Be

Beryllium

atomnummer: 4
gruppe: 2
periode: 2
atomvekt: 9,012182

I mennesket
0,036 mg

I jordskorpen
2 ppm

I havet
0,0006 µg/liter

På solen
100,00 ppt

Et svært giftig lettmetall

Grunnstoffet beryllium i ren form er et stålgrått metall. Nest etter litium er beryllium det letteste av alle metallene. Det forekommer i relativt små mengder både i universet og på jorda. I motsetning til nærliggende grunnstoffer som bor og karbon blir det ikke dannet beryllium ved fusjon i stjerner, men ved fisjon av tyngre grunnstoffer, sannsynligvis i supernovaeksplosjoner. Beryllium er svært giftig.

Navn

Navnet beryllium er tatt fra mineralet beryll, hvis navn i sin tur visstnok skal stamme fra den indiske byen Belur. I middelalderen har det latinske ordet beryllus blitt benyttet om alle klare krystaller, og ordet "brille" stammer herfra, da de første briller ble slipt fra krystaller.

Historie

Visste du at...

det sies at keiser Nero brukte en stor smaragd (et beryllium-aluminiumsilikat med spormengder krom) som brille for bedre å kunne se gladiatorkampene?

[Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.]

Smaragd, Be3Al2(SiO3)6, fra Byrud ved Minnesund
Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.

Beryll er et silikatmineral med formelen Be3Al2(SiO3)6. Både beryll og den mer berømte varianten smaragd har vært kjente siden oldtiden, helt tilbake til egypterne. Smaragder er svært verdifulle og vakre grønnlige edelsteiner. Fargen skyldes et mikroskopisk innslag av krom. Det sies at keiser Nero brukte en stor smaragd som brille for bedre å kunne se gladitorkampene. I 1797 foreslo Louis-Nicolas Vaquilin at mineralet beryll inneholder et grunnstoff. Da berylliumsalter har en søtlig smak ble det først gitt navnet glucinium (glykys på gresk betyr søt). Det er litt ironisk tatt i betrakning stoffets giftighet. På fransk holdt dette navnet på grunnstoffet seg helt til 1957. Det var Friedrich Wöhler og Antoine Bussy som uavhengig av hverandre først isolerte grunnstoffet i 1828 ved reduksjon med kalium:

BeCl2 + 2K --> Be + 2KCl

I 1932 utførte James Chadwick eksperimenter med alfastråling (stråling som består av heliumkjerner) og beryllium, og oppdaget at det ble spaltet av en til da ukjent partikkel med samme masse som protoner, men uten ladning — seinere betegnet som nøytroner.

I kroppen

[Illustrasjon]

Beryllium spiller ingen naturlig rolle i prosessene i menneskekroppen eller andre kjente organismer. De fleste kjemikere liker ikke å arbeide med berylliumforbindelser uten gode beskyttelsestiltak. Årsaken er at grunnstoffet og mange av dets forbindelser er giftige og på andre måter sykdomsfremkallende. Beryllium og flere av dens forbindelser i form av gass eller partikler er farlige å puste inn, og langvarig eksponering kan gi opphav til berylliose, en alvorlig tilstand som i ca. en tredjedel av tilfellene leder til døden. En annen sykdomstilstand er lungekreft. På grunn av den høye giftigheten er det svært strenge regler for yrkesmessig omgang med beryllium og flere av dens forbindelser.

Fremstilling

[Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.]

Beryll, Be3Al2(SiO3)6, fra Antarktis.
Foto: Per Aas, Naturhistorisk museum, UiO.

Beryll og bertranditt (berylliumsilikat) finnes i tilstrekkelige mengder til å danne grunnlaget for kommersiell framstilling av beryllium. De viktigste kildene med disse mineralene finnes i Sør-Amerika, Australia og Afrika. Både berylliumklorid (BeCl2) og berylliumfluorid framstilles fra disse mineralene (via berylliumhydroksid, Be(OH)2). Beryllium fremstilles i sin tur enten ved elektrolyse av berylliumklorid:

BeCl2 + 2 e-- --> Be + 2Cl-

eller ved reduksjon av berylliumfluorid med magnesium.

BeF2 + Mg --> Be + MgF2 (ved 900 oC)

Det er funnet både beryll og bertranditt i Steli gruve i Iveland, og det er funnet smaragder ved Byrud ved Minnesund.

Anvendelser

[Foto: Girmet]

Berylliumvinduer brukes i utsyr som sender ut røntgenstråling
Foto: Girmet

Den viktigste bruken av beryllium er i legering med kopper, såkalt berylliumkopper, noen ganger kalt berylliumbronse. Innholdet av beryllium i legeringen er beskjedent, noen få prosent, men nok til å forbedre kopperets ledningsevne for både varme og elektrisitet betydelig. Dessuten blir kopperet langt mer elastisk, noe som f.eks. utnyttes i fremstillingen av klokke- og urfjærer. Beryllium er også benyttet til legering av en rekke andre metaller, som nikkel, aluminium og magnesium, sistnevnte til bruk bl.a. i romferja.

Beryllium benyttes også i kjernereaktorteknologien og som vindu i røntgenrør.

Solaktivitet

Den radioaktive isotopen 10Be oppstår når kosmisk stråling spalter nitrogen og oksygen i atmosfæren. Halveringstiden til denne isotopen er lang, 1,5 millioner år. Dannelsen av isotopen viser variasjon med solflekkaktiviteten — jo mer aktiv sola er, jo mindre 10Be dannes. Ved å følge hvordan mengden av denne isotopen varierer med tiden, f.eks. i borekjerner fra Grønlands innlandsis, er det dermed mulig å få informasjon om tidligere tiders klimavariasjoner.

Kjemien

Bindinger

I metallet beryllium danner atomene et gitter av typen heksagonal tetteste kulepakning. I utgangspunktet har beryllium valens 2, dvs. det danner molekyler med to bindinger til Be, som i BeF2 som i gassfasen er et lineært molekyl F—Be—F, med en bindingslengde Be—F på 177 pm. Denne forbindelsen danner væske ved 1160 oC, og fast stoff ved 552 oC. Som væske og fast stoff danner BeF2 en polymerstruktur der hvert Be er bundet til fire ulike fluoratomer, mens hvert F er bundet til to berylliumatomer.

Forfatter:  Einar Uggerud

Finn nabogrunnstoff

H    
Li Be  
Na Mg  

Vis alt om beryllium

Beryllium i periodesystemet

Visste du at...

As

et av de viktigste arsenholdige mineralene ble oppdaget ved Skuterud i Modum i 1845?

Les mer om arsen

App

Periodic Puzzle

Noen har rotet det til i periodesystemet. Du må flytte grunnstoffene tilbake på riktig plass.

Les mer:
Om Periodic Puzzle appen

Samarbeidspartner

Naturhistorisk museum

 


Les om periodesystemet (bakom-stoff, utdypende artikler)
Periodesystemet.no fra Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo.   Idé: Dmitrij Ivanovitsj Mendelejev.
Prosjektledelse: Svein Stølen. Design: John Vedde.   Redaksjon     Rettigheter