铍：宝石之国的国王，韦伯望远镜上的剧毒金属王者

沃克兰：没想到吧，铍也是我发现的（doge

沃克兰在处理绿柱石时发现了这个幸运儿，得到的是它的氧化物，氧化铍的性质和外观极为相似，但沃克兰还是会找不同的。

首先，铝的硫酸盐可以形成复盐矾，比较有名的诸如硫酸铝钾，硫酸铬钾等。将硫酸铝和硫酸钾溶液等物质的量浓度等量混合静置便可得到溶解度更小的硫酸铝钾，即明矾，但新元素（即铍）并不会。

其次，新元素（即铍×2）可以缓慢地溶解在碳酸铵溶液里（看出来它是一个两性氧化物）并且它（即铍×3）的草酸盐可溶，但氧化铝不是。（但也不难看出二者化学性质的相似性）

最后（恐怖故事+1）沃克兰亲自品尝了新元素氧化物盐酸溶液蒸干的得到的产物（即氯化铍），发现带着明显的甜味（温馨提示：强烈建议不能这么做，铍盐是剧毒的！！）而铝盐是又酸又涩的（部分原因是水解）。可喜可贺，沃克兰这个畅饮六价铬，品尝氯化铍的愿意为科学事业发展而身先士卒、首当其冲、鞠躬尽瘁、死而后已的战士在那个缺医少药的年代活到了66岁（不这么干估计能到86岁，但比欧洲近亲结婚的王室成员活得长久就算成功！）

基于上述证据，沃克兰在1789年发表新元素，并建议以“甜味口感”将其命名为Glycium。Glyc—前缀指糖的衍生物，这里指甜味，—ium后缀指金属元素（这个不用说了吧……）但还有位神人品尝了钇盐，说钇盐也是甜的，对新元素的命名强烈反对。在hin久hin久以后的1828年，Beryllium成了它的新名字，指“形成绿柱石的元素”（是吧，我猜的），霍尔第一次制取得到了金属铍，他之前的化学家尝试用金属钾置换氧化铍的铍统统失败，把氧化铍换成氯化铍后，在逝管+1之后试管底聚集了黑色的铍粉。

铍虽身为碱土金属，但和下面的元素多少有点格格不入，延展性不咋地，机械加工性也不行。颜色是银色带灰，是轻质金属，质地坚硬，很易碎。镁和钙是银白色，明媚的颜色，不易碎。举个栗子，安瓿中有一些铍颗粒，轻轻摇晃便会碎出一些铍碎屑。但你想这么处理钙和镁得先有手臂粉末性骨折的觉悟。

作为碱土金属，虽然格格不入，但还是有合格的化学性质的。比如，可以被快速氧化生成氧化膜，但这层氧化膜阻隔了外界化学环境。赋予了铍极高的稳定性。即使在室温下不会继续氧化，即使被烧的红热，被烧的发光，仍然宁死不屈、百折不挠、桀骜不驯，拒绝燃烧。把空气换成氧气会好点吗？不会，只会加快氧化膜形成的速度，仍然是致密的。这种钝化的性质和铝很像。这种钝化甚至可以遗传给不太细腻（指30-50目）的铍粉，除非超过铍的熔点，里面的铍融化从氧化膜中渗出快速燃烧。这种铍粉的燃烧如果在空气中，可以解锁铍和氮的化合物——氮化铍。需要警惕的是，铍的氧化物很轻，可以再快速流动的气流中扩散，后果很严重，会导致无法治愈的铍肺病。

回到铍本身，高纯度铍金属具有理想金属材料几乎所有属性，质地坚硬不易磨损密度小强度高（合金吧这是，单质之前不这样啊，铍青铜倒是这样），钝化有给它带来了天然的稳定性buff，在太空探索航空航天这种挥金如土的壕之行业很吃香。那个詹姆斯韦布太空望远镜的十八块镜面就是由金属铍制成的。至于是咋制成的，用的什么铍或铍的化合物，咱也不知道，咱也不敢问。

