Мінерали, що містять берилій (дорогоцінні камені), — берили, смарагд, аквамарин
тощо — відомі з глибокої давнини.
Деякі з них добувалися на Синайському півострові ще в XVII в. до н. е.
Дельта Нілу та Сінайський півострів (фотографія із космосу).
Мінерал берил, який містить берилій, був відомий, принаймні ще за династії Птолемеїв в Єгипті.
У першому столітті нашої ери, римський натураліст Пліній Старший згадав у своїй енциклопедії природної історії,
що берил і смарагд («Смарагдус») були схожі.
Пліній Старший
(Гай Пліній Секунд)
(23–79)
Уявний портрет XIX століття. (Прижиттєвого зображення не збереглося.)
У Стокгольмському папірусі (III ст.) описуються способи виготовлення підроблених
каменів.
Назва берил зустрічається у грецьких і латинських (Beryll) античних письменників
і в давньоруських творах, наприклад в "Изборнике Святослава" 1073 р., де берил
фігурує під назвою "віруліон".
Дослідження хімічного складу дорогоцінних мінералів цієї групи почалося, лише в
кінці XVIII ст.
з настанням хіміко-аналітичного періоду.
Ранні аналізи смарагдів і берилів провели Мартін Генріх Клапрот, Торберн Улаф Бергман,
Франц Карл Ахард і Іоганн Яків Біндгейм виявили подібні елементи, що
призвело до помилкового висновку, що обидві речовини є силікатами алюмінію.
Мартін Генріх Клапрот
(1743–1817)
Торберн Улаф Бергман
(1735–1784)
Франц Карл Ахард
(1753–1821)
В кінці XVIII ст.
відомий мінералог абат Аюї звернув увагу на повну схожість кристалічної будови
берилу з Лімож і смарагду з Перу. Аюї замовив проведення хімічного аналізу мінералів у хіміка Воклена.
Коли у 1797 році Воклен, займаючись порівняльним аналізом та з'ясовуванням загальних особливостей хімічного
складу двох дорогоцінних каменів берилу і смарагду, отриманих від Рене-Жюст Аюї, він виявив присутність оксиду
невідомого хімічного елемента. Той був схожий на оксид алюмінію (глинозем), проте мав деякі відмінності.
Оксид розчинявся у вуглекислому амонії (оксид алюмінію такою властивістю не володів), сірчанокисла сіль
даного елементу не утворювала галунів з сірчанокислим калієм (а сірчанокисла сіль алюмінію такі галуни утворює).
Використовуючи різницю у властивостях оксидів Воклен розділив оксид алюмінію та оксид невідомого елемента.
Рене-Жюст Аюї
(1743–1822)
Луї Ніколя Воклен
(1763–1829)
Після того, як оксид був отриманий, тривалий час не вдавалося виділити чистий берилій.
Лише через три десятиліття, в 1828 році Велер Фрідріх в Німеччині і незалежно від нього
Антуан Олександр Брут Бюссі у Франції отримали порошокоподібний металевий берилій,
методом взаємодії металічного калію з берилій хлоридом, правда в дуже невеликих кількостях:
BeCl2 + 2K → 2KCl + Be
Проте внаслідок наявності великої кількості домішок його не вдавалося виплавити.
І врешті решт майже через 70 років у 1898 році французький хімік П. Лебо, піддавши
електролізу берилієво-фтористий натрій, отримав достатньо чисті металічні кристали берилію.
Фрідріх Велер
(1800–1882)
Антуан Александр Брутус Бюссі
(1794–1882)
Поль Марі Альфред Лебо
(1868–1959)
Після того як Воклен в 1897 році відкрив берилієву землю, він опублікував роботу в науковому
журналі «Annales de chimie», редактор якого, запропонував для неї назву «гліцина» від грец.
γλυμυς — солодка, через те що її деякі солі, які отримав Воклен під час своїх дослідів, мали
солодкий смак. Новий елемент, що міститься в цій землі, відповідно було названо «глюциній» (Glucinium).
Але хіміки Мартін Генріх Клапрот та Андерс Ґустав Екеберг, будучи противниками найменування нових елементів
за випадковими властивостями їх сполук, та маючи вплив у науковому середовищі, порахували, що дана назва
невдала, мотивуючи тим що солодким смаком володіють сполуки й інших елементів (наприклад солі ітрію), і у
їхніх роботах «земля», відкрита Вокленом, називається берилієвою, а відповідно хімічний елемент має назву
«берилій» (Beryllium).
Андерс Ґустаф Екеберг
(1767–1813)
Сучасна назва «берилій» походить від назви напівдорогоцінних каменів берилів (грец. βήρυλλος), назва яких у свою чергу походить ймовірно зі слова на санскриті «वैडूर्य» (vaidurya), яке і свою чергу походить від назви сучасного міста Белур (Веллуру) що в Південній Індії, неподалік Мадраса, де з давніх часів були відомі родовища берилів (а саме смарагдів).
Назва "берил", ймовірно, в перекладі з санскриту
वैडूर्य Vaidurya -, який
має походження дравідійське, може бути виведена з назви
сучасного міста Белур (Веллуру) в Південній Індії, неподалік
Мадраса; з давніх часів в Індії були відомі родовища смарагдів.
Белур
Місто Белур в Індії
Тим не менш, в науковій літературі XIX століття, Аж до 60-х років, берилій часто-густо
називається «гліцієм», «гліцинієм» або «глюцинієм» (і супроводжується хімічним символом "Gl").
Нині ця назва збереглася тільки у Франції.
Цікаво відзначити, що з пропозицією називати елемент-№4 берилієм ще в 1814 році
виступав харківський професор Федір Іванович Гізе.
Типово рідкісний літофільний елемент. Середній вміст Берилію
в земній корі складає 3.8 г/т (2,6×10–4% за масою), в морській
воді 6×10-7 мг/л (надзвичайно низький). Його присутність збільшується
від ультраосновних (0,2 г/т) до кислих (5 г/т) та лужних (70 г/т) порід.
Зазвичай Берилій зустрічається як незначна домішка в різних мінералах
земної кори. Основна маса Берилію в магматичних породах пов'язана з
плагіоклазами, де Берилій заміщає Силіцій. Проте найбільші його концентрації
характерні для деяких темнокольорових мінералів і мусковіту (десятки,
рідше сотні г/т). У лужних пегматитах Берилій встановлюється в невеликих
кількостях у складі рідкісних мінералів: евдидиміту, чкаловіту, анальциму і
лейкофану, де він входить в аніону групу. І все ж, якщо в лужних породах
Берилій майже повністю розсіюється, то при формуванні кислих гірських порід
він може накопичуватися в постмагматичних продуктах — пегматитах та
пневматоліто-гідротермальних родовищах (тобто родовищах, що утворилися в
результаті взаємодії високотемпературних парів і розчинів з певними типами
гірських порід). Постмагматичні розчини виносять Берилій з магми у вигляді
флуорвмісних еманацій і комплексних сполук в асоціації з Вольфрамом, Станумом,
Молібденом і Літієм. У кислих пегматитах утворення значних скупчень Берилію
пов'язано з процесами альбітизації і мусковітизації.
Відомо більше 50 власне берилієвих мінералів, але тільки 6 з них вважаються
більш-менш поширеними: берил
(Al2Be3Si6O18), хризоберил (Al2BeO4),
бертрандит (Be4Si2O7(OH)2),
фенакіт (Be2SiO4),
гельвін (Ме4[BeSiO4]3S, де Ме —
Mn, Fe, Zn.), даналіт
(Fe2+4Be3(SiO4)3S).
Промислове значення має в основному берил.
