Βηρύλλιο: ελαφρύ, γλυκό και επικίνδυνο

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο βηρύλλιο. Κάθε Κυριακή «Το Βήμα» μας ταξιδεύει και σε μια άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα.

Βίος και πολιτεία

Οταν είναι να ασχοληθείς με το βηρύλλιο δεν μπορείς να μην κάνεις λόγο για τις πολύτιμες πέτρες που προκύπτουν από αυτό. Αν και στη συνηθισμένη του μορφή δεν είναι παρά ένα σκουρόχρωμο μέταλλο και μάλιστα τόσο ελαφρύ που μερικοί κοροϊδευτικά λένε ότι πρόκειται για πλαστικό, τα καπρίτσια των φυσικών συγκυριών ανακατεύοντάς το με μερικά άτομα χρωμίου και βαναδίου στο κρυσταλλικό τους πλέγμα μπορούν να δώσουν καταπράσινα σμαράγδια. Αν μπει αργίλιο προκύπτουν οι πολύτιμες πέτρες που ονομάζονται «ακουαμαρίν». Δηλαδή νερό της θάλασσας και φυσικά το πιο συνηθισμένο χρώμα τους είναι το διάφανο μπλε, αν και υπάρχουν ακουαμαρίν με ως και ανοιχτοπράσινη απόχρωση. Επίσης μερικές φορές μπορεί ο άπειρος αγοραστής να ξεγελαστεί και να αγοράσει τοπάζι, που επίσης έχει μια διάφανη μπλε απόχρωση και αργίλιο στο πλέγμα του, αλλά όχι βηρύλλιο και θεωρείται κάπως κατώτερης εμπορικής αξίας. Σμαράγδια χορταίνει το μάτι του επισκέπτη στο μουσείο Τοπ Καπί στην Κωνσταντινούπολη, διότι οι μογγόλοι κατακτητές είχαν ιδιαίτερη αγάπη στα σμαράγδια και ενώ εκείνη την εποχή Αίγυπτος και Ινδία ήταν ακόμη παραγωγοί σμαραγδιών, κάτι ακόμη πιο παράξενο αποδείχθηκε με την ανάλυση των σμαραγδιών αυτών. Σήμερα το δώρο της ανεύρεσής τους το έχουν στο έδαφός τους κυρίως η Κολομβία και η Ζάμπια. Στη βάση για τη δημιουργία αυτού του πολύτιμου λίθου είναι το μετάλλευμα βηρύλλη και όταν βρεθούν ίχνη χρωμίου σε αυτό έχουμε ένα σχετικά διάφανο και όχι ιδιαίτερα σκληρό (σε σύγκριση με το διαμάντι) πολύτιμο λίθο.

Αλλοι λιγότερο γνωστοί πολύτιμοι λίθοι με βηρύλλιο είναι: Ηλιόδωρο: παραλλαγή της βηρύλλου με χρυσοκίτρινο χρώμα, και σε αυτό οφείλει και το όνομά της. Εμφανίζει κυανή φωταύγεια (δηλαδή μια λάμψη που παραμένει και όταν πάψει να φωτίζεται), όταν φωτιστεί με υπεριώδη ακτινοβολία. Μοργκανίτης: η ρόδινη παραλλαγή, της οποίας το χρώμα αποδίδεται σε ίχνη Mn⁺². Γκοσενίτης: η διαφανής, άχρωμη παραλλαγή της βηρύλλου. Πρωτοεμφανίστηκε στην περιοχή Γκόσεν (Goshen) της Μασαχουσέτης (ΗΠΑ), από όπου και το όνομά του. Ερυθρά βήρυλλος: ιδιαίτερα σπάνια παραλλαγή, που απαντάται στην Πολιτεία Γιούτα των Ηνωμένων Πολιτειών. Η βήρυλλος (και ιδίως οι πολύτιμες παραλλαγές της) μπορεί να παρασκευασθεί συνθετικά με πρώτες ύλες χαλαζία (SiO₂), αλουμίνα (Al₂O₃) και ανθρακικό βηρύλλιο (BeCO₃), σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, υπό υδροθερμικές συνθήκες.

