化学之书
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1828年 铍

尼古拉斯-路易斯·沃克兰 (Nicolas-Louis Vauquelin,1763—1829)

安托万·蒲赛 (Antoine Bussy,1794—1882)

弗里德里希·维勒(Friedrich Wöhler,1800—1882)

一些宝石中含有铍,如图中这种来自尼泊尔的海蓝宝石标本。

毒理学(1538年),论矿冶(1556年),电化学还原(1807年),区熔提纯(1952年)

铍(Beryllium)这种元素有点奇怪,它的原子序数是4,对于大多数的非化学专业的人来说,相比于元素周期表中它周围那些鼎鼎大名的元素,它真是鲜为人知。铍既不廉价又不易得,还有惊人的毒性,为何人们非要花费气力去了解它?原来铍也有其不可替代的特质:即使在加热状态下,它的物理性质仍然很稳定;对于X-射线来说,铍几乎是“透明的”,可以完全透过,鉴于X-射线源必须密封,要想利用X-射线,铍的这一特性就至关重要;铍还能高效地散射高能中子并使其减速,所以铍很早就被用在核物理中,作为核聚变电厂中关键的屏蔽材料(核聚变电厂反应堆会释放出大量有害的中子);同时铜铍合金不仅强度高,还具有受撞击时不产生火花的奇妙性质,可用于制作石油化工行业专用的扳手和螺丝刀等—在满是氢气罐或其他易燃易爆物的房间内作业,能够有效防止爆炸的发生。

然而想成功分离出纯净的铍可没那么容易。在加热条件下,铍特别容易与氧结合,这可是人们进行金属精炼或加工时最不愿意看到的。铍也不是一个特别常见的元素,1798年法国化学家尼古拉斯—路易斯·沃克兰在对绿柱石(祖母绿和海蓝宝石都是这类矿石中的一种)进行研究时发现了这一新元素的氧化物,由于这种新元素的盐多带甜味,当时称它为“甜素”(Glucine)。直到1828年,弗里德里希·维勒和安托万·蒲赛各自独立地使用另外一种新分离出的元素—“钾”去还原才得到一些铍的小颗粒。在此之前人们连这种纯度不高的铍也没得到过。纯铍的制备则花费了更长的时间,直到20世纪50年代后期,人们借助于区熔提纯技术(Zone refining),才真正制备出了高规格的纯铍材料。

在20世纪30—40年代,作为早期荧光灯的组件之一,铍在当时已经成为一种重要的工业原材料。然而,人们逐渐发现:工作中接触过铍的工人(特别是吸入铍粉尘的)相继出现了一系列健康问题。此后,除了上文提到的制造X-射线设备及高性能合金等特殊制造领域外,铍的使用受到了严格的限制。如果有朝一日核聚变发电正式步入工业应用,或许我们就能见到更多的铍了。■