但是在地球上，铍可不那么受待见，由于其高昂的价格和强烈的生物毒性，在正常人的生活中应该只有旗舰级别的耳机会应用铍，常用作振膜。顺带一提，铍的声学属性特别好。另一个是X射线管的窗口，铍对X射线和γ射线几乎透明，可以被两种射线中的任意一种轻易穿透。我们刚刚还提到了铍青铜，它是一种特别优秀的合金，手表行业（指劳力士之类）可以用它做齿轮。这玩意比纯铜的强度高六倍，抗腐蚀性，抗疲劳性啥的都很好。如果再加入一点点镍，受到撞击时不会产生火花，被用在高防火等级区域。除上述合金，还有铍钴铜合金（屁股痛合金？），铍镁合金（媲美合金？）等（这名字6翻了）……

由于被氧气钝化，铍对水基本稳定（室温和加热），即使除去氧化膜，在热水中反应也很慢，速度比铝快比镁慢，然后生成氢氧化铍。氧化铍吸水也会产生氢氧化铍。惊悚的是，氢氧化铍可以挥发，然后通过呼吸道~（不敢想了）。氧化铍性质也很不错，高导热高熔点，耐火材料的绝佳选择，它优秀的中子性质用在反应堆内衬也非常哇塞，当然不考虑价格，还有一点，必须钝化处理，否则后果我不说。

回到铍的化学性质，它相当活泼，三酸不管浓稀都可以愉快地溶解。它还有一个特别的属性是其他碱土金属没有的，它可以溶解在浓氢氟酸里（其他碱土金属会和氟离子产生沉淀），但制取无水氯化铍甚至简单的氯化铍结晶都不用铍和酸反应生成溶液然后蒸干，因为会变成一堆黏糊糊的东西，再加热就原地水解再分解。硫酸铍也会在脱水加热时水解，所以无水铍盐不能通过溶液反应得到。这玩意不仅价格昂贵，还需严格防水，否者吸潮水解就是你的下场。铍具有两性，和其它碱土金属又不太一样。氟化铍溶解速度慢，但溶解度很大，硫酸铍也易溶于水，它的草酸盐也易溶于水。其它碱土金属的这些盐几乎都是沉淀，说起来，铍其实和铝更相似，在开篇我们也提到了铍和铝的相似性和不同点。但铍的钝化尽管在空气中很强，但在沸腾的浓硝酸中就没法再矜持了。王水对铍的氧化效果更明显，反应是爆发性的，可能发生喷溅事故。

《前方宝石来袭，请做好高能准备》

铍的宝石非常丰富且美丽，几乎靠一己之力铸造了宝石王国的半壁江山，很多都是很珍贵的很稀有的宝石。比如，红磷锰铍矿，是最稀有的矿物之一，是一种淡淡的粉色的矿物，而巴基斯坦的宝石级矿石更是满级极品，可以当做祭品了（但看起来像塑料啊……）。类似的，还有蔷薇铯绿柱石，没错，通过无色的铯离子带来百元人民币的颜色，但人家不是绿柱石（绿柱石是硅酸铍铝为基础哦）。还有一种铍矿石，塔菲石，是铍与镁的铝酸盐。但以上宝石太过稀有，没有很高的开采价值。

真正具有开采价值的铍矿主要有四种。开采难度最低的是硅铍石。用这玩意和稀硫酸（20%浓度以上的就行）共热就可以拆开生成硫酸铍和硅酸（《四氢氧化硅》），加入氢氧化钠即可产生白色棉絮状的氢氧化铍。高纯度的可以当做宝石，类似于水晶，但易溶于强酸生成剧毒的铍盐，不建议日常佩戴。如果硅铍石周围富含水蒸气，还可以生成羟基硅铍石，它作为宝石更为纯净，但同样易溶于酸，更要命的是它晶体更稀碎。第二种是铝酸铍，还记得金绿宝石吗，铝酸铍就是金绿宝石的主要成分。本来铍含量更高，但化学稳定性更强，炼铍是很蓝的啦，但混入其它金属离子可以形成美丽的金绿宝石，打磨后的金绿宝石可以呈现出绚丽的色彩。我们在金绿宝石的基础上再做一点手脚，掺入合适的内包物可以变成猫眼，在强光下形成一道亮线，这种独特的效果是由于其特殊的晶体结构产生的折射导致的。很多宝石都会产生类似的“猫眼效应”，但只有金绿宝石形成的猫眼才配得上猫眼这个名字。我们在金绿宝石的基础上添加铬离子，便可以形成亚历山大石，可以在不同的光线下产生不同的颜色。在日光下通常是绿色，或更为罕见的蓝色，在灯光下会变成深浅不同的红色，在紫外线下还可以向红宝石一样激发出炫目的红色荧光。如果在变石的基础上产生猫眼效应，那可太幸运了！这种猫眼变石尺寸一般不大。第四种主要矿石是绿柱石，是最常见的铍矿，也是祖母绿的主要成分。铍浓度虽然低于前几个，晶体结构也很稳定，炼铍真心不咋地，但架不住量大管饱。工业上要么先用氟铁酸钠制服绿柱石，要么融化以后快速冷却，从晶体变成玻璃在用强酸处理。在室温下，绿柱石只有氢氟酸这一个强敌，反应速度也慢的离谱。

