|  | ||||||
VOORKOMEN
2,8.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit beryllium; het is het 48e element in rangorde van voorkomen.
Men treft beryllium aan in diverse mineralen. De belangrijkste zijn:
| (in groene vorm smaragd, in blauwe vorm aquamarijn genoemd) | Be3Al2Si6O18 |
| Be4Si2O7(OH)2 | |
| Be3SiO4(OH) 2.2H2O | |
| BeAl2O4 | |
| BeAlSiO4(OH) | |
| Be2SiO4 | |
| Be2BO3(OH) |
WINGEBIEDEN
De belangrijkste wingebieden liggen in de Verenigde Staten van Amerika, Rusland, Rwanda, Canada, Argentinië, Brazilië, Colombia, India, Madagaskar, Mozambique, Oeganda, Zambia, Zimbabwe, Zuid-Afrika en Namibië.
NAAM
De naam is afkomstig van het mineraal beril. De naam is afgeleid van het Griekse woord berullos, wat zeegroen betekent, naar de kleur van de edelsteen smaragd, een modificatie van beril. Ons woord 'bril' is afkomstig van beril. De eerste brillenglazen (in de middeleeuwen) werden van dit mineraal gemaakt.
ONTDEKKING
In 1798 scheidde N. L. Vauquelin berylliumoxide (BeO) af uit het mineraal beril. Hij ontdekte andere eigenschappen dan die van oxiden van reeds bekende elementen.
BEREIDING VROEGER
F. Wöhler en - onafhankelijk van hem - A. A. B. Bussy verkregen in 1828 (onzuiver) beryllium door reductie van berylliumchloride met kalium.
BEREIDING NU
Het erts beril wordt gesmolten door verhitting tot 1500 -1600 ºC, in water uitgegoten, vermalen en geëxtraheerd met geconcentreerd zwavelzuur (H2SO4). Uit het ontstane mengsel van aluminium- en berylliumsulfaat wordt de laatstgenoemde stof met ammonia afgescheiden. Het ontstane berylliumhydroxide wordt verhit, waarbij het oxide ontstaat. Hieruit wordt vervolgens berylliumfluoride gemaakt, waarna door elektrolyse van een mengsel van gesmolten beryllium- en natriumfluoride (NaBeF3) met een positieve pool (anode) van koolstof en een negatieve pool (kathode) van nikkel metallisch beryllium wordt bereid.
Beryllium wordt ook verkregen door reductie van berylliumfluoride met magnesium (bij 900 ºC) of via het chlorideproces uit beril. Het wordt bij 800 ºC omgezet in berylliumchloride volgens
Be3Al2Si6O18 + 48 Cl2 + 48 C → 3 BeCl2 + 6 Al + 18 SiCl4 + 48 CO
waarna elektrolyse van gesmolten berylliumchloride plaatsvindt.
De wereldproductie bedraagt ongeveer 7000 ton per jaar.
TOEPASSINGEN EN TOELICHTING
Röntgenbuisvenster
Vanwege de kleine elektronendichtheid van dit zeer lichte metaal laat het röntgenstralen goed door. Beryllium geperst tot gelaagde tabletten van 0,5 tot 1 mm dik laat röntgenlicht 17 maal beter door dan het eveneens zeer lichte metaal aluminium.
Vliegtuigremmen
Voor de remschijven van vliegtuigremmen wordt berylliumbrons gebruikt, een legering van koper en 2 - 3 % beryllium. Deze legering is zeer hard, maar ook veerkrachtig. Ze wordt soms ook gebruikt voor de remschijven van zware vrachtwagens.
Golfclubs
Het afslagvak van golfclubs moet hard en veerkrachtig zijn. Hiervoor is berylliumbrons uitermate geschikt. Omdat een slag met een metalen club veel effectiever is dan met een van hout, worden vrijwel alleen nog metalen clubs gebruikt (men spreekt van ‘metal woods’).
(Horloge)veer
Een berylliumlegering (koper met 2 % beryllium en 0,4 % nikkel of kobalt) is antimagnetisch. Tevens kenmerkt deze legering zich door de geringe slijtage van het materiaal en is daardoor zeer geschikt voor genoemde toepassing.
Vonkvrij gereedschap
Beryllium-koperlegeringen, waaronder berylliumbrons, kunnen dienen als materiaal voor vonkvrij slaggereedschap in bijv. een vuurwerkfabriek of een olieraffinaderij. De legering is niet magnetisch en oxideert niet bij kamertemperatuur. Ze heeft eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van het hardste staal en is weinig aan slijtage onderhevig.
VERDERE TOEPASSINGEN
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) en als legering:
compressor, schoepas (ca. 50 % Ti)
hitteschild bij vliegtuig, raket, satelliet of ruimtevaartuig, stralingsmeter, onderdelen voor de computer, laserapparatuur (Lockalloy: 62 % Be + 38 % Al)
hoogwaardige legeringen met Hf, Ta, Nb en W
neutronenbron (bij beschieting met a-stralen, bijvoorbeeld afkomstig van Ra:
roestvrij staal (kleine hoeveelheden in Ni- en Cr-houdend staal)
spiegel in optische apparatuur
Beryllium-koper-legering:
elektrotechniek, vanwege de goede geleidbaarheid
omlijstingen van ramen bij auto’s
onderdelen van ruimtevaartuigen (bijv. Spaceshuttle)
rotorbladen voor helikopters
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
| BeO |
| BeO |
| Be(NO3)2 |
| BeF2 |
| LiBeB4O7 |
| Be2C |
| BeO |
| BeO |
| BeO |
| BeO | |
| BeO |
| Be2C |
| BeO |