藏在綠寶石里的“鈹”

李啟翔

上一期的鋰，是我們認識的第一種金屬元素，它通常藏在鹽沼、巖石當中。本期的主角也是一種金屬，但它品位獨特，喜歡藏身在寶石里。它就是元素周期表中的第四號元素——鈹。

躲進寶石借個光

你聽說過祖母綠嗎？別誤會，這不是一種祖母喜歡的綠色，而是一種因為濃郁的翠綠色而備受追捧的名貴寶石，被譽為“綠寶石之王”。

早在幾千年前，紅海西岸的埃及人就發(fā)現(xiàn)了祖母綠，古埃及托勒密王朝的最后一任女法老，著名的克利奧帕特拉七世，更是祖母綠的狂熱愛好者。她不僅佩戴祖母綠珠寶，還用這種寶石來裝飾宮殿，獎賞他人。這股風潮影響了當時地中海周邊的希臘人和羅馬人，祖母綠逐漸成了最受推崇的寶石之一，人們賦予了它各種神秘的故事和神奇的傳說。

從成分看，祖母綠是綠柱石的一種，構成它的主要成分是鈹鋁硅酸鹽。而寶石級的綠柱石除了祖母綠，還有清新的海藍寶石和神秘的金綠寶石（它更為人熟知的名字是貓眼石），它們中無一例外都含有鈹元素。

綠色里的一抹甜

人類發(fā)現(xiàn)鈹元素，就是從探究祖母綠和綠柱石開始的。

公元1 世紀，羅馬科學家普林尼就在其所著的百科全書《博物志》中記載了綠柱石和祖母綠的相似之處。后來不少人研究過綠柱石的成分，但由于鈹與鋁混在一起難以辨別，無人發(fā)現(xiàn)藏身其中的鈹。

1798 年，法國化學家沃克蘭在綠寶石中提取出了一種沉淀物，它跟鋁的化合物不同，沃克蘭意識到這種“土”里有種新元素，他品嘗后發(fā)現(xiàn)它有甜味。

直到1828 年， 德國科學家維勒和法國科學家比西才將鈹單獨提取了出來，維勒將這種元素命名為“Beryllium”（源于綠柱石“beryl”）。

天生愛熱鬧

作為第四號元素，鈹?shù)慕Y(jié)構簡單，質(zhì)量很輕。鈹原子有4 個電子，其中2 個在外層運動。比起只有一個電子在外層的鋰，鈹顯得矜持一點，遇到空氣和水的反應程度沒有那么激烈。

但是，也僅僅是矜持一點而已，該離家出走的電子還是留不住，大自然里幾乎找不到天然的鈹單質(zhì)，它總是與其他元素玩在一起，哪里熱鬧往哪兒湊。

比黃金更貴重

由于活潑的性質(zhì)，單質(zhì)鈹在自然界中幾乎不存在，都是與其他元素結(jié)合組成礦石。而它藏身的綠柱石又是出產(chǎn)寶石的大家族，鈹?shù)陌嘿F似乎在意料之中。相對來說，阿根廷、巴西、印度、馬達加斯加和美國的鈹分布較多，我國也在新疆發(fā)現(xiàn)了亞洲最大的氧化鈹?shù)V藏帶。

而鈹?shù)馁F重還源于它的稀有。宇宙誕生之初，自然演化形成的鈹十分不穩(wěn)定，只需一剎那就會衰變?yōu)槠渌脑亍Ｒ虼舜蟛糠肘斣厥怯捎钪嫔渚€中的高能粒子撞裂其他更重的元素原子而產(chǎn)生的，因此鈹在宇宙中非常稀缺，在地球上的儲量更是十分有限。

儲量少，用處大，鈹?shù)馁F重不用多說。

頑“鈹”，有毒

別看含有鈹?shù)膶毷置利悾敱旧硪彩恰拔渌嚫邚姟?，普通人還是離它遠遠的更好，因為鈹和鈹?shù)幕衔锿加袆《尽?/p>

在第二次世界大戰(zhàn)時期，由于世界對鈹銅合金和含鈹?shù)臒晒鉄舻男枨笤黾樱敱淮罅可a(chǎn)。漸漸人們發(fā)現(xiàn)接觸鈹?shù)墓と思娂姵霈F(xiàn)了健康問題，尤其是吸入含有鈹?shù)姆蹓m會導致中毒。

原來鈹?shù)男再|(zhì)和同為堿土金屬成員的鎂元素十分相似，進入人體后，會取代人體中的微量元素鎂，破壞細胞的正常功能。

如今，鈹已經(jīng)被列為第1 類致癌物，在日常使用的物品中幾乎不會用到?？梢?，人們對元素的認知和利用，總是伴隨著復雜曲折的過程。