铍 | 7440-41-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机碱
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相碱土金属化合物
• 中文名称: 铍
• 中文别名: 铍粉；铍粒
• 英文名称: beryllium
• CAS: 7440-41-7
• 化学式: Be
• 分子量: 9.012183
• InChiKey: ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1278 °C (lit.)
• 沸点：
  2970 °C (lit.)
• 密度：
  1.85 g/mL at 25 °C (lit.)
• 暴露限值：
  TLV-TWA 0.002 mg/m3 (ACGIH, MSHA, and OSHA).
• 物理描述：
  Beryllium powder appears as a grayish-white hard light metal. Denser than water, but the powder may float. May be toxic by inhalation. Will burn if involved in a fire.
• 颜色/状态：
  Hexagonal crystals
• 气味：
  Odorless
• 溶解度：
  Insoluble (NIOSH, 2016)
• 蒸汽压力：
  1 Pa at 1189 °C (solid); 10 Pa at 1335 °C; 100 Pa at 1518 °C; 1 kPa at 1750 °C; 10 kPa at 2054 °C; 100 kPa at 2469 °C
• 稳定性/保质期：

  1. 核外电子排布为1s² 2s²，位于第二周期第ⅡA族。其原子半径为111.3皮米，离子半径为35皮米，第一电离能为905 kJ/mol，电负性为1.5。铍质地坚硬，电导率为5.2，氧化数+2。它能在灼热状态下与水蒸气反应生成氧化铍和氢气，并可与卤素化合生成卤化物。此外，它还能溶于稀盐酸、稀硫酸及氢氧化钾溶液中并释放出氢气。在空气中容易形成一层致密的氧化膜保护层，因此即使加热到赤红时也相对稳定。避免接触酸类、碱、卤素和酰基氯。

  2. 铍在空气中表面会迅速氧化生成一层透明且致密的氧化膜，非常稳定。它与稀酸反应后会溶解，并会在与水接触时形成一层薄膜，在250～300℃的温度范围内也不受水作用的影响。铍在高新技术应用方面具有巨大潜力，如用作X射线发生装置的透射窗和原子反应堆材料。由于其质地轻且红热时有延展性，也被用于宇宙飞船与运载火箭的外壳。然而，它有毒。

  3. 铍具有良好的稳定性。

  4. 忌混物包括酸类、碱、卤素以及酰基氯。

  5. 应避免接触空气。

  6. 不会发生聚合反应。

• 腐蚀性：
  Corrosion resistant
• 燃烧热：
  -28,000 btu/lb = -15,560 cal/g = -652X10+5 joules/kg

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.38
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 毒性总结

人们暴露于相对高浓度的铍（大于100微克/立方米）会引起急性铍病，其特征是化学性肺炎。一些人吸入低浓度的铍会发展成慢性铍病，这是一种由呼吸困难、咳嗽、肺功能降低以及体重减轻等多种症状组成的肉芽肿性肺病。暴露程度与疾病发展之间的剂量-反应关系不明显，暴露与发病之间的潜伏期长，以及接触铍的人群中发病率低，这些现象表明该疾病是免疫介导的。与接触含铍合金相关的职业风险已有个体案例记录，这些个体接触过铍-铜和铍-镍合金。铍是一种对人类和动物都有致癌作用的物质。将铍暴露与人类癌症联系起来的流行病学证据表明铍对人类具有致癌性，国际癌症研究机构将铍引起的人类致癌性的证据列为“充分”。吸入铍的肺部影响也在多种实验动物物种中进行了评估。暴露于相对高浓度铍化合物的猴子出现了与急性铍病一致的症状和病理学发现。通过吸入或气管内滴注铍化合物，也已在豚鼠中产生了肉芽肿性肺病。各种品系的实验大鼠重复吸入含铍材料，包括可溶性铍化合物，已导致炎症和增殖性变化、肉芽肿性肺变化以及肺肿瘤的发展。尽管接触铍的大鼠已发展出不同程度的肉芽肿性肺病，但没有任何一种在大鼠的肺或铍超敏反应中发展出免疫病理学反应。研究还表明，几种种系的小鼠吸入铍后，会发展出具有慢性铍病特征的肺部病变。肺部病变包括淋巴细胞浸润肺间质，由T淋巴细胞和巨噬细胞组成的微肉芽肿的发展，以及一些肺纤维化的存在。在某些暴露条件下，从暴露动物支气管肺泡灌洗液中回收的淋巴细胞数量增加。