Різновиди берилу
Al2[Be3(SiO3)6]
Різновиди хризоберилу
BeAl2O4
Бертрандит
Be4(OH)2[Si2O7]
Фенакіт
Be2SiO4
Гельвін
Mn4[(BeSiO4)3S]
Даналіт
Fe2+4Be3(SiO4)3S
s
Берилій утворює власні мінерали також і у пегматитах, але частина його (бл. 10%)
знаходиться в ізоморфній формі в породотвірних і другорядних мінералах (мікрокліні,
альбіті, кварці, слюдах, та ін.). А серйозне промислове значення набув поки тільки
один берил, відомий людині з глибокої давнини. Берили зустрічаються в гранітних
пегматитах, наявних майже у всіх країнах земної кулі. Це красиві, в основному
зеленуваті кристали, що досягають іноді дуже великих розмірів. Відомі берили-гіганти
вагою до тонни і завдовжки до 9 метрів.
Мікроклін
K[AlSi3O8]
Альбіт
Na[AlSi3O8]
Кварц
SiO2
Різновид слюди — флоголіт
KMg3[AlSi3O10(OH)2]
Берил - подвійний силікат берилію та
алюмінію; зустрічається у вигляді призматичних кристалів, іноді великих (окремі
кристали досягають довжини 6 м при вазі 10-12 кг). Колір залежить від домішок,
найчастіше жовтуватий, зеленуватий, блакитний, буруватий. Деякі з різновидів
берилу відносяться до коштовних каменів.
Деякі різновиди берилу вважаються дорогоцінними каменями: аквамарин — блакитний, зеленувато-блакитний;
смарагд — густо-зелений, яскраво-зелений; геліодор — жовтий. Відомі ряд інших різновидів берилу,
що розрізняються забарвленням (темно-сині, рожеві, червоні, блідо-блакитні, безбарвні та ін.), всі вони
мають подібний хімічний склад — Be3Al2(SiO3)6, а колір
їм надають домішки різних елементів. В даний час їх навчилися синтезувати штучно.
Найкоштовніший серед різновидів берилу смарагд. Ним прикрашали себе царі й церковні владики,
йому поклонялись як божеству... Стародавній грецький історик Геродот зазначає,
що у скіфів у найбільшій пошані серед усіх самоцвітів були смарагди.
Римські історики розповідають, що в імператора Нерона —
лютого гонителя перших християн — був великий і гарний смарагд, що служив йому
моноклем. А коли з провокаційною метою був підпалений Рим, щоб звинуватити потім
у цьому християн, підсліпуватий деспот з вежі Мецената зловтішно спостерігав
крізь коштовний камінець, як гине у вогні Вічне Місто. Поряд з іншими коштовними
каменями смарагди сяяли в гетьманській булаві Богдана Хмельницького.
Богдан (Зиновій-Богдан) Михайлович Хмельницький
(1595–1657)
Булава Богдана Хмельницького (Музей Війська Польського, Варшава)
Родовища мінералів берилію присутні на території Бразилії, Аргентини, Африки,
Індії, Росії (Бурятія, Сибір) та ін.
Ернан Кортес у 1519 р. отримав в дар від імператора ацтеків Монтесуми смарагдове намисто з каменями виняткової краси.
Відомий конкістадор мав колекцію смарагдів, до якої належав один із найбільш унікальних смарагдів усіх часів — „Королева Ізабелла”
(вагою у 964 карата). За свідоцтвами Кортеса, в Палаці правосуддя в Теночтітлані (Мехіко) у ацтеків зберігався
смарагд розміром у страусине яйце.
Ернан Кортес
(Фернандо Кортес де Монрой і Пісарро Альтамірано)
(1485–1547)
Монтесума II Шокойоцин
(1466–1520)
Вперше з'являється в історії як одна з коштовностей конкістадора Ернана Кортеса, очевидно зі скарбів ацтеків.
Конкістадор назвав камінь іменем королеви Іспанії Ізабелли, яка померла у 1504 р. — році його висадки в
Новому Світі.
Ізабелла I
(королева Кастилії, Леону і Галісії)
(1451–1504)
Кортес подарував цей смарагд разом з великою кількістю інших чудових каменів своїй другій дружині Хуані де Сунізі
на день їх весілля. Майже через два сторіччя родина Суніг вирішила перевезти ці скарби в Іспанію й зафрахтувала
невеликий вітрильник, який затонув разом з дорогоцінностями поблизу берегів Флориди.
Хуані де Суніга
Надмогильна скульптура із забраженням жінки (зберігається в історичному картезіанському монастирі Санта-Марія-де-лас Куевас, Іспанія)
У 1992 р. команда професійних
підводників-археологів з Archaeological Discovery Ventures Ltd, Palm Beach, Florida на чолі з В. Бенілу провела
операцію по підняттю решток корабля. Серед врятованих скарбів
Кортеса були сотні унікальних ювелірних виробів ацтеків і майя, славнозвісний монокристалічний череп з гірського
кришталю, 25 тис. карат відполірованих смарагдів, і „Королева Ізабелла”, яка була оцінена у суму 116 млн франків.
Доктрор Брендон Едвардс (фінансовий директор Archaeological Discovery Ventures, LLC) з смарагдом «Королева Ізабелла»
з інтерв'ю IAIR Magazine
Девонширський смарагд — це найбільший у світі
необроблений смарагд. Розмір каменю приблизно 5х5 см, а вага — 1383,96 карат (304 г).
Кристал має характерну для смарагда форму шестикутної призми, що закінчується плоскою гранню основи;
інший кінець кристалу, як зазвичай, нерівний, оскільки кристал був виламаний з материнської породи.
В одному з кутів верхньої частини кристалу проходить тріщина, що виникла, очевидно, в результаті
колись отриманого удару, а в основі ще зберігся невеликий шматочок вапняку.
Девонширський смарагд
Через велику
кількість тріщин в камені, що характерно для каменів, добутих на колумбійському родовищі Мусо,
даний смарагд не може бути використаний в ювелірній справі. Доля найбільшого смарагду в світі —
це участь у всіляких виставках. Постійним місцем зберігання каменю є скарбниця династії Девоншир.
Про історію «Девонширского смарагду» відомо дуже мало. У 1831 році дон Педро, колишній імператор
Бразилії Педро I, який приїхав до Європи після свого зречення, подарував шостому герцогу
Девонширскому чудовий кристал смарагду, видобутий в знаменитих колумбійських копальнях Мусо
в Південній Америці. У рукописному каталозі колекції Аллана-Грега в Британському музеї є згадка
про прекрасний смарагд, в якому можна безпомилково впізнати «Девонширский смарагд». Укладач
каталогу Томас Аллан навпроти дати 1831 і номера 85 його колекції, під яким описаний кристал
ромбоедричного смарагду, зробив позначку і написав: «Серед каменів, що належать фірмі
"Ранделл і К°", я бачив інший прекрасний кристал, що важить 8 унцій і 18 гранів, або 1043
(описка — має бути написано 1343, а не 1043) карати, має досконалу форму, розміри
в діаметрі 2 1/4, 2 1/8 і 1 7/8 дюйма і висоту близько 2 дюймів». Чи придбав дон Педро
кристал у компанії, чи привіз він його з собою з Бразилії і з якихось причин залишив
у ювелірів, невідомо.
Педро I
(імператор Бразилії)
(1798–1834)
Уільям Джордж Спенсер Кавендіш
(герцог Девонширський)
(1790–1858)
«Девонширский смарагд» демонструвався на «Великої виставці» в Гайд-парку в Лондоні в 1851 році,
але з якихось незрозумілих причин виставляв його не герцог Девонширский, а Джеймс Теннант,
відомий лондонський торговець дорогоцінними каменями того часу. Пізніше він знову був показаний
на виставці в Уайт-Сіті (Лондон) в 1914 році, але в каталог внесений не був.
З липня 1936 року по січень 1950 року камінь знаходився в Британському музеї і був виставлений
в Галереї мінералів в Південному Кенсінгтоні (крім періоду Другої Світової війни, коли він був
прибраний з вітрин з міркувань безпеки). У 1949 році в Лондоні на виставці Асоціації торговців
ювелірними виробами кристал був показаний знову; крім того, він виставлявся ще раз в музеї
міста Бірмінгема в 1955 році. Також на виставці в Музеї природної історії в Лондоні у 2007 році.
Смарагд «Могол» — вага 217,8 карат,
розмір 5,2 х 4 х 1,2 см, знайдений в 1695 році.
