Общая информация
- Химическая формула Be₃Al₂Si₆O₁₈
Физические свойства
- Крупные кристаллы берилла являются драгоценными камнями
- Изоморфное замещение части ионов Al³⁺ на ионы Cr³⁺ приводит к возникновению зелёной окраски (такие бериллы называют изумрудами), а на ионы Fe³⁺—желтой (гелиодоры).
- Голубой аквамарин—это берилл, содержащий примеси Fe²⁺ и Fe³⁺.
Получение
Химические свойства
В берилле и некоторых других природных соединениях одновременно присутствует Алюминий и Бериллий—элементы с близкими свойствами (см. Диагональное сходство). Их разделение—важная технологическая задача. Известно 4 способа перевода берилла в растворимое состояние:
-
Сернокислотный метод. Берилл обрабатывают концентрированной серной кислотой при 300°C, затем образовавшийся спёк выщелачивают водой. В полученном растворе Сульфат алюминия и Сульфат бериллия разделяют добавлением избытка Карбонат аммония Be₃Al₂Si₆O₁₈ + 6H₂SO₄ → 3BeSO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 6SiO₂↓ + 6H₂O BeSO₄ + 2(NH₄)₂CO₃ → (NH₄)₂(Be(CO₃)₂) + (NH₄)₂SO₄ Al₂(SO₄)₃ + 3(NH₄)₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3(NH₄)₂SO₄
-
Известково-сульфатный метод. Иногда берилл сначала спекают с Карбонат Кальция, и лишь затем спек обрабатывают серной кислотой. Образовавшийся осадок (Сульфат кальция + Диоксид кремния) отделяют Be₃Al₂Si₆O₁₈ + 6CaCO₃ → BeAl₂O₄ + 2BeO + 6CaSiO₃↓ + 6CO₂↑ BeAl₂O₄ + 4H₂SO₄ → BeSO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 4H₂O CaSiO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄↓ + SiO₂↓ + H₂O
-
Щелочной метод. Берилл спекают с содой или поташом. Углекислый газ улетает из раствора, а образовавшиеся алюминаты и бериллаты выщелачивают и полученный раствор подкисляют для отделения Кремниевая кислота. Be₃Al₂Si₆O₁₈ + 10K₂CO₃ → 3K₂BeO₂ + 2KAlO₂ + 6K₂SiO₃ + 10CO₂↑ K₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃↓ + 2KCl
-
Фторидный метод. Берилл спекают с гексафторсиликатом натрия. Фторидный комплекс бериллия в отличие от Криолит хорошо растворим в воде. На этом и основано разделение Be₃Al₂Si₆O₁₈ + 6Na₂SiF₆ → 3Na₂BeF₄ + 2Na₃AlF₆ + 3SiF₄↑ + 9SiO₂↓
-
Хлоридный метод. Берилл нагревают в атмосфере Хлор в присутствии угля Углерод. Образовавшиеся соединения (Хлорид бериллия, Хлорид алюминия) разделяют, используя их различную летучесть. Be₃Al₂Si₆O₁₈ + 18C + 18Cl₂ → 3BeCl₂↑ + 2AlCl₃↑ + 6SiCl₄↑ + 18CO↑