Exposure of people to relatively high concentrations of beryllium (greater than 100 ug cu m) causes acute beryllium disease, characterized by chemical pneumonitis. ... Some people inhaling low concentrations of beryllium develop chronic beryllium disease, a granulomatous lung disease characterized by dyspnea, cough, reduced pulmonary function, and a variety of other symptoms, including weight loss. ... The lack of a dose-response relationship between the extent of exposure and development of the disease, long latency period between exposure and onset, and the low incidence among beryllium-exposed individuals suggests that the disease is immune mediated. ... Occupational risk associated with exposure to beryllium-containing alloys has been documented for individuals exposed to beryllium-copper and beryllium-nickel alloys. Beryllium is a human and animal carcinogen. Epidemiologic evidence relating beryllium exposure to cancer in humans demonstrates that beryllium is carcinogenic in humans, and the International Agency for Research on Cancer lists the evidence for beryllium induced carcinogenicity in humans as "sufficient". ... The pulmonary effects of inhaled beryllium have also been evaluated in a variety of laboratory animal species. ... monkeys exposed to relatively high concentrations of beryllium compounds developed symptoms and histopathological findings consistent with acute beryllium disease. ... Granulomatous lung disease has also been produced in guinea pigs exposed to beryllium compounds by inhalation or by intratracheal instillation. ... Repeated inhalation of beryllium-containing materials, including soluble beryllium compounds by various strains of laboratory rats has resulted in development of inflammatory and proliferative changes, granulomatous lung changes, and the development of lung tumors. Although beryllium- exposed rats have developed various degrees of granulomatous lung disease, none have developed immunopathological responses in lung or beryllium hypersensitivity. ... studies have shown that several strains of mice inhaling beryllium develop pulmonary lesions with features consistent with chronic beryllium disease. Lung lesions consisted of infiltration of lymphocytes into the lung interstitium, development of microgranulomas consisting of T lymphocytes and macrophages, and the presence of some pulmonary fibrosis. Under certain exposure conditions, increased numbers of lymphocytes were recovered in bronchoalveolar lavage fluid from exposed animals.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

有充分证据表明铍和铍化合物对人类具有致癌性。铍和铍化合物会导致肺癌。在实验动物中有充分证据表明铍和铍化合物的致癌性。铍和铍化合物对人类具有致癌性（第1组）。

There is sufficient evidence in humans for the carcinogenicity of beryllium and beryllium compounds. Beryllium and beryllium compounds cause cancer of the lung. There is sufficient evidence in experimental animals for the carcinogenicity of beryllium and beryllium compounds. Beryllium and beryllium compounds are carcinogenic to humans (Group 1).

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

A1; 已确认的人类致癌物。/铍及其化合物，如Be/

A1; Confirmed human carcinogen. /Beryllium and compounds, as Be/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

铍及铍化合物根据人类研究的充分致癌性证据，被认为是对人类有致癌作用的物质。

Beryllium and beryllium compounds are known to be human carcinogens based on sufficient evidence of carcinogenicity from studies in humans.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构致癌物：铍和铍化合物

IARC Carcinogenic Agent:Beryllium and beryllium compounds

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

吸收、分配和排泄

... 铍的吸收储存发生在骨骼中 ... 肝脏、肾脏和肺部会有一些短暂的保留。 ...

... Storage of absorbed beryllium takes place in bones ... there is some retention of a transient nature by liver, kidney and lung. ...

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

急性中毒患者的组织含量比慢性病例显示的要高。在五个慢性病例中，肺部含量变化高达0.99微克/100克，肝脏高达0.68，淋巴结高达10，脾脏高达0.7。

... Tissue content of persons suffering from acute ... poisoning is ... higher than that shown by chronic cases. In five chronic cases ... amt varied up to 0.99 ug/100 g in the lung, up to 0.68 in liver, up to 10 in lymph nodes, up to 0.7 in spleen. ...