Колір каменю — дуже насичений темно-зелений. Камінь огранений — на одній з граней
написана молитва на арабській мові, а на інших — вигравірувані квіти. Також по краях цього
смарагду зроблені спеціальні поглиблення, щоб можна було вставити камінь у рамку або кулон і
носити як талісман.
Смарагд «Могол»
Припускають, що батьківщина Смарагду Моголів — Колумбія.
Іспанці привозили смарагди в Європу, однак справжні смарагдові
скарби дісталися тим, хто був багатший князів постсредньовічної
роздробленої Європи. Центрами збуту основних скарбів світу на
рубежі 16-17 століть були імперії Персії та Індії, не зруйновані
міжусобними війнами. Великий необроблений смарагд був ввезений в
Індію, проданий за золото мусульманам-завойовникам Індії —
моголам імперії Чингіз-Хана.
Можна вважати великою удачею, що колумбійський смарагд потрапив
до Індії за часів правління династії Моголів (напис на камені
відноситься до періоду правління імператора Ауранґзеба —
з 1658 по 1707 рік). Адже саме в цей час імперія досягла економічного
і культурного процвітання. В даному випадку це виразилося тим, що
смарагд опинився в руках талановитих і досить досвідчених різьбярів
по дорогоцінному каменю. І, враховуючи досить скромні технічні
можливості тих років, складне ограновування і гравірування смарагду
викликає захоплення.
На жаль, історія не зберегла жодних даних про Смарагд Моголів, крім,
власне, написів на камені. За однією з версій, камінь знаходився не
в скарбниці самого імператора Ауранґзеба (серед коштовностей якого,
до речі, чимало було колумбійських смарагдів), а у когось з його
наближених. Згідно іншої версії, смарагд міг пізніше потрапити до
Аурангзеба, в ході завойовницьких походів (проти Голконди або Біджапура).
Мухйї уд-Дін Абу-л-Музаффар Султан Мухаммад Ауранґзеб
(1618–1707)
14-й Падишах Індії (1658–1707)
Пізніше, скарбниця династії Моголів здебільшого була вивезена іранським
завойовником Надир-шахом. Але Смарагд Моголів залишився в Індії —
швидше за все в чиїйсь приватної колекції.
Надір Шах Афшар
(1698(ймовірно)–1747)
Шах Ірану (Персії) в 1736–1747 роках
І багато років потому Смарагд Моголів був викуплений американцем Аланом Капланом.
Алан Каплан багато років займався тим, що знаходив і постачав різним музеям Америки
красиві і рідкісні мінерали, спочатку збираючи їх в Колорадо, а потім — у
Бразилії. Але з 1958 року Каплан від мінералів переходить до коштовних каменів, і в
своїх пошуках здійснює поїздки в Колумбію, а потім і Бірму — за рубінами. І
одного разу він навіть опиняється в Індії, де і купує виставлений на продаж
Смарагд Моголів.
Продавати смарагд Каплан не став, проте кілька разів надавав дорогоцінний камінь
для виставок (у 1981 році — Музею природної історії в Каліфорнії, в
1983-1984 роках — Музею природної історії в Нью-Йорку, в 1985-1986 роках
— Музею Метрополітен у Нью-Йорку, у 1995 році — Національному
музею природної історії Смітсонівського інституту). Але після смерті Каплана
його спадкоємці виставили Смарагд Моголів на продаж.
Цей легендарний смарагд був куплений невідомою особою 28 вересня 2001 року на аукціоні Крістіс
за 2,2 млн доларів.
Станом на 14 квітня 2017 року він перебував у розпорядженні музею ісламського мистецтва в Досі, Катар.
Музей ісламського мистецтва в Досі, Катар
Смарагд «Могол»
(На сайті музею ісламського мистецтва в Досі, Катар.)
«Смарагдовий Будда» —
маса 3600 карат, знайдений в 1994 році на Мадагаскарі. Згодом на ньому вирізали
статуетку Будди і назвали «Смарагдовим буддою» на честь однойменного храму в Таїланді.
«Смарагдовий Будда»
Одним з найбільш відомих дорогоцінних каменів у світі і одним з найбільш значущих
смарагдів на світі є незвичайний смарагд з вирізаною на ньому фігурою Будди, який
отримав ім'я «Священний смарагд Будди» («Sacred Emerald Buddha»; не варто плутати
цей смарагд зі знаменитою статуєю «Смарагдового Будди», розташованої в храмі
Смарагдового Будди в Таїланді, яка насправді складається зовсім не із смарагду,
а, як з'ясувалося пізніше, із зеленої яшми).
Ват Пхра Кео, або Храм Смарагдового Будди, Бангкок, Таїланд
Маса цього смарагду становить 2 620 карат, а початковий смарагдовий кристал
важив 3 600 карат. За однією з версій, кристал був знайдений в смарагдових
копальнях Замбії (Африка). Однак ця інформація заперечується — другою версією,
ймовірною батьківщиною смарагдового кристала називають Мадагаскар.
Історія Священного смарагду Будди вельми цікава. Де б не був знайдений смарагдовий
кристал, у 1994 році він опинився в Таїланді, де був виставлений на продаж в
Центрі продажу дорогоцінних каменів і ювелірних виробів. Великий смарагдовий кристал
хорошої якості відразу ж привернув до себе увагу — в основному потенційні
покупці хотіли придбати цей смарагд, щоб розколоти його на шматки, з яких можна було
б зробити кілька прекрасних огранених смарагдів. Однак якийсь дилер, що залишився
невідомим, не захотів, щоб кристал розділили на частини. І врешті-решт йому вдалося
домогтися того, щоб кристал не потрапив у руки тих, хто хотів розколоти унікальний
смарагдовий кристал.
Правда, яким чином використовувати дорогоцінний камінь, той дилер і сам не знав. Але
після довгого вивчення кристала смарагду і різних пропозицій, було в підсумку прийнято
рішення вирізати з нього Будду. Не менш довго вирішувалося, яким саме має бути
зображення Будди.
Наступним етапом був пошук майстра-різьбяра, якому можна було б довірити роботу над
смарагдовим кристалом. Різьбярів, які вирізали зображення Будди, було знайдено чимало,
проте кращі майстри в основному працювали по дереву і не могли працювати з ювелірними
каменями. Тоді стали шукати серед майстрів різьбярів по дорогоцінному каменю, і кращим
з них пропонували в якості проби вирізати зображення Будди з жадеїту і аквамарину низької
якості (смарагд і аквамарин відносяться до одного класу мінералів — до берилів).
Кращою була визнана робота різьбяра Аун Наїна (Aung Nyein), відомого майстра у своїй
справі, який мав за плечима 20-річний досвід різьби (по жадеїту і дереву) зображень Будди.
Однак навіть для майстра Аун Наїна завдання виявилося не з простих. Але він серйозно і
відповідально підійшов до справи — досконально вивчив кристал, потім створив
відповідний ескіз і тільки після цього взявся за роботу. Особливо складною виявилось
полірування смарагду: Аун Наїн спочатку полірував смарагд за допомогою тонкого наждачного
паперу, потім за допомогою алмазного порошку середнього класу, а тоді — алмазним
порошком вищого класу, але в підсумку домігся того, щоб поверхня вирізаного зображення
Будди стала глянцевою.
Аун Наїн вирізає із смарагда фігуру Будди (2005 рік)
Свою роботу над каменем Аун Наїн завершив у 2006 році, представивши результат —
різьблений смарагд із зображенням Будди, який був названий «Священним смарагдом Будди».
Фахівці визнали, що різьбяр втілив в камені справжній шедевр мистецтва.
В даний час Священний смарагд Будди належить компанії «Primagem», заснованої Джеффрі
Бергманом, відомим американським дилером і знавцем дорогоцінних каменів.
Камінь знаходиться в Таїланді.
