銅合金制成的工具堅硬且沒有磁性,它的最大強度甚至能達到1400MPa(是高錳鋼的3倍)!并且使用這種合金工具敲擊鋼鐵不會發出火花,這對于許多在抗爆要求高的環境下作業是非常重要的 。
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一個鈹銅合金扳手
鈹是每單位重量散熱特性最好的金屬,它擁有高比熱(1925 J·kg?1 ·K?1)和導熱系數(216 W·m?1 ·K?1) , 并且線性熱膨脹系數相對較低(11.4×10?? K?1),因此鈹是每單位重量散熱特性最好的金屬,當然了 , 由于鈹很貴,一般情況下不會有人奢侈到拿它做CPU的散熱器 。
鈹的生成和生產鈹最初產生于“宇宙大爆炸”的一天之后,在原始的宇宙中只產生一種穩定的鈹同位素鈹-9 , 但在恒星的P-PII反應鏈中,氦-3和氦-4可以聚合而成鈹-7,它的半衰期為53天:
3He?He → ?Beγ
恒星中還合成了鈹的許多其它同位素,這些同位素都不穩定 , 有的半衰期極短,一閃就沒了 , 衰變成了其它的東西 。
鈹存在于地球的100多種礦物中,其中不乏一些名貴的寶石 。比如說綠玉(Al?Be?Si?O??),我們常見的祖母綠就是綠玉的一種,它呈現出不同的綠色是因為其中摻雜有不同比例的鉻離子 。
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綠玉、祖母綠Be?Al?(SiO?)?
海藍寶石也是一種綠玉,海藍寶石的淡藍色歸因于其中含有二價鐵離子Fe2?,當其中混有Fe3?離子則顯示金黃色,而當Fe2?與Fe3?離子同時存在則顯出深藍色 。
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一塊海藍寶石結晶體
金綠寶石(Al?BeO?),盡管都含有鈹,但從化學式我們可以看出它與綠玉是完全不一樣的東西,金綠寶石有一個我們耳熟能詳的俗稱“貓兒眼”,它的金黃顏色也是因為其中摻雜了不同數量的Fe3?離子 。
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金綠寶石(Al?BeO?)
除了上面這幾種寶石外 , 含鈹的礦物還有被稱為Bertrandite的一種鈹硅酸鹽氫氧化物Be?Si?O?(OH)? , 和硅鈹石phenakite(Be?SiO?) 。世界鈹的總礦石儲量超過40萬噸,分布于巴西、阿根廷、俄羅斯、印度、馬達加斯加和美國 。

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