Ренийэйкозабериллий

Ренийэйкозабериллий — интерметаллическое соединение рения и бериллия с формулой ReBe₂₀ (один атом рения на двадцать атомов бериллия). По химической классификации относится к бериллидам металлов — двойным металлическим соединениям бериллия с переходными металлами. Второе систематическое название — ренийэйкозабериллид.

Состав и молярная масса

Молярная масса соединения составляет 366,5 г/моль (Re = 186,207 г/моль; 20×Be = 20×9,012 = 180,24 г/моль; сумма = 366,45 г/моль). Массовая доля рения — около 50,8%, бериллия — 49,2%. При таком соотношении компонентов плотность вещества определяется в первую очередь свойствами бериллия как основного структурного элемента.

Кристаллическая структура и физические свойства

Соединение представляет собой кристаллическое твёрдое вещество. В решётке реализуется металлическая связь с ковалентной составляющей, характерная для бериллидов переходных металлов с высоким содержанием бериллия. Тип симметрии кристаллической структуры в общедоступных источниках не описан с достаточной определённостью для соединений этой стехиометрии.

Физические характеристики по данным технической документации:

Химические свойства

Как и большинство бериллидов, соединение химически малоактивно в компактном виде. Не взаимодействует с водой, органическими растворителями, большинством металлов и оксидов. Реакции наблюдаются с концентрированными минеральными кислотами и щелочами. В природе соединение не встречается: синтез возможен только искусственным путём.

Класс опасности. Требования при работе с соединением

Ренийэйкозабериллий, как и все соединения бериллия, относится к 1 классу опасности. Бериллий и его соединения классифицированы МАИР как канцерогены 1-й группы (доказанные канцерогены для человека). Основные пути воздействия — ингаляция пыли, аэрозолей и паров при механической обработке, размоле, нагреве или плавлении материала.

Предельно допустимая концентрация аэрозоля бериллия в воздухе рабочей зоны — ПДКрз = 0,001 мг/м³ (по бериллию). Хроническая бериллиевая болезнь (бериллиоз) может развиваться спустя 10–15 лет после прекращения контакта. Острый бериллиоз возникает при кратковременном вдыхании растворимых соединений бериллия в концентрациях выше 100 мкг/м³.

Компактный монолитный материал в стабильном состоянии (без пыления) не представляет непосредственной ингаляционной угрозы. Однако любые операции, способные привести к образованию пыли, аэрозоля или паров (резка, шлифовка, дробление, нагрев выше точки плавления), должны выполняться:

• в изолированных помещениях с принудительной вентиляцией и местными вытяжными укрытиями;
• в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (противогазы, респираторы соответствующего класса), кожи и глаз;
• с соблюдением требований СанПиН и действующих санитарных правил по работе с бериллием и его соединениями.

Хранение и транспортировка — в соответствии с требованиями для веществ 1-го класса опасности. Утилизация отходов — согласно нормативам для токсичных отходов, содержащих бериллий.

Синтез

Соединение в природе не встречается. Лабораторный синтез осуществляется прямым сплавлением стехиометрических количеств порошков рения и бериллия высокой чистоты в инертной атмосфере (аргон, гелий) или вакууме при температурах порядка 1000–1050 °C. Инертная среда обязательна для предотвращения окисления бериллия. Синтез бериллийсодержащих интерметаллических соединений требует оборудования и условий, исключающих пылеобразование и рассеяние токсичного материала.

Применение в ядерной и смежных отраслях

Практическое применение соединения ограничено его высокой стоимостью (оба компонента — рений и бериллий — относятся к редким и дорогостоящим металлам) и требованиями по работе с бериллийсодержащими материалами.

Бериллиды переходных металлов в целом представляют интерес для атомной промышленности как нейтронные мультипликаторы и рефлекторы нейтронов: бериллий обладает низким сечением поглощения нейтронов и высоким сечением рассеяния, а интерметаллическая форма обеспечивает повышенную термическую стабильность по сравнению с чистым металлом. Исследования в этом направлении ведутся применительно к бланкету термоядерных реакторов (ITER, DEMO). Возможность использования конкретно ReBe₂₀ в данной области определяется техническими требованиями конкретного применения.

Подробнее о металлическом бериллии и его соединениях — на странице бериллий металлический. Смежный материал в ряду бериллидов рения — ренийдибериллий.

Поставка

Поставляется в виде кристаллического порошка или компактных фрагментов. Упаковка — герметичная тара, исключающая пыление. Количество, форма поставки и документация — по согласованию. Заявки принимаются через форму обратной связи или по контактным данным, указанным на сайте.