«Коковінский» смарагд — названий за прізвищем відомого уральського камнеріза, командира Єкатеринбурзької гранувальної фабрики і Горнощитского мармурового заводу Я. В. Коковіна. Навесні 1833 року на Уралі виявили смарагд виняткової краси вагою трохи більше 400 грамів, причому окремі ділянки темно-зеленого кристала довжиною до 11 см і шириною більше 3 см були абсолютно прозорі. Як писав ревізор імператорського двору Ярошевицкий:
«В сем числе один самого лучшего достоинства, весьма травяного цвета, весом в фунт… самый драгоценный и едва ли не превосходящий достоинством изумруд, бывший в короне Юлия Цезаря».
З цим смарагдом пов'язана трагічна історія. Разом з іншими каменями, за доносом вилученими у Коковіна, ревізором Ярошевицким той був відправлений до Петербурга, віце-президентові Департаменту уділів Л. А. Перовському. Але, після одержання дорогоцінної пошти, у столиці камінь таємничо зникає. І знову в його втраті звинувачують Я. В. Коковіна — і Яків Васильович арештований і переданий до суду. Відсидівши більше двох років, він тяжко хворим вийшов на свободу. У 1839 обмовлений Коковін звертається до імператора з проханням про перегляд справи. Однак перегляду справи не було, і в 1840 році Я. В. Коковін помирає.
В результаті, через десятиліття, з власності Л. А. Перовського (істинного винуватця пропажі) смарагд потрапляє в колекцію графа Кочубея і далі, в ході революційних перипетій, залишає країну. Згодом він був викуплений радянським урядом і повернутий. Зараз смарагд зберігається в Москві в мінералогічному музеї їм. Ферсмана.
Лев Олексійович Перовський
(1792–1856)
Кочубей Віктор Павлович
(1768–1834)
Олександр Євгенович Ферсман
(1883–1945)
Серед ювелірів побутує думка, що смарагд, котрий Ферсман назвав «смарагдом Коковіна»
не є ним. Тому єдиним достовірним описом цього смарагду є опис даний ревізором Ярошевицьким.
Смарагд «Президент» —
у 1993 році на Малишевському родовищі Свердловської області (ВАТ «Смарагдові копальні Уралу») знайдено унікальний смарагд «Президент» (вага близько 1200 грамів (з яких 800 г були віднесені до ювелірного якості), вартість від 150 тис. доларів (експертна комісія Мінфіну РФ) до 1,5 млн доларів (незалежна американська експертиза)), названий так на честь першого Президента Росії Бориса Єльцина. Придбано Алмазним фондом за 150 тис. доларів.
Смарагд «Президент»
Борис Миколайович Єльцин
(1931–2007)
На думку деяких експертів, смарагд «Президент» є «вибуховим», тобто через деякий час, із-за внутрішніх напруг в кристалі, він може розпастися на декілька частин.
Зараз камінь знаходиться в державній власності Росії. З 2002 року камінь знаходиться в Москві.
«Різьблений смарагд Ашока Кумара Санчеті» —
спочатку був не дуже хорошим за якістю і мав безліч сторонніх включень, так що навряд чи б підійшов для ювелірної обробки, але особлива цінність цього дорогоцінного каменю полягає в тому, невідомий різьбяр перетворив камінь в справжній витвір мистецтва.
Смарагд Ашока Кумара Санчеті
Різьблений смарагд Ашока Кумара Санчеті був знайдений в Колумбії, в шахтах Музо (приблизно у 80-90-х роках ХХ століття). Масу знайденого каменю історія не зберегла, але вже в обробленому вигляді його маса становить 70.1 карата.
Дуже шкода, що ім'я різьбяра невідомо. Адже його робота вражає і дивує. Судячи з результату, він володів дійсно високою майстерністю і дуже вдало вирізав у камені жіночий профіль, створивши ідеальні пропорції і витончено використавши сторонні включення в цьому смарагді.
Цей прекрасний різьблений смарагд був подарований Національному Музею Природної Історії Смітсонівського Інституту Ашоком Кумаром Санчеті, власником відомого ювелірного торгового дому «Pioneer Gems». Від імені останнього власника смарагд і отримав своє ім'я. І серед всієї колекції дорогоцінних каменів, якою володіє Смітсонівський інститут, різьблений смарагд Ашока Кумара Санчеті є одним з найбільш значимих і прекрасних коштовних каменів і одним з найвідоміших серед відвідувачів музею.
Смарагд Королева Кароліна —
це оброблений смарагд, що має грушовидну форму і насичений темно-зелений колір, вага його становить 18,88 карат і по якості і чистоті він не поступається кращим у світі смарагдам (а кращими смарагдами вважаються замбійскі і колумбійські смарагди). Також «Королева Кароліна» є найбільшим смарагдом серед усіх знайдених смарагдів в Північній Америці.
Смарагд Королева Кароліна
Смарагд «Королева Кароліна» був вирізаний з смарагдового кристала вагою 71 карат, виявленого Джеймсом К. Хіллом в смарагдових копальнях Північної Кароліни біля міста Гідденіт (це місто отримало назву на честь відомого мінералога В. Е. Гіиддена, і саме в цьому місті був виявлений рідкісний мінерал, який назвали як і місто — гідденіт) в 1998 році. За задумом Хілла, який вирішив створити смарагдову серію з царськими іменами (так звану «Королівську колекцію смарагдів»), з цього кристала були вирізані смарагди «Королева Кароліна» і «Принц Кароліна» («Carolina Prince»), вага якого склала 7,85 карат (також в Королівську колекцію смарагдів входять смарагдовий кристал «Імператриця Кароліна» («Empress Caroline») вагою в 858 карат і смарагд «Принцеса Кароліна» («Carolina Princess») вагою в 3,37 карат).
Необроблений смарагд з якого вирізали смарагди Принц Кароліна і Королева Кароліна
Вільям Ерл Гідден
(1853–1919)
Огранюванням смарагдів «Королева Кароліна» і «Принц Кароліна» займався різьбяр Аллан Ку з Нью-Йорка (один з кращих різьбярів дорогоцінних каменів), а відомий ювелірний оцінювач К. Р. Бізлі оцінив огранений смарагд «Королева Кароліна» в 1 000 000 доларів США (Більш пізні оцінки смарагду перевищили суму в два рази, так що тепер приблизно ціна «Королеви Кароліни» дорівнює 2 000 000 доларів). І, можливо, смарагд дійсно вартий зазначеної суми, враховуючи чистоту, колір і якість цього дорогоцінного каменю, адже у світі дуже рідко трапляються великі кристали смарагду темно-зеленого кольору, без сторонніх включень і без дефектів.
Смарагдова Людина —
це вирізана з кристала смарагду фігурка людини зі складеними на грудях руками. Вага різьбленого каменю становить 118,5 карата, а знайдений він був у період від 500 року до нашої ери по 250 рік нашої ери (точніше встановити вік смарагду не вдалося). До того ж смарагд має сторонні включення — жовті та чорно-зелені, через що камінь виглядає «плямистим».
Смарагдова Людина
На жаль, про цей смарагд мало що відомо. Ймовірно, смарагд належав індіанцям-ольмекам (у ольмеків, як і деяких інших індіанських племен, смарагд, вважався священним каменем), які і вирізали з каменю фігурку, щоб носити її як прикрасу або талісман. А добутий був камінь найімовірніше в смарагдових копальнях Колумбії (Музо або Чивор).
Все, що відомо про «Смарагдову людину», так це те, що в 1982 році якийсь Вільям Палмер III (колишній випускник) заповів Університету Мен свою колекцію (основна частина колекції складалася з предметів мезоамериканского походження), серед яких і знаходився «Смарагдова людина». Палмер придбав цей древній смарагд у одного дилера з Нью-Йорка. Однак простежити далі історію «Смарагдової людини» не вдалося, крім того, що нью-йоркський дилер придбав цей історичний смарагд за оголошенням на сайті.
У даний момент знаменитий дорогоцінний камінь «Смарагдова людина» знаходиться у володінні Музею Хадсона (антропологічний музей, який належить Університету Мен).
