عنصر البيريليوم وخصائصه

ماهو البيريليوم

البيريليوم: هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، له رمزاً كيميائيّاً خاص به”Be”، يقع في الدورة الثانية والمجموعة الثانية من الجدول الدوريّ، ينتمي في تصنيفه إلى الفلزات القلوية الترابية، يُعتبر البريليوم من العناصر السّامة.

يتواجد البريليوم في الكون بكميّات قليلة جداً؛ وذلك نظراً لقصر عمر تشكُّله في النجوم، في حين يكون مُرتبطاً مع عدد من المعادن المُختلفة المُتواجده على سطح الأرض، إضافةً إلى أنّ هناك مجموعة من الأحجار الكريمة يدخل البيريليوم في تركيبها بشكل كبير.

هذا وقد يتم العثور على البريليوم بشكل حر في الطبيعة، حيث يكون فلزاً صلباً، يظهر باللون الرماديّ القريب إلى حدٍ ما من لون الفولاذ، كما أنّه يتواجد بكميّات كبيرة في معدن البيريل الذي تم استخدامه منذ القدم بشكل كبير.

تم اكتشاف البريليوم لاول مرة عن طريق إجراء تجربة قام بها أحد العلماء، حيث قام ذلك العالم بعملية التحليل الكهربائي لمزيج مُنصهر يتكوّن من فلوريدات البيريليوم مع الصوديوم، لتظهر في نهاية هذه التجربة أول عينة نقيّة من هذا العنصر، ثم بدأت بعد ذلك العمليات المُستمرة لانتاج البريليوم فمثلاً من إحدى التجارب التي أدت إلى تكوينه هي البدء بعملية التفكك الحراري لمركب يوديد البيريليوم، وغيرها الكثير من العمليات.

يوديد البيريليوم

هو مركب كيميائيّ، له صيغة كيميائيّة خاصة به”Bel2″، يظهر هذا المركب على شكل بلورات إبرية ليس لها لون خاص بها، يمتاز هذا المركب بأنّه ساحب للرطوبة إضافةً إلى تفاعله الشديد مع الماء.

يتم تحضير هذا المركب عن طريق تفاعل البيريليوم مع اليود ضمن درجات حرارة مُحددة، كما أنّه يتم تحضيره عند حدوث تفاعل بين كبريتيد البيريليوم مع يوديد الهيدروجين.

استخدامات البريليوم

• تم استخدامه بشكل كبير في أبحاث الأشعة إلى جانب استخدامه في الطاقة النووية.

• يدخل في صناعة أنواع مُختلفة من السبائك، خاصةً تلك التي يتم استخدامها في التطبيقات الهندسيّة والتقنيّة، هذا وقد تعمل تلك السبائك على إضافة خصائص جديدة كالمرونة والمتانة والصلادة.

• يتم استخدامه بشكل كبير في صناعة النوافذ الخاصة بأنابيب الأشعة السينيّة؛ وذلك نظراً لانخفاض عدده الذريّ.

• يتم استخدامه في صناعة مُعدات وأدوات نظام الملاحة الذي يعمل بالقصور الذاتي وفي معظم الآلات التي تدعم الأنظمة البصريّة المُختلفة.

• تم استخدامه بشكل كبير منذ القدم في صناعة مكابح الطائرات.

• يتم استخدامه في صناعة وتركيب الأجهزة التي يتم استخدامها في تقنيّة التصوير بالرنين المغناطيسيّ.

• يدخل في صناعة أنواع مُتعددة من المرايا التي يتم استخدامها في تركيب الأقمار الخاصة برصد الحالة الجويّة.

• يمتاز البريليوم بشفافيته العالية الأمر الذي يجعله يُستخدم في بناء خطوط الأشعة حول مناطق التصادم.

• يدخل البيريليوم بشكل واضح في مجال تركيب المكونات البنائيّة ذات الوزن الخفيف خاصةً في الصناعات العسكريّة والفضائيّة.

• تم استخدامه في صناعة وتجهيز معدات المركبات الجوية والفضائيّة.

• تم استخدامه كوقود يعمل على تشغيل وتحريك الصواريخ.

• تم استخدام البيريليوم بشكلٍ مُبسط في صناعة هياكل الدراجات الهوائيّة.

خصائص البيريليوم

• يمتاز البيريليوم بألفته العالية مع الأكسجين.

• يُعتبر البيريليوم من العناصر التي لها القدرة على اختزال الماء خاصةً عندما يتم إزالة طبقة الأكسيد التي تتشكل على السطح.

• يمتاز بهشاشته وليونته.

• له بنية بلوريّة مُتراصة إلى جانب نظامه البلوريّ السداسيّ.

• يحتوي البيريليوم على درجات انصهار عالية جداً بالمقارنة مع الفلزات الخفيفة.

• يمتاز بقدرته على مقاومة التشوّه بشكل كبير جداً.

• يمتاز بانخفاض كثافته النسبيّة وكُبر معامل المرونة الخاص به.

• يمتاز بارتفاع قيمة السعة الحراريّة النوعيّة إلى جانب ارتفاع قيمة الناقليّة الحراريّة.

• يمتاز البيريليوم بصغر نصف قطره الذريّ والأيونيّ.

• له طاقة تأين عالية جداً.

• قابل للانحلال بشكل سريع وسهل خاصةً عند وضعه في الأحماض غير المؤكسدة.

• يحتوي البيريليوم في مداره الأخير على إلكترونين تكافؤ.

نظائر البيريليوم

يحتوي البيريليوم على نظير مُستقر واحد فقط؛ الأمر الذي يجعله من العناصر أحاديّة النظير، ولكنه يحتوي على مجموعة من النظائر المُشعة ذات المصدر الكونيّ، حيث تكون نسبة تواجدها على سطح الأرض مُنخفضة نوعاً ما.

يتم انتاج أحد النظائر المُشعة للبيريليوم والمعروف باسم اليورانيوم”10″، عن طريق عملية تشظية الأشعة الكونية للأكسجين؛ حيث تُعرف هذه العملية على أنّها شكل من أشكال الانشطار والتخليق النووي والذي ينتج بفعل تأثُّر الأنواع الكيميائيّة بالأشعة الكونيّة.

هذا وقد يمتاز نظير البيريليوم”10″ بطول عمر النصف الإشعاعيّ، في حين يمتاز النظير المٌشع للبيريليوم”8″ بقصر عمر النصف إلا أنّ له دور كبير في تخليق العناصر في الأجرام السماويّة بشكل خاص.

الأمور الواجب اتباعها عند استعمال البيريليوم

يُعتبر البيريليوم من العناصر السّامة والمُسرطنة، حيث أنّ التسمم بالبيريليوم يؤدي إلى الإصابة بأورام رئويّة حادة كمرض البيريليوم المُزمن، يحدث هذا المرض نتيجة نتيجة استنشاق كميات كبيرة من الغبار أو الدخان المُلوّث بالبيريليوم.

هذا ومن الممكن أن يتواجد البيريليوم في الخبث الناتج عن الفحم؛ حيث يُعرّف الخبث على أنّه سماد فسفوري ناتج عن صهر حديد الزهر في أفران التحضير، ففي أثناء استخدام الخبث كمادة تعمل على كشط الدهان أو الطلاء فإنّ البيريليوم سيصبح محملاً بكميات كبيرة من الهواء الملوث؛ لذلك يُنصح بأخذ الحيطة والحذر عند استخدام هذا العنصر أو مركباته؛ لتجنب الإصابة بسرطان الرئة.