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

动物研究表明，铍会从肺部排出，并可能后来再次返回。所有的研究都表明，铍通过肠道的吸收非常差，因此摄入不是一种危害。

... Animal studies show that be moves out of lung and may later return there. All studies indicate beryllium is so poorly absorbed through gut that ingestion is not a hazard.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

即使是轻微接触，也可能导致长期排泄；在接触停止后长达10年的时间内，尿液中仍可检测到铍。

Prolonged excretion can follow even slight exposure; beryllium has been detected in urine up to 10 yr after cessation of exposure.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  8
• 立即威胁生命和健康浓度：
  4 mg Be/m3
• 危险品标志：
  T+,T
• 安全说明：
  S45,S53
• 危险类别码：
  R49
• WGK Germany：
  1
• 海关编码：
  3822 00 00
• 危险品运输编号：
  UN 1567 6.1/PG 2
• RTECS号：
  DS1750000
• 包装等级：
  III
• 危险类别：
  8
• 危险标志：
  GHS06,GHS08
• 危险性描述：
  H301,H315,H317,H319,H330,H335,H350i,H372
• 危险性防范说明：
  P201,P260,P280,P284,P301 + P310 + P330,P304 + P340 + P310
• 储存条件：
  储存注意事项： - 储存于阴凉、通风的库房。 - 远离火种、热源，包装需密封。 - 应与酸类、碱类、卤素及食用化学品分开存放，切忌混储。 - 使用防爆型照明和通风设施。 - 禁止使用能产生火花的机械设备和工具。 - 储区应备有合适的材料以收容泄漏物。

SDS

国标编号:	61024
ＣＡＳ:	7440-41-7
中文名称:	铍
英文名称:	beryllium
别 名:	铍粉
分子式:	Be
分子量:	9.01
熔 点:	1278℃
密 度:	相对密度(水=1)1.85
蒸汽压:	2970℃
溶解性:	不溶于冷水，微溶于热水，溶于稀盐酸、稀硫酸
稳定性:	稳定
外观与性状:	钢灰色轻金属，质硬而有展性
危险标记:	14(剧毒品)，35(易燃固体)
用 途:	用作宇航工程结构材料，核反应堆，X射线管制造，合金制造等

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2.对环境的影响:

一、健康危害
侵入途径：吸入、食入。
健康危害：短期大量接触可引起急性铍病，主要表现为急性化学性支气管炎或肺炎。肝脏往往肿大，有压痛，甚至出现黄疸。长期接触小量铍可发生慢性铍病。除无力、消瘦、食欲不振外，常有胸闷、胸痛、气短和咳嗽。X线肺部检查分三型：颗粒型、网织型和结节型。晚期可发生右心衰竭。皮肤病变有皮炎、溃疡及皮肤肉芽肿。
铍化合物可产生全身中毒，多经呼吸道侵入人体，主要积蓄于肺、肝、胃、骨及淋巴结等处，易在身体内积蓄，排除缓慢，引起咳嗽、气喘、呼吸困难、胸痛及体重减轻等症状。直接接触铍尘或蒸气可发生皮炎和鸡眼状溃疡，长期接触可引起贫血，颗粒性白血球减少等症状。铍中毒的初步(临床)判断方法是：急性中毒的初期表现为全身酸痛、疲乏无力、头晕、头疼、咽痛，可伴有心悸和低热。轻度和中度中毒时，可产生化学性肺炎，有明显气短和咳嗽，常有血痰，伴有胸痛，体温高达39℃左右。
二、毒理学资料及环境行为
急性毒性：LD ₅₀ 50mg/kg(大鼠经口)；320mg/kg(兔经皮)；LC ₅₀ 6000mg/m ³ ，2小时(小鼠吸入)
刺激性：家兔经眼：20mg(24小时)，重度刺激。家兔经皮：500mg(24小时)，中度刺激。
铍及其化合物对人体有很大的毒性，铍及其化合物中氧化铍、氟化铍和硫酸铍的毒性较强，铍的工业污染来源主要有冶炼、采矿、特种材料、工具和仪器生产的废水。
迁移行为：在风化和底质的形成过程中，铍的经历和铝相似，和铝一道富集于粘土、铝钒土、磨擦生深海沉积物和其它水解沉积底质中。
危险特性：微细粉末遇强酸反应，放出氢气。与四氯化碳混合遇火花或闪火能燃烧。能与锂、磷剧烈反应。细小的铍粉和尘埃能与空气形成爆炸性混合物，易燃的程度与粒子大小有关，超细铍粉接触空气时易自燃。
燃烧(分解)产物：可能产生有害的毒性烟雾。

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3.现场应急监测方法:

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4.实验室监测方法:

监测方法	来源	类别
亚甲基蓝分光光度法	GB16489-1996	水质
直接显色分光光度法	GB/T17133-1997	水质
活性炭吸附-铬天菁S光度法	《水和废水监测分析方法(第三版)》	水和废水
羊毛铬花菁R分光光度法； 原子吸收法	《空气和废气监测分析方法》国家环保局编	空气和废气
原子吸收法	《固体废弃物试验分析评价手册》中国环境监测总站等译	固体废弃物