Смарагд Патриція —
це кристал масою 632 карата високої ювелірної якості. Знайдено його було в Колумбії, на смарагдовому родовищі Чивор. Смарагд має рідкісну, так звану бі-шестигранну форму (тобто має 12 граней, тоді як зазвичай смарагдові кристали мають шестигранну — гексагональну — форму).
Смарагд Патриція
Існують дві версії походження назви смарагду. Згідно основної версії — смарагд названий на честь дочки власника копальні Чивор Фріца Кляйна (який володів родовищем тоді, коли був знайдений смарагд Патриція). За іншою версією, смарагд отримав назву на честь Святого Патріка, і спочатку був названий «Patrizius», згодом змінив назву на «Патриція».
Також є дві версії щодо часу, коли був знайдений Смарагд Патриція. Згідно з основною версією — це був 1920 рік. Однак тоді смарагд ніяк не міг би належати Фріцу Кляйну, компанія якого «Compania de Minas de Chivor» (заснована Кляйном (Fritz Klein) і Франциско Рестрепо (Francisco Restrepo)) продала права на родовище Чивор в 1915 році компанії «Development Corporation of New York» (1919 назва останньої змінилося на «Chivor Emerald Mines Inc.»). Значить, найімовірніше смарагд Патриція був знайдений не в 1920 році, а раніше — до 1915 року (найімовірніше в період з 1911 по 1915 року).
Але, Фріц Кляйн подарував смарагд Патриція у 1921 році Американському Музею природної історії в Нью-Йорку. І смарагд виставлявся в меморіальному залі самоцвітів і був одним з найкращих і найвідоміших експонатів музею, серед яких значаться такі знамениті дорогоцінні камені, як синій сапфір «Зірка Індії» («Star of India», 563 карата, з Шрі-Ланки), рубін «De Long Ruby Star» (100,32 карата, з Бірми), сапфір «Midnight Star Sapphire» (116,75 карата, з Шрі-Ланки) і інші дорогоцінні камені.
Смарагд НАЕМ.
Одним з найбільш відомих дорогоцінних каменів у світі є смарагд, який отримав назву «НАЕМ» («The NAEM Emerald»). Ця специфічна назва насправді є абревіатурою назви родовища, де був знайдений смарагд, — «North American Emerald Mine» («Північно-Американська Смарагдова Копальня»), розташованого в Північній Кароліні. Смарагд НАЕМ на сьогоднішній день вважається найбільшим смарагдом, знайденим в Північній Америці.
Смарагд НАЕМ
Маса смарагду становить 1 869 карат. Знайдений був цей коштовний камінь в 2003 році. Це подовгастий (19,5 сантиметрів у довжину) шестигранний смарагдовий кристал темно-зеленого кольору з характерною для смарагдів Північної Кароліни шорсткою поверхнею (а не гладкою і блискучою, як у смарагдів з інших місць).
Смарагд НАЕМ був придбаний Хьюстонским Музеєм природничих наук (Х'юстон, штат Техас), і виставлений нині в галереї музею мінералів.
Смарагд Гачала.
Одним з найвідоміших, найбільших і, до речі, найкрасивіших смарагдів в світі вважається смарагд, який носить ім'я «Смарагд Гачала» («Gachala Emerald»). Названий смарагд на честь округу в Колумбії, де і був знайдений цей смарагд.
Смарагд Гачала
Маса смарагду Гачала складає 858 карат, а знайдений він був у 1967 році в шахті «Лас-Вегас-де-Сан-Хуан». Цей смарагд має гексагональну (шестигранну) форму і гарний темно-зелений колір.
Смарагд Гачала придбав Гаррі Вінстон (власник «Harry Winston Diamond Corporation»), якого називали «Королем ювелірів». У 1969 році Смарагд Гачала був подарований Вінстоном Смитсоновскому інституту у Вашингтоні, і виставлено в галереї дорогоцінних каменів і мінералів.
Гаррі Вінстон
(1896–1978)
У 2003 році (з 13-го по 17 лютого) смарагд Гачала був виставлений на 49-й виставці Tucson Gem & Mineral, тема якої була «Мінерали Анд» і де виставлялися дорогоцінні камені та мінерали з музеїв і деяких приватних колекцій.
Смарагд Баїя —
це один з великих смарагдів, що містить найбільший, із знайдених, одиничний осколок. Це камінь, масою приблизно 341kg (близько 1 700 000 карат) знайдений у штаті Баїя, Бразилія. Зразок містить смарагдові кристали в шматку породи. Він дивом уникнув затоплення під час урагану "Катріна" в 2005 році в період зберігання на складі в Новому Орлеані. Він згодом був вкрадений у вересні 2008 року з захищеного сховища в Саут-Ель-Монте в Лос-Анджелесі, штат Каліфорнія. Камінь був оцінений в 400 мільйонів доларів, але справжня вартість незрозуміла. В одному місці, смарагд був виставлений на продаж на eBay "Купити зараз" за ціною $75 млн.
Смарагд Баїя
Він був добутий в берилових шахтах Північної Баїї, Бразилія, від якого він бере свою назву. Баїя — походить від архаїчна форма португальського baia, що означає "затока".
ВІДЕО: Історія смарагду Баїя
Переглянути відео
Після того, як камінь переїхав з Бразилії в США, робилися різні безуспішні спроби продати його. Там були суперечливі претензії власності. Зрештою, смарагд був вилучений у торговця перлинами в Лас-Вегасі і взятий під опіку Департаменту шерифа Лос-Анджелеса. Після серії судових позовів, суддя Джон А. Кронштадт вищого суду округу Лос-Анджелес оголосив у вересні 2010 року, що він буде розглядати справу. Ентоні Томас, заявник, претендував на право власності на дорогоцінний камінь. Дату судового засідання було призначено на 21 січня 2013 року в окружному суді Лос-Анджелеса. 29 січня 2014 року, суддя Кронштадт прийняв постанову, відхиливши скаргу Ентоні Томаса, залишивши розгляд позовів решти заявників для майбутнього суду. Згодом було порушено справу про банкрутство містера Томаса, спричинене витратами на гонорари адвокатів, які були понесені ним в його невдалій спробі претендувати на cмарагд Баїя.
Після судового розгляду 30 березня 2015 року, Верховний Суд Лос-Анджелеса, в особі судді Майкла Джонсона, який замінив суддю Кронштадта в цій цивільній справі, 23 червня 2015 року видав ухвалу в якій постановив, що FM Holdings, LLC був сумлінним покупцем cмарагду Баїя, і що cмарагд Баїя належить виключно FM Holdings, LLC.
Смарагд «Chalk» —
це колумбійський смарагд масою 37.82 карат (7.564 г).
Смарагд «Chalk»
Раніше смарагд належав правителям держави Барода, княжий штат в Індії. Він був центральним смарагдом в діамантовому кольє, яке носила Махарані Сахіб, котра передала його своєму сину, Магараджі Куч-Біхару.
У 20-му столітті, смарагд був переогранений від своєї початкової маси 38,40 карат (7,680 г) і встановлений в кільці розробленому Гаррі Вінстон Інкорпорейтед. У кільці він оточений шістдесятьма грушоподібнними алмазами загальною масою близько 15 карат (3,0 г). Кільце було пожертвувано містером та місіс О. Рой Чок Смітсонівському музею природної історії в 1972 році і є частиною Смітсонівської Національної колекції дорогоцінних каменів і мінералів.
Смарагдова посудина (Смарагд «Unguentarium») —
посудина зі смарагду, створена в 1641 році в Празі богемським ювеліром Діонізіо Мізероні на замовлення імператора Фердинанда II. Відноситься до регалій та клейнодів Австрії і зберігається в Імператорській скарбниці (філіалі Музею історії мистецтв) у Відні.
Смарагдова посудина
(Смарагд «Unguentarium»)
Діонізіо Мізероні та його сім'я
(1607–1661)
Маса смарагду 2860 карат.
Цей велетенський смарагд був знайдений в Колумбії в шахті Мусу, яка була відкрита іспанцями в 1558 році. Ймовірно, він був куплений імператором Рудольфом II. Вперше згадується в описі колекції імператора Матвія в 1616 році. Імператор Фердинанд II замовив богемському ювеліру Діонізіо Мізероні (1607—1661) створити зі смарагду посудину.
