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現了祖母綠，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

人類發現鈹元素，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，無人發現藏身其中的鈹。

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，他品嘗后發現它有甜味。

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，鈹的結構簡單，質量很輕。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，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，單質鈹在自然界中幾乎不存在，都是與其他元素結合組成礦石。而它藏身的綠柱石又是出產寶石的大家族，鈹的昂貴似乎在意料之中。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，我國也在新疆發現了亞洲最大的氧化鈹礦藏帶。

而鈹的貴重還源于它的稀有。宇宙誕生之初，自然演化形成的鈹十分不穩定，只需一剎那就會衰變為其他的元素。因此大部分鈹元素是由宇宙射線中的高能粒子撞裂其他更重的元素原子而產生的，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，鈹的貴重不用多說。

頑“鈹”，有毒

別看含有鈹的寶石十分美麗，鈹本身也是“武藝高強”，普通人還是離它遠遠的更好，因為鈹和鈹的化合物往往都有劇毒。

在第二次世界大戰時期，由于世界對鈹銅合金和含鈹的熒光燈的需求增加，鈹被大量生產。漸漸人們發現接觸鈹的工人紛紛出現了健康問題，尤其是吸入含有鈹的粉塵會導致中毒。

原來鈹的性質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，鈹已經被列為第1 類致癌物，在日常使用的物品中幾乎不會用到。可見，人們對元素的認知和利用，總是伴隨著復雜曲折的過程。