Δομή οξειδίου του βηρυλλίου (BeO), ιδιότητες και χρήσεις



Το οξείδιο του βηρυλλίου (BeO) είναι ένα κεραμικό υλικό, εκτός από την υψηλή αντοχή τους και ηλεκτρική ειδική αντίσταση, έχει μια ικανότητα οδήγησης τέτοιων υψηλών θερμότητας που καθιστά μέρος των πυρηνικών αντιδραστήρων, ακόμη και ξεπερνώντας τα μέταλλα στην τελευταία ιδιότητα.

Εκτός από τη χρησιμότητά του ως συνθετικό υλικό, μπορεί επίσης να βρεθεί στη φύση, αν και είναι σπάνιο. Η διαχείρισή του πρέπει να γίνεται με προσοχή, καθώς έχει την ικανότητα να βλάψει σοβαρά την υγεία στους ανθρώπους.

Στο σύγχρονο κόσμο, έχει παρατηρηθεί σαν επιστήμονες που συνδέονται με τις εταιρείες τεχνολογίας έχουν διεξαχθεί έρευνα για την ανάπτυξη προηγμένων υλικών για πολύ εξειδικευμένες εφαρμογές, όπως αυτές που πληρούν τα υλικά ημιαγωγών και αεροδιαστημικής.

Το αποτέλεσμα ήταν η ανακάλυψη ουσιών που, χάρη στην εξαιρετικά χρήσιμες ιδιότητες και υψηλή αντοχή, έχουμε έδωσε την ευκαιρία να προχωρήσουμε προς τα εμπρός στο χρόνο, που μας επιτρέπει να φέρει την τεχνολογία μας σε υψηλότερα επίπεδα.

Ευρετήριο

  • 1 Χημική δομή
  • 2 Ιδιότητες
    • 2.1 Ηλεκτρική αγωγιμότητα
    • 2.2 Θερμική αγωγιμότητα
    • 2.3 Οπτικές ιδιότητες
    • 2.4 Κίνδυνοι για την υγεία
  • 3 Χρήσεις
    • 3.1 Ηλεκτρονικές εφαρμογές
    • 3.2 Πυρηνικές εφαρμογές
    • 3.3 Άλλες εφαρμογές
  • 4 Αναφορές

Χημική δομή

Ένα μόριο οξείδιο του βηρυλλίου (που ονομάζεται επίσης "Berilia") Αποτελείται από ένα άτομο βηρυλλίου και ένα άτομο οξυγόνου, αμφότερα συντονισμένα σε τετραεδρικό προσανατολισμό, και κρυσταλλώνεται σε εξαγωνικές κρυσταλλικές δομές που ονομάζονται wurtzites.

Αυτοί οι κρύσταλλοι έχουν τετράεδρα κέντρα, τα οποία καταλαμβάνει η Be2+ και Ο2-. Σε υψηλές θερμοκρασίες, η δομή του οξειδίου του βηρυλλίου γίνεται τετραγωνική.

Η λήψη οξειδίου του βηρυλλίου επιτυγχάνεται με τρεις μεθόδους: την πύρωση ανθρακικού, βηρυλλίου υδροξείδιο αφυδάτωση του βηρυλλίου ή βηρύλλιο ανάφλεξης μέταλλο. Το οξείδιο του βηρυλλίου που σχηματίζεται σε υψηλές θερμοκρασίες είναι αδρανές, αλλά μπορεί να διαλυθεί με διάφορες ενώσεις.

BeCO3 + Θέρμανση → BeO + CO2 (Καλκύνωση)

Be (OH)2 → BeO + Η2O (Αφυδάτωση)

2 Be + O2 → 2 BeO (ανάφλεξη)

Τέλος, το οξείδιο του βηρυλλίου μπορεί να εξατμιστεί και σε αυτή την κατάσταση θα παρουσιαστεί υπό τη μορφή διατομικών μορίων.

Ιδιότητες

οξείδιο βηρυλλίου συμβαίνει στη φύση ως bromellita, ένα λευκό ορυκτό που βρίσκεται σε μερικά σύμπλοκο καταθέσεις μαγγανίου-σιδήρου, αλλά ο συνηθέστερα βρίσκεται σε συνθετική μορφή: ένα άμορφο λευκό στερεό που παράγεται σε μορφή σκόνης.

Επίσης, οι ακαθαρσίες που έχουν παγιδευτεί κατά τη διάρκεια της παραγωγής θα δώσουν μια ποικιλία χρωμάτων στο δείγμα οξειδίου.

Το σημείο τήξης του είναι 2507 ° C, το σημείο βρασμού του είναι 3900 ° C και έχει πυκνότητα 3,01 g / cm3.

Ομοίως, η χημική σταθερότητά τους είναι σημαντικά υψηλή, μόνο αντιδρούν με υδρατμούς σε θερμοκρασίες κοντά στους 1000 ° C, και μπορεί να αντέξει τις διαδικασίες για τη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα και τις επιθέσεις τετηγμένα μέταλλα σε υψηλές θερμοκρασίες.

Επιπλέον, η μηχανική αντοχή του είναι αξιοπρεπή και μπορεί να βελτιωθεί με σχέδια και κατασκευές κατάλληλα για εμπορικές χρήσεις.

Ηλεκτρική αγωγιμότητα

Το οξείδιο του βηρυλλίου είναι ένα πολύ σταθερό κεραμικό υλικό και συνεπώς έχει αρκετά υψηλή ηλεκτρική αντίσταση που το καθιστά ένα από τα καλύτερα ηλεκτρικά μονωτικά υλικά, μαζί με την αλουμίνα.

Εξαιτίας αυτού, το υλικό αυτό χρησιμοποιείται συνήθως για εξειδικευμένο ηλεκτρολογικό εξοπλισμό υψηλής συχνότητας.

Θερμική αγωγιμότητα

οξείδιο βηρυλλίου έχει ένα μεγάλο πλεονέκτημα από την άποψη της θερμικής αγωγιμότητας: είναι γνωστό ως το δεύτερο καλύτερο θερμικά αγώγιμο υλικό μεταξύ μη-μετάλλων, ξεπέρασε μόνο από διαμάντι, σημαντικά πιο ακριβά και σπάνιο υλικό.

Όσον αφορά τα μέταλλα, μόνο ο χαλκός και ο αργυρός μεταφέρουν θερμότητα καλύτερα με αγωγιμότητα από το οξείδιο του βηρυλλίου, καθιστώντας το ένα πολύ επιθυμητό υλικό.

Λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων του, η ουσία αυτή έχει εμπλακεί στην παραγωγή πυρίμαχων υλικών.

Οπτικές ιδιότητες

Λόγω των κρυσταλλικών του ιδιοτήτων, το οξείδιο του βηρυλλίου χρησιμοποιείται για την εφαρμογή διαφανούς υλικού σε υπεριώδες σε ορισμένες επίπεδες οθόνες και φωτοβολταϊκά κύτταρα.

Ομοίως, μπορούν να παραχθούν κρύσταλλοι πολύ υψηλής ποιότητας, έτσι ώστε αυτές οι ιδιότητες να βελτιωθούν σύμφωνα με τη χρησιμοποιούμενη διαδικασία κατασκευής.

Κίνδυνοι για την υγεία

οξείδιο βηρυλλίου είναι μια ένωση η οποία πρέπει να αντιμετωπίζονται με προσοχή, αφού πρώτα έχει καρκινογόνες ιδιότητες, οι οποίες