Рудольф II Габсбург
(1552–1612)
імператор Священної Римської імперії (1576-1612), король Угорщини (1572-1608), Галичини та Володимирії (1572-1608), король Богемії (1575-1611), німецький король (1575-1612)
Матвій Габсбург
(1557–1619)
король Угорщини (як Матвій II) (1608-1619), титулярний король Галичини та Володимирії, Богемії (1611-1619), імператор Священної Римської імперії (1612-1619) з династії Габсбургів
Фердинанд II Габсбург
(1578–1637)
король Богемії (1617-1637), Угорщини, титулярний король Галичини та Володимирії (1618-1637), імператор Священної Римської імперії (1619-1637)
Аби уникнути великих втрат при огранці смарагду, Мізероні слідував природній будові необробленого каменя, що складався з двох зрощених кристалів, чим і пояснюється його неправильна форма. Куполоподібна кришечка вирізана з видовбаної частини посудини. Робота була виконана Мізероні в 1641 році у Празі, а імператор заплатив за неї суму в 12 000 гульденів. Коли Мізероні привіз посудину до Відня, у нього залишились фрагменти смарагду, за які ювеліри запропонували йому золото та коштовні камені вартістю 2 500 гульденів.
Добування берилію з його природних
мінералів (в основному берилу) включає декілька стадій, при цьому особливо
важливо відокремити берилій від схожого за властивостями і супутнього берилію в
мінералах — алюмінію.
Основним методом виробництва берилію є відновлення його фториду металевим магнієм при 900-1300 °C:
BeF2 + Mg → Be + MgF2
При цьому фторид отримують з гідроксиду, а гідроксид з берилієвого концентрату. Вже перший прогін цих технологічних сходів складається з декількох ступенів: концентрат піддають термообробці, подрібненню, потім на нього послідовно діють сірчаною кислотою, водою, розчинами аміаку і їдкого натру, спеціальними комплексоутворювачами. Одержаний берилат натрію гідролізують, і на центрифузі відокремлюють гідроокис. Гідроокис перетворюється на фторид теж лише після кількох операцій, кожна з яких досить складна і трудомістка. Відновлення магнієм йде при температурі 900 °C, хід процесу ретельно контролюється. Важлива деталь: тепло, що виділяється в реакції, поглинається з тією ж швидкістю, що і виділяється. Отриманий рідкий метал виливають у графітові виливниці, але він забруднений шлаком, і тому його ще раз переплавляють у вакуумі.
Нижче наведено відео реакції магнійтермії з берилій хлоридом. Спочатку із берилій оксиду онржують берилій хлорид, а потім, з нього, берилій.
ВІДЕО: Одержання берилію в лабораторних умовах
Переглянути відео
За іншим методом можна також, наприклад, сплавити берил з гексафлуоросилікатом
натрію Na2SiF6:
В результаті сплаву утворюються кріоліт
Na3AlF6 — погано розчинна у воді сполука, а також
розчинний у воді флуороберилат натрію Na2[BeF4]. Його далі
вилуговують водою. Для глибшого очищення берилію від алюмінію застосовують
обробку отриманого розчину карбонатом амонію (NH4)2CO3.
При цьому алюміній осідає у вигляді гідроксиду Al(OH)3, а берилій
залишається в розчині у вигляді розчинного комплексу (NH4)2[Be(CO3)2].
Цей комплекс потім розкладають до оксиду берилію ВеО при прожаренні:
(NH4)2[Be(CO3)2] → BeO + H2O + 2NH3↑ +
2CO2↑
Інший метод очищення берилію від
алюмінію базується на тому, що оксиацетат берилію Be4O(CH3COO)6,
на відміну від оксиацетату алюмінію [Al3O(CH3COO]+CH3COO-,
має молекулярну будову і легко сублімується при нагріванні.
Відомий також спосіб переробки берилу,
в якому спочатку берил обробляють концентрованою сірчаною кислотою при
температурі 300 °C, а потім сплав вилуговують водою. Сульфати алюмінію і берилію
при цьому переходять в розчин. Після додавання до розчину сульфату калію K2SO4
алюміній видаляють з розчину у вигляді алюмокалієвого галуну KAl(SO4)
2·12H2O. Подальше очищення берилію від алюмінію проводять
так само, як і в попередньому методі.
Існує й такий спосіб переробки берилу. Роздрібнений берил змішують з вуглецем (сажею) і прожарюють у струмені хлору (при цьому леткі хлориди кремнію та алюмінію вилітають, а берилію хлорид залишається):
Нарешті, відомий і такий спосіб
переробки берилу. Вихідний мінерал спочатку сплавляють з поташем K2CO3.
При цьому утворюються берилат K2BeO2 і алюмінат калію KAlO2:
Після вилуговування водою отриманий
розчин підкислюють сірчаною кислотою. В результаті в осад випадає кремнієва
кислота. З фільтрату далі вилучають алюмокалієвий галун, після чого в розчині з
катіонів залишаються тільки йони Ве2+.
З отриманого тим або іншим
способом берилій оксиду ВеО потім отримують флуорид, з якого магнійтермічним
методом відновлюють металевий берилій.
BeF2 + Mg → MgF2
+ Be
Металевий берилій можна приготувати
також електролізом розплаву BeCl2 і NaCl при температурах біля
350 °C. Вихідні солі берилію виділяють при переробці берилієвої руди.
Отриманий метал переплавляють у вакуумі.
Берилій високої чистоти одержують шляхом електролізу хлориду або фториду берилію:
BeCl2 ————→450 °CЕлектроліз Be + Cl2↑
Для новітньої техніки й особливо для ядерної енергетики
потрібний берилій надзвичайно високої чистоти. Глибоку очистку берилію
здійснюють різними методами. Найосновніші з них: перегонка берилію у вакуумі,
анодне рафінування і зонна плавка в електронно-променевих печах.
Через труднощі одержання якісних виливків, заготовки для виробів з берилію готують методами порошкової металургії. Берилій подрібнюють в порошок і піддають гарячому пресуванню у вакуумі при 1140-1180 °С. Прутки, труби та інші профілі отримують витискуванням при 800-1050 °С (гаряче витискування) або при 400-500 °С (тепле витискування). Листи з берилію отримують прокаткою гарячепресованих заготовок або видавлених смуг при 760-840 °С. Застосовують і інші види обробки — кування, штампування, волочіння. При механічній обробці берилію користуються твердосплавним інструментом.
ВІДЕО: Виробництво берилію в США (штат Юта)
Переглянути відео
ВІДЕО: Виробництво берилію в Росії
Переглянути відео
У вигляді простої речовини в XIX столітті берилій отримували дією калію на безводний хлорид берилію:
BeCl2 + 2K → Be + 2KCl
А трохи пізніше — електролізом розплаву флуороберилату барію
Ba[BeF4]:
Берилій — легкий (в півтора рази легше алюмінію), твердий (один із найтвердіших металів у чистому вигляді (5,5 балів за Моосом) (поступається тільки іридію, осмію, вольфраму і урану) (їм можна різати скло)), відносно міцний (модуль пружності — 300 ГПа (у сталей — 200–210 ГПа)), але водночас дуже крихкий метал сріблясто-сірого кольору. В берилії дуже добре поширюються звукові хвилі — 12600 м/с, що в 2–3 рази більше, ніж в інших металах. До температури 1277 °C існує стійкий α-Ве (гексагональна-щільноупакована ґратка), а при температурах, що передують плавленню металу (1277–1287 °C) переходить в β-Be з кубічною ґраткою. Берилій має найбільшу зі всіх металів теплоємність, високу теплопровідність, низький електроопір; коефіцієнт лінійного розширення 10,3–131 (25–100 °C); межа міцності берилію при розтягуванні 200–550 Мн/м2 (20–55 кгс/мм2), подовження 0,2–2%. Ці властивості залежать від якості і структури металу і помітно змінюються з температурою. Механічні властивості берилію залежать від чистоти металу, величини зерна і текстури, яка визначається характером обробки. Обробка тиском приводить до певної орієнтації кристалів берилію, виникає анізотропія, і стає можливе поліпшення властивостей. Механічні властивості в напрямку, перпендикулярному витяжці, майже не змінюються. Температура переходу берилію з крихкого стану в пластичний 200–400 °C. Виходить що берилій володіє одночасно і легкістю, і міцністю, і теплостійкістю.