Το βηρύλλιο ανακαλύφθηκε από τον γάλλο χημικό Louis-Nicholas Vauquelin, καθηγητή Χημείας στο Ecole Polytechnique του Παρισιού το 1798, από το μετάλλευμα της Βηρύλλης με τη μορφή οξειδίου του βηρυλλίου. Τότε ο Vauquelin θέλησε να το ονομάσει γλυκίνιο, από την ελληνική λέξη γλυκύς, διότι τα άλατά του, αντίθετα από ό,τι μπορεί να φανταστεί κάποιος, έχουν πραγματικά μια ευχάριστα γλυκιά γεύση. Ως εντελώς καθαρό στοιχείο εμφανίστηκε μόλις το 1828. Οσοι ασχολήθηκαν με το στοιχείο αυτό μεταγενέστερα προτίμησαν την ονομασία βηρύλλιο από τη βηρύλλη, που με τη σειρά του παρέπεμπε σε κάποια αρχαιότερη ινδική λέξη. Μόλις το 1949 η Επιτροπή Ανόργανης Χημείας επέβαλε την ονομασία βηρύλλιο και κατήργησε την προσωνυμία γλυκίνιο.

Ατομικός αριθμός: 4

Ατομικό βάρος: 9.012.182

Σημείο τήξης: 1.278^oC

Σημείο ζέσης: 2.970^oC

Αριθμός ισοτόπων: 12

Το ισότοπο του βηρυλλίου-10 θεωρείται ότι παράγεται από την κοσμική ακτινοβολία που συναντούν στην ανώτερη ατμόσφαιρα οξυγόνο και άζωτο. Οντας και αυτή μια δραστική ακτινοβολία, σπάει τους πυρήνες τους και από τα θραύσματα προκύπτει το βηρύλλιο-10, με τον πολύ μικρότερο πυρήνα αλλά με χρόνο ημιζωής 1,5 εκατομμύριο χρόνια, κάτι που το καθιστά το μακροβιότερο σήμερα ραδιο-ισότοπο.

Αν δεν το ενοχλήσουμε δεν μας ενοχλεί. Ομως από τότε που αναγνωρίστηκαν κάποιες ιδιότητές του ως ιδιαίτερα χρήσιμες και άρχισε να χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές οι άνθρωποι που ασχολήθηκαν μαζί του παρουσίασαν διάφορες επιπλοκές στην υγεία τους. Το βηρύλλιο σπάει τους δεσμούς υδρογόνου σε κάποιες περιπτώσεις μορίων και αυτό έχει επιπτώσεις. Για παράδειγμα, στην τρανσφερίνη, που είναι υπεύθυνη για τη διακίνηση του σιδήρου στον ανθρώπινο οργανισμό. Με όχημα την τρανσφερίνη το βηρύλλιο μπορεί να βρεθεί σχεδόν παντού. Αλλά πιο συχνά χτυπάει στους πνεύμονες, και επειδή συσσωρεύεται χωρίς να φεύγει, μπορεί να εκδηλωθεί καρκίνος ακόμη και έπειτα από πέντε χρόνια. Γενικά θεωρείται επικίνδυνο και τοξικό υλικό που πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή και ιδιαίτερους κανόνες ασφαλείας.

Τα εργαλεία από βηρύλλιο παρουσιάζουν πλεονέκτημα σε εγκαταστάσεις με ισχυρά μαγνητικά πεδία γιατί μαγνητίζονται δύσκολα

Αν και καθαρό παρασκευάστηκε ήδη από το 1828, μόλις το 1957 ανακαλύφθηκαν οι χάρες του και οι «χαρές» του. Επειδή μια από τις ιδιότητές του είναι το να μην απορροφά νετρόνια χρησιμοποιείται σε ερευνητικούς πυρηνικούς αντιδραστήρες αλλά και σε πυρηνικές κεφαλές. Στα πυρηνικά όπλα κλείνουν την όλη διάταξη σε ένα περίβλημα από βηρύλλιο και εξασφαλίζουν το να μη διαρρέουν τα νετρόνια και μειώνεται η ισχύς της πυρηνικής κεφαλής. Να μη… χάσουμε δηλαδή. Επίσης στους ερευνητικούς αντιδραστήρες είναι χρήσιμο για την τιθάσευση των νετρονίων.

