Сплавы бериллия

В обширном семействе драгоценных камней есть и особо привилегированная группа самоцветов. Среди них весьма редкий берилл, справедливо считающийся главным космическим минералом. Красота этого самоцвета, с его ярким блеском и насыщенным зеленовато-бутылочным цветом (могут быть и другие оттенки), была по достоинству оценена еще в XVI веке.

Открытие Воклена.

В далекий рождественский вечер наступающего 1798 года французский химик-аналитик Луи Никола Воклен (1763-1829) принимал в своем доме своего старого приятеля - геолога Патрена. Последний только что вернулся из Сибири, где провел долгие 10 лет, изучая природу этого сурового края. В награду за проделанную работу Российская Академия наук в лице ее главного руководителя Палласа подарила Патрену всю собранную им коллекцию образцов, включая и самые дорогие драгоценные камни, в том числе изумруды и бериллы. Французский король надеялся, что Патрен презентует ему самые красивые камни, из которых придворный ювелир изготовит ювелирные украшения для его супруги. Но геолог поступил иначе. При встрече с Патреном Воклен пожаловался ему, что для выяснения химического состава бериллов ему как раз последних и не хватает. Ведь для того чтобы узнать, из каких элементов состоит любой камень, необходимо растереть его в порошок, чтобы в дальнейшем проделывать с ним химические реакции. Берилл всегда считался редким минералом, и Французская Академия не имела возможности выделить ученому необходимое количество дорогого сырья. Узнав о трудностях, с которыми столкнулся Воклен, геолог тут же принял решение 6 передаче химику всех образцов берилла, которые ему принадлежали. Потрясенный такой щедростью, Воклен со слезами на глазах благодарил Патрена.

Сразу после Рождества Воклен приступил к опытам, и скоро ему удалось выявить в кристаллах берилла алюминий, кремний, кислород и, кроме того, еще какой-то белый, никому не ведомый порошок, выпавший в осадок во время одной из реакций. Воклен назвал его за сладковатый привкус глицином. Позже это новое открытое ученым вещество назвали бериллием в честь минерала берилла, известного человеку более двух тысяч лет. Происхождение названия самого берилла не выяснено, можно лишь предполагать, что в переводе с немецкого это слово означает "очки". Вполне возможно, что в глубокой древности из кристаллов берилла вырезали стекла для очков и подзорных труб.

На службе авиации и космонавтики.

Современная технология позволяет извлекать из бериллов металлический бериллий, который, как оказалось, обладает такими свойствами, какие в прежние времена не могли представить себе люди с самым богатым воображением. Этот красивый серебристо-белый металл почти в два раза легче алюминия. Алюминий плавится при температуре плюс 660 градусов Цельсия, а бериллий может выдерживать температуру до плюс 1284 градусов! Бериллий обладает исключительной жаростойкостью и потому уже давно используется для изготовления самых ответственных деталей самолетов, ракет и космических кораблей. Оперение боевых самолетов накаляется даже на скоростях в 1000 километров в час, а при сверхзвуковых скоростях алюминий и сталь неотвратимо разрушаются. Неудивительно, что обтекатели военных самолетов и ракет выполняются на основе бериллиевых сплавов, выдерживающих температуры до 2500 градусов Цельсия! Только благодаря этим сплавам стали возможны полеты в ближний и дальний космос.

Земная служба бериллия.

Физики давно установили, что бериллий при бомбардировке его альфа-частицами интенсивно излучает нейтроны. Это обстоятельство было учтено при изготовлении первой атомной бомбы, а также при сооружении реакторов на атомных электростанциях. В Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова впервые построили и испытали экспериментальный реактор "Ромашка", в котором тепловая энергия преобразуется непосредственно в электрическую. Все важнейшие конструктивные элементы реактора были выполнены из бериллия.

Пассажиры сверхскоростных поездов в Японии и Франции не догадываются, что безопасность движения в пути им обеспечивает именно жаростойкий бериллий, используемый в колодках тормозов, выдерживающих огромные температуры при замедлении состава и остановке. Особенность таких тормозов состоит в том, что, нагревшись, они быстро остывают, поскольку у бериллия высочайшая теплопроводность, позволяющая мгновенно отводить тепло.

К сожалению, в земной коре содержится всего около 0,0004 процента бесценного металла. Для более экономного расходования бериллия его сплавляют со многими металлами, особенно часто с медью. Такие сплавы почти ничем не отличаются по свойствам от чистого бериллия. Больше других страдает лишь ювелирная промышленность, поскольку туда почти ничего не поступает (за исключением лишь уникальных кристаллов красивой окраски и чистоты). Практически весь добываемый берилл расходуется на выплавку металлического бериллия. В топках металлургических печей переплавляют и ювелирные камни, поскольку отделять их от берилловой руды сложно и дорого.