На повітрі активно покривається стійкою оксидною плівкою BeO.
Берилій покритий оксидною плівкою.
З'ясовано, що його відрізняє малий перетин захоплення нейтронів і великий перетин їх розсіювання. Іншими словами, берилій (а також його оксид) розсіює нейтрони, змінює напрямок їх руху і уповільнює їх швидкість до таких величин, при яких ланцюгова реакція може протікати більш ефективно. На всіх цих властивостях ґрунтується застосування берилію в атомній техніці — він один з найнеобхідніших їй елементів.
Для берилію характерна тільки один ступінь окиснення +2.
Відповідний гідроксид амфотерний, причому як основні (з утворенням Be2+),
так і кислотні (з утворенням [Be(OH)4]2-] властивості
виражені слабо.
За багатьма хімічними властивостями берилій схожий більше на алюміній, ніж на
магній (прояв "діагональної подібності").
Взаємодія з неметалами.
Водночас металевий берилій при кімнатній температурі відносно мало реакційноздатний (компактний берилій дуже стійкий проти корозії), і тому при кімнатній температурі берилій реагує помітно тільки з фтором, а при невеличкому нагріванні і з хлором, утворюючи фторид та хлорид відповідно:
Be + F2 = BeF2
Be +Cl2 = BeCl2.
Металічний берилій має відносно низьку реакційну здатність при кімнатній температурі.
У компактному вигляді він не реагує з водою і водяною парою навіть при
температурі червоного розжарювання і не окиснюється повітрям до 600 °C.
Порошок берилію при підпалюванні горить яскравим полум'ям, при цьому утворюються
оксид і нітрид.
2Be + O2 = 2BeO
3Be + N2 = Be3N2
З воднем берилій не реагує.
Мілкодисперсний порошок берилію може згоряти в парах сірки, селену, телуру:
Be + S =BeS
Be + Se = BeSe
Be + Te = BeTe
Берилій взаємодіє з азотом при температурі вище 650 °С:
3Be + N2 = Be3N2.
Вуглець з берилієм утворює карбід Ве2С при 1700 °C.
2Be + C = Be2C
Взаємодія з бінарними сполукми.
З водою та водяною парою берилій у компактному вигляді завдяки оксидній плівці не реагує навіть при температурі червоного розжарювання, хоча знаходиться в ряду стандартних потенціалів значно лівіше водню.
Вище 600 °C берилій реагує з сірководнем:
Be + H2S = BeS + H2↑
Аміак взаємодіє з берилієм при температурі вище 1200 °C з утворенням нітриду Be3N2:
3Be + 2NH3 = Be3N2 + 3H2
Взаємодія з кислотами.
Берилій легко розчиняється в розбавлених водних розчинах кислот (хлоридної,
сульфатної, нітратної), проте холодна концентрована нітратна кислота пасивує метал.
Реакція берилію з водними розчинами лугів супроводжується виділенням водню і
утворенням гідроксоберілатів:
Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4]
+ H2↑
ВІДЕО: Взаємодія берилію з розчином натрій гідроксиду
Переглянути відео
При проведенні реакції з розплавом лугу при 400-500 °C утворюються
берилати (діоксоберіллати):
Be + 2NaOH = Na2BeO2 + H2↑
Розплавлений берилій дуже реакційноздатний, він взаємодіє з більшістю оксидів, нітридів, сульфідів і карбідів. І тому поки єдино придатним матеріалом на тиглі для плавки берилію слугує оксид берилію.
Берилій додається до багатьох сплавів, надаючи їм більшу твердість, міцність, жаротривкість та корозієстійкість. Добавки берилію облагороджують сплави на основі алюмінію і магнію. Лише невеличкі кількості берилію (досить 0,005%) набагато зменшують втрати магнієвих сплавів від горіння і окислення при плавці і литті. Одночасно поліпшується якість виливків, значно спрощується технологія тощо.
Окрім як вводячи берилій в ті чи інші сплави, для запобігання швидкого зносу деталей, їх іноді берилізують — насичують їх поверхню берилієм шляхом дифузії. Робиться це так: сталеву деталь опускають у берилієвий порошок і витримують у ньому при 900...1100 °C протягом 10...15 годин. Поверхня деталі покривається твердою хімічною сполукою берилію з залізом і вуглецем. Цей міцний панцир товщиною всього 0,15...0,4 мм надає деталям жаростійкість і стійкість до морської води і азотної кислоти.
Берилієва бронза — один зі сплавів берилію — це матеріал, що дозволив вирішити багато складних технічних завдань. З неї роблять пружини, ресори, амортизатори, підшипники, шестерні і багато інших виробів, від яких потрібні велика міцність, хороша опірність втомі і корозії, збереження пружності в широкому інтервалі температур, високі електро- та теплопровідні характеристики. Берилієвими бронзами називають сплави міді з 0,2...4% берилію. На відміну від чистого берилію вони добре піддаються механічній обробці, з них можна, наприклад, виготовити стрічки товщиною всього 0,1 мм. Розривна міцність цих бронз більше, ніж у багатьох легованих сталей. Ще одна примітна деталь: з плином часу більшість матеріалів, в тому числі і метали, «втомлюються» і втрачають міцність. Берилієві бронзи — навпаки. При старінні їх міцність зростає! Вони немагнітні. Крім того, вони не іскрять при ударі.
Плоскогубці з берилієвюї бронзи (не створюють іскор).
Авіаційна та аерокосмічна техніка.
Одним із споживачів берилієвої бронзи є авіаційна промисловість. Стверджують, що в сучасному важкому літаку налічується більше тисячі деталей з берилієвої бронзи. У виробництві гальм для аерокосмічної техніки, теплових екранів і систем наведення з нею не може конкурувати практично жоден конструкційний матеріал.
Бериліди (інтерметалічні сполуки берилію з танталом, ніобієм, цирконієм та іншими тугоплавкими металами) застосовуються як конструкційні матеріали для двигунів і обшивки ракет та літаків, а також в атомній техніці, бо володіють винятковою твердістю і стійкістю проти окислення, а найкращою технічною характеристикою берилідів слугує той факт, що вони можуть пропрацювати більше 10 годин при температурі 1650 °C.
Велика теплопровідність (в 4 рази вище, ніж у сталі), велика теплоємність і жаростійкість дозволяють використовувати сплави берилію в теплозахисних конструкціях космічних кораблів. Так наприклад, з берилію був зроблений зовнішній тепловий захист капсули космічного кораблю «Френдшип-7», на якому Джон Гленн першим з американських космонавтів здійснив (після Юрія Гагаріна і Германа Титова) орбітальний політ.
Зокрема, завдяки здатності зберігати високу точність і стабільність розмірів берилієві деталі використовують в гіроскопах — приладах, що входять в систему орієнтації та стабілізації ракет, космічних кораблів і штучних супутників Землі.
Берилієва деталь гіроскопа.
Ядерна енергетика.
Поєднання малого перетину захоплення теплових нейтронів (0,009 барн на атом), малої атомної маси і задовільної стійкості в умовах радіації що зберігається і при дуже високій температурі, робить берилій одним з найкращих матеріалів для виготовлення сповільнювачів (з усіх твердих матеріалів берилій вважається найкращим сповільнювачем нейтронів) і відбивачів нейтронів (що дозволяє міняти їх напрямок, повертати нейтрони в активну зону реактора, протидіяти їх витоку) в атомних реакторах. Це використання дозволяє набагато зменшити розміри активної зони реакторів, збільшити робочу температуру і ефективніше використовувати ядерне паливо. Тому, незважаючи на високу вартість берилію, його використання вважають економічно виправданим, особливо в невеликих енергетичних реакторах для літаків і морських суден.