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5.环境标准:

中国(TJ36-79)	车间空气中有害物质的最高容许浓度	0.001mg/m 3 [皮]
中国(GB16297-1996)	大气污染物综合排放标准	①最高允许排放浓度： 0.015mg/m 3 (表1) 0.012mg/m 3 (表2) ②最高允许排放速率(kg/h)： 二级1.3×10 -3 ～52×10 -3 (表1) ；1.1×10 -3 ～44×10 -3 (表2) 三级2.0×10 -3 ～79×10 -3 (表1)；1.7×10 -3 ～67×10 -3 (表2) ③无组织排放监控浓度限值(mg/m 3 )：0.0008(表2)；0.0010(表1)
前苏联(1975)	饮用水中有机物最大允许浓度	0.0002mg/L
中国(待颁布)	饮用水源中有害物质的最高容许浓度	0.002 mg/L
中国(GB/T14848-93)	地下水质量标准(mg/L)	I类0.00002；II类0.0001；III类0.0002 ；IV类0.001；V类0.001以上
中国(GB8978-1996)	污水综合排放标准	0.005mg/L

6.应急处理处置方法:

一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。避免扬尘，小心扫起，转移回收。
处理方法：对受铍污染的水体，可投加石灰乳中和，调pH8.5～9.5，使可溶性铍生Be(OH) ₂ 沉淀；加聚合氯化铝可提高沉淀效率。处理后的水含铍量可降至10～20μg/L。进一步采用吸附或离子交换深度处理后可接近或达到环境水质标准。对受铍污染的土壤可采用焚烧处理的方法，以使铍转化为不溶性和具有化学惰性的铍氧化物质。焚烧后的残渣可在混凝土中封装填埋。
二、防护措施
呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，作业工人应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时，佩戴隔离式呼吸器。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿连衣式胶布防毒衣。
手防护：戴橡胶手套。
其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。实行就业前和定期的体检。
三、急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量温水，催吐，就医。
灭火方法：消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风处灭火。灭火剂：砂土、二氧化碳。

制备方法与用途

铍简介

铍，原子序数4，是第二周期的第II主族元素，并且也是最轻的碱土金属。它为钢灰色，熔点1283℃，沸点2570℃，密度1.848g/cm³。天然存在的铍有三种同位素：铍-7、铍-8和铍-10，其中9Be是唯一的稳定核素。在铜中添加少量的铍可以制成耐腐蚀且极坚韧的合金，称为铍青铜。

发现历史

金属元素铍由法国矿物学家沃克兰（R.J.Haüy）于1798年从绿柱石中首次发现。同年，化学家沃奎林（Louis-Nicolas Vauquelin）通过实验证明了这两种物质具有相同的组成，并含有一个新元素——铍。到了1828年，金属钙和钾分别还原氧化铍和氯化铍获得了金属铍；1898年，德国化学家韦勒（F.Wohler）用电解法制得了纯度达99.5%~99.8%的铍。

物理化学性质

• 原子序数：4
• 原子量：9.012
• 熔点：1287°C
• 沸点：2469°C
• 密度：1.85 g/cm³
• 晶体结构：密排六方晶格
• 杨氏模量：287 GPa
• 剪切模量：132 GPa
• 莫氏硬度：5.5
• 线性热膨胀系数：11.3 µm/(m·K)
• 热导率：200 W/(m·K)
• 电阻率：36 nΩ·m

生产方法

自然界中铍含量为6ppm，最常见的矿石有绿柱石、铍硅石和光榴石。生产过程中，通过电解熔融的氯化铍来制取纯度99.7%的金属；或由氟化物制成熔融盐再进行电解，可得纯度达99.8%的产品。若需要更高纯度，则可用真空蒸馏法提纯至99.97%。

安全信息

• 类别：有毒物品
• 毒性分级：剧毒
• 急性毒性：静脉注射 - 大鼠 LD50: 0.496 毫克/公斤
• 爆炸物危险特性：粉尘遇明火可爆
• 可燃性危险特性：粉尘遇明火易燃，燃烧产生有毒含铍化物烟雾，吸入中毒症状包括呼吸困难、肺纤维化和失重

储存与运输应保持低温干燥，并与其他酸碱分开存放。灭火时使用砂土或二氧化碳；职业暴露标准：短时间接触平均浓度（STEL）0.006 毫克/立方米，时间加权平均浓度（TWA）为 0.002 毫克/立方米。