长得丑的绿柱石是拿去炼铍的，长得美的绿柱石那活的，可恣了。什么祖母绿、海蓝宝、摩根石，要啥有啥。高纯度的绿柱石是无色透明的，没有被侵蚀的晶体通常和云母混在一起，呈现六棱柱形态。这玩意可以用来做眼镜片，除了没几个人买得起外几乎没有任何缺点。由于其它金属离子的混入，这类绿柱石呈现更加活泼的彩色。如果这个乘虚而入的小坏蛋是三价铁，绿柱石会呈现明媚的金黄色，被称为金色绿柱石，但颜色和黄水晶有点撞车。如果是二价铁混进来，颜色会变成内敛的蓝色，它就是海蓝宝石。海蓝宝石颜色越深价格越贵。如果两种铁离子同时进入，有时会呈现神仙掐架的神奇景象，两种颜色互不相让。有时会呈现深蓝色（像醋酸铜那种）但这种蓝色并不怎么稳定，在阳光和空气下会被氧化褪色。三价钒离子的混入会是绿柱石呈现温和的淡绿色，这就是祖母绿，才怪。它通常和钠长石共生。这个是浅绿色的小清新，跟祖母绿的深绿色有明显的区别。如果是二价钒离子，会被浸染出淡淡的紫色，这可太稀有了，二价钒离子本身就很难得，想与绿柱石碰上更是难上加难，并且还会被氧化逐渐变绿。但如果是锰的话，尤其是二价锰，摩根石的萝莉属性会被明显增强，呈现樱花一样的颜色。如果还有其他元素进入，可以从橙粉色过渡到蓝粉色，因为其内部常有其它的内包物，导致大颗粒，高纯度的摩根石价格居高不下。同海蓝宝石一样，颜色越粉，价格越贵。如果是三价锰离子的话，颜色会变得更高贵，价格也会更高贵。不同上面这些鸡零狗碎，真正的王者是祖母绿宝石，祖母绿的绿色来源于其中的三价铬离子，在艰苦的成长环境下变得脆弱不堪，多多少少有些裂痕或内包物，但这也赋予了祖母绿特殊的意蕴，如果太过纯净反而觉得不太好看。不同的地区产出的祖母绿品质也不一致。中国云南麻栗坡的是浅色不透明的，晶体很大，作为宝石不太够格，俄罗斯的也是。而高档的祖母绿很透明，巴基斯坦的就很不错。人们可以照葫芦画瓢得遵循高档祖母绿的成矿机制培育出高品质祖母绿。

虽然铍是金属之王者，宝石之母亲，但也是死亡毒性的恐怖恶魔，除了绿柱石和金绿宝石很稳定没啥毒，其他的简单化合物毒性都不小，他的毒性和镭不同，镭是冒充的钙，铍是冒充的镁，从而倒是酶失活变性，甚至可以渗透细胞核，在DNA上动手脚，属于一类致癌物，上文提到的铍肺病会逐步向肺癌发展，如果你的工作和铍有关，务必做好防护，尤其呼吸道。如果你是家庭实验党，不建议作关于铍元素的实验。