Берилієвий відбивач нейтронів
Берилій-9 у сумішах з деякими α-радіоактивними нуклідами використовують у ампульних нейтронних джерелах, так як при взаємодії ядер берилію-9 і α-частинок виникають нейтрони:
49Be + 24α → 612C + 01n
Берилієва мішень, яка
"перетворює" пучок протонів на пучок нейтронів.
Рентгенотехніка.
Завдяки малій атомній вазі берилій пропускає в 17 разів більше м'яких рентгенівських променів, ніж алюміній такої ж товщини, тобто небажане поглинання випромінювання набагато менше, і тому з нього виготовляють віконця рентгенівських трубок (через які випромінювання виходить назовні) і віконця рентгенівських та широкодіапазонних гама-детекторів, через які випромінювання проникає в детектор.
Квадратна берилієва жерсть
встановлена в сталевий корпус, який буде використовуватися як вікно між
вакуумною камерою і рентгенівським мікроскопом. Берилій має високу прозорість
для рентгенівських променів.
Оптичні прилади.
Знайшов застосування і алюмінат берилію, з якого виготовляють твердотільні випромінювачі (стрижні, пластини) для лазерної техніки.
Берилієві дзеркала становлять особливий інтерес. Велика площа дзеркал, часто
зі стільниковою структурою підтримки, які використовуються, наприклад, в
метеорологічних супутниках, де мала вага і довгострокова стабільність
розмірів мають вирішальне значення. Менші берилієві дзеркала використовують в
оптичних системах наведення і управління вогнем, наприклад, в бойових танках
німецького виробництва Leopard 1 і Leopard 2.
Складання берилієвого дзеркала
Вибухові речовини.
Оксіліквіт на основі берилію - одна з найпотужніших
вибухових речовин, відомих на сьогоднішній день. Застосовується при вибухових
роботах у гірничій справі.
Акустика.
Зважаючи на свою легкість і високу твердість берилій успішно застосовується в якості матеріалу для електродинамічних гучномовців. Однак, його висока вартість, складність обробки (через крихкість) і токсичність (при недотриманні технології обробки) роблять можливим застосування динаміків з берилієм тільки в дорогих професійних аудиосистемах.
Різне.
З нікель-берилієвих сплавів (вміст Be не перевищує 1,5%) виготовляють хірургічні інструменти, голки для підшкірних ін'єкцій, литі металеві зуби.
Зі сплаву «елінвар» (нікель, берилій, вольфрам) у Швейцарії роблять пружини для годинників.
Мідно-берилієвий сплав в США використовують для виготовлення втулок пишучого механізму кулькових ручок.
Берилій-7 використовують іноді для прогнозування погоди. Він виконує роль своєрідної «мітки» повітряних шарів: спостерігаючи зміну концентрації 7Ве, можна визначити проміжок часу від початку руху повітряних мас. Ще рідше застосовують 7Be в інших дослідженнях: хіміки — як радіоактивний індикатор; біологи — для вивчення можливостей боротьби з токсичністю самого берилію.
Ізотоп Берилій-10 становить винятковий інтерес для геохімії та ядерної метеорології. А саме знаючи концентрацію 10Ве у взятій з дна пробі і період напіврозпаду цього ізотопу, можна обчислити вік будь шару на дні океану. У зв'язку з цим виникло припущення про можливість визначення віку органічних залишків по 10Be. Тим саме справа ще в тому, що досить широко освоєний радіовуглецевий метод непридатний для визначення віку зразків в інтервалі 105...108 років (із-за великої різниці між періодами напіврозпаду 14С і довгоживучих ізотопів 40K, 82Rb, 232Th, 235U і 238U). Ізотоп 10Be якраз «заповнює» цей розрив.
При горінні берилію виділяється багато тепла — 15тис. Ккал/кг, тому він може бути компонентом високоенергетичного ракетного пального. Варто відзначити високу токсичність і високу вартість металевого берилію, і в зв'язку з цим докладено значних зусиль для виявлення берилієвмісних палив, що мають значно меншу загальну токсичність і вартість. Однією з таких сполук берилію може бути гідрид берилію.
Металевий берилій може слугувати надпровідником. Будучи сконденсований у вигляді тонкої плівки на холодну підкладку, він стає надпровідником при температурі близько 8 К.
Берилій виявлений у рослинах, які ростуть на берилієвмістих ґрунтах, а також в тканинах і кістках тварин. Вміст берилію в ґрунтах коливається від 2×10-4 до 1×10-3%, в золі рослин близько 2×10-4%. У тварин берилій розподіляється у всіх органах і тканинах, в золі кісток міститься від 5×10-4 до 7×10-3% берилію. Його вміст в організмі середньої людини (маса тіла 70 кг) становить 0,036 мг, щоденне надходження з їжею — близько 0,01 мг. Близько 50% засвоєного твариною берилію виділяється з сечею, близько 30% поглинається кістками, 8% виявлено в печінці та нирках.
Близько 35 мкг берилію міститься в людському тілі.
Біологічне значення берилію мало з'ясовано. Воно визначається його участю в обміні Mg і Р в кістковій тканині. І якщо для рослини берилій відносно нешкідливий, то для тварин багато летючих та розчинних сполук берилію, а також пил, що містить берилій і його сполуки, дуже токсичні. Так при надлишку в раціоні солей берилію відбувається зв'язування в кишечнику іонів фосфорної кислоти в розчинний фосфат берилію. Активність деяких ферментів (лужної фосфатази, аденозинтрифосфатази) починає гальмуватись вже при малих концентраціях берилію. Таким чином постійно «викрадаючи» фосфати, берилій тим самим сприяє ослабленню кісткової тканини — що призводить до нестачі фосфору та може спровокувати не виліковну вітаміном D хворобу — «берилієвий рахіт». Зустрічається він в основному у тварин в біогеохімічних провінціях, багатих берилієм.
Берилій також заміщає у ферментах магній і володіє яскраво вираженою алергічною і канцерогенною дією. Вдихання його, та його багатьох сполук з атмосферного повітря може призвести до запальних процесів на шкірі та/або важкого захворювання органів дихання, як бериліоз. При короткочасному вдиханні великих концентрацій розчинних сполук берилію виникає гострий бериліоз, що є подразненням дихальних шляхів, іноді супроводжується набряком легенів і задухою. Є і хронічний різновид бериліозу, для якого характерні менш різкі симптоми, але більш великі порушення у функціях всього організму. Слід зазначити, що ці захворювання можуть виникнути через 10-15 років після припинення контакту з берилієм, і тому за таку підступну й згубну дію на живі організми берилій деколи називають «повзучою смертю». Для лікування бериліозу застосовують найчастіше хімічні сполуки, що зв'язують іони берилію і сприяють їх виведенню з організму.
Бериліоз
супроводжується подразненням і запаленням дихальних шляхів, у легенях виникає
безліч незагойних ран, носовими кровотечами, утруднюється дихання.
Для повітря ГДК
в перерахунку на берилій становить 0,001 мг/м3.
Це значно менше допустимих норм для більшості металів, навіть таких токсичних, як свинець.
Оскільки берилій і його сполуки отруйні, то під час
роботи з ними слід приділяти велику увагу техніці безпеки. Вміст берилію в
атмосфері має бути обмеженим. Так, за американськими нормами концентрація
берилію в атмосфері підприємства не повинна перевищувати 2 мкг/м3.
Для цього у виробничих приміщеннях створюється потужна вентиляція, апарати й
установки герметизовані, робітники працюють у спеціальних захисних костюмах,
окулярах, респіраторах. Усі, хто контактує і має справу з берилієм та його
сполуками, перебувають під постійним наглядом лікарів.
Солі Берилію солодкі на смак, хоча є сильними отрутами.
Солі Берилію мають солодкий смак завдяки йонам [Be(OH)4]2-
та [Be(OH2)4]2+,
що утворюються під час гідролізу.