Úvod
Beryllium (Be) je lehký, pevný, ale křehký kov ocelově šedé barvy s vysokou teplotou tání. Má protonové číslo 4 a v periodické tabulce ho řadíme do 2. skupiny mezi kovy alkalických zemin. Díky nízké hustotě a zároveň vysoké tuhosti je klíčový pro slitiny v leteckém a kosmickém průmyslu. V přírodě se volně nevyskytuje, získáváme ho především z minerálů, jako jsou beryl a bertrandit. Právě drahokamové odrůdy berylu, smaragd a akvamarín, jsou nejznámějšími přírodními formami, v nichž ho najdeme.
Vlastnosti
Beryllium (Be) je lehký, ocelově šedý a velmi tvrdý kov, patřící mezi kovy alkalických zemin, ačkoliv se svými vlastnostmi od nich značně liší. S protonovým číslem 4 se vyznačuje mimořádně nízkou hustotou a zároveň jedním z nejvyšších bodů tání mezi lehkými kovy. Je velmi křehký, ale má vynikající tepelnou a elektrickou vodivost a vysokou tuhost. Na vzduchu se pasivuje tenkou, nepropustnou vrstvou oxidu, která ho chrání před další korozí. Unikátní vlastností je jeho vysoká propustnost pro rentgenové záření. Všechny jeho rozpustné sloučeniny jsou sladké, ale vysoce toxické a karcinogenní.
Vznik názvu
Původ názvu je odvozen od minerálu berylu, z něhož byl prvek poprvé izolován. Slovo beryl pochází z řeckého „beryllos“. Zajímavostí je, že se prvku dříve říkalo „glucinium“ (z řeckého „glykys“ – sladký) kvůli sladké chuti jeho solí, což je však vysoce toxická vlastnost.
Objev
Objev beryllia je přisuzován francouzskému chemikovi Louisi-Nicolasi Vauquelinovi, který v roce 1798 analyzoval minerály beryl a smaragd. Identifikoval v nich oxid dosud neznámého prvku, jehož soli se vyznačovaly sladkou chutí, a proto navrhl název „glucinium“ z řeckého slova pro sladký. Čistý kov se však podařilo izolovat až o třicet let později, v roce 1828, a to nezávisle na sobě dvěma vědcům: Friedrichu Wöhlerovi v Německu a Antoinu Bussymu ve Francii. Oba použili metodu redukce chloridu berylnatého kovovým draslíkem. Název beryllium, odvozený od minerálu berylu, nakonec převládl.
Výskyt v přírodě
Beryllium je v zemské kůře poměrně vzácný prvek a nikdy se nevyskytuje v ryzí, elementární formě. Jeho hlavními zdroji jsou minerály beryl a bertrandit. Odrůdy berylu, jako jsou smaragd (zelený) a akvamarín (modrý), patří mezi ceněné drahokamy. Největší ložiska komerčně těžených beryliových rud se nacházejí ve Spojených státech, Číně a Mosambiku. Průmyslová výroba kovu je složitý a energeticky náročný proces. Ruda se nejprve zpracuje na hydroxid nebo oxid berylnatý, který se převede na fluorid. Kovové beryllium se pak získává redukcí fluoridu berylnatého hořčíkem při vysokých teplotách.
Využití
Beryllium, ocelově šedý a křehký kov, nachází široké uplatnění díky svým unikátním vlastnostem. V průmyslu se využívá především ve formě slitin, jako je berylliová měď, která vyniká pevností, odolností proti korozi a nejiskřivostí, což je ideální pro nástroje v nebezpečném prostředí. V leteckém a kosmickém průmyslu je nepostradatelné pro výrobu lehkých a pevných komponentů satelitů, letadel a zrcadel pro vesmírné teleskopy. Jeho transparentnost pro rentgenové záření ho činí ideálním materiálem pro okénka rentgenových trubic. V přírodě se vyskytuje v minerálech, především v berylu a jeho drahokamových odrůdách, jako jsou zelený smaragd a modrý akvamarín.
Sloučeniny
V přírodě se beryllium vyskytuje výhradně ve formě sloučenin, nejčastěji jako součást křemičitanových minerálů. Klíčovým zdrojem je beryl, komplexní cyklosilikát hliníku a beryllia, a jeho drahokamové variety. Člověkem syntetizované sloučeniny mají specifické využití. Oxid beryllnatý (BeO) je výjimečná keramika, která skvěle vede teplo, ale izoluje elektřinu, a proto se používá v elektronice a laserech. Fluorid beryllnatý (BeF₂) je meziproduktem při metalurgické výrobě čistého kovu z rud. Hydroxid beryllnatý (Be(OH)₂) vzniká při zpracování berylu. Všechny rozpustné beryllnaté sloučeniny jsou vysoce toxické a jejich vdechování může způsobit beryliózu.
Zajímavosti
Beryllium skrývá několik unikátních zajímavostí. Na rozdíl od většiny lehkých prvků nevzniká fúzí uvnitř hvězd, ale vzácným procesem tříštění kosmickým zářením, kdy jsou větší atomová jádra v mezihvězdném prostoru rozbíjena vysokoenergetickými částicemi. Má mimořádně vysokou rychlost šíření zvuku, přibližně 12 900 m/s, což je téměř třikrát více než v oceli. Tato vlastnost souvisí s jeho enormní tuhostí. Jeho rozpustné sloučeniny mají sladkou chuť, což je však extrémně nebezpečné zjištění, jelikož jsou silně toxické. Prach z beryllia i jeho sloučenin je klasifikován jako prokázaný lidský karcinogen.