Βηρύλλιο περιέχουν πολλά μπαστούνια του γκολφ διότι δημιουργεί εξαιρετικά ανθεκτικά κράματα

Στον ειρηνικό τομέα το βρίσκουμε στα μπαστούνια του γκολφ διότι δημιουργεί εξαιρετικά ανθεκτικά κράματα αλλά και σε εργαλεία που θέλουν ιδιαίτερη προσοχή ώστε όταν δουλεύουμε σε απαιτητικές συνθήκες να μη βγάζουν σπινθήρες. Τέτοιες περιπτώσεις είναι εργαλεία για τη διόρθωση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων κυρίως σε υπολογιστές αλλά και σε εγκαταστάσεις εξόρυξης πετρελαίου και φυσικού αερίου. Με πρόσμειξη μόλις 2% δίνει με τον χαλκό ένα εξαιρετικά σκληρό κράμα που χρησιμοποιείται σε σωληνώσεις όπως των αγωνιστικών κινητήρων επειδή εκεί απαιτείται ταχύτατη απαγωγή θερμότητας.

Πεντακόσιοι τόνοι παράγονται περίπου τον χρόνο. Παλαιότερα ήταν υλικό που έμπαινε στα πιο απαιτητικά σημεία των διαστημικών λεωφορείων, φρένα, εμπρόσθιο τμήμα και εκεί που ανεβαίνει ψηλά η θερμοκρασία κατά την επάνοδο, λόγω τριβής με την ατμόσφαιρα. Επίσης το συναντούμε σε διαστημικά τηλεσκόπια διότι αφήνει να διέρχονται οι ακτίνες-Χ, αλλά και στην εξυπηρέτηση των μαγνητικών τομογράφων. Διότι, αν και μέταλλο, δεν μαγνητίζεται εύκολα και έτσι μπορεί κάποιος να δουλεύει στα ισχυρά μαγνητικά πεδία της εγκατάστασης χωρίς να κινδυνεύει, όπως με ένα σιδερένιο εργαλείο, να προξενήσει χειρότερη βλάβη αν αυτό με την έλξη προσκρούσει με δύναμη σε ευαίσθητο σημείο.

Αναλύθηκε ιδιαίτερα το οξυγόνο που περιέχεται στο πλέγμα τους. Επειδή η αναλογία των ισοτόπων Ο-16 προς Ο-18 διαφέρει από τόπο σε τόπο και χαρακτηρίζει τον καθέναν από αυτούς μπόρεσαν να εντοπίσουν από αυτό την προέλευση των σμαραγδιών που βρίσκονται σε διάφορα μουσεία. Ετσι, οι Ρωμαίοι και οι Κέλτες τα προμηθεύονταν όπως είναι λογικό από τα πιο κοντινά τους μέρη, που ήταν τότε ένα ορυχείο στην Αυστρία και ελάχιστα βρέθηκαν να είναι από το Πακιστάν. Οι Μογγόλοι που για μια εποχή κυβέρνησαν στην Ινδία βρέθηκε ότι τα δικά τους τα είχαν από τη Νότια Αμερική! Κάποια από το Χαϊντεραμπάντ του 1700 την προέλευσή τους την είλκυαν από την Κολομβία. Κάτι που οδήγησε στην υπόθεση ότι Ισπανοί διενεργούσαν εμπόριο με πλοία τους στον Ειρηνικό με λιμάνι άφιξης τις Φιλιππίνες. Και από εκεί ήταν εύκολο να φθάσεις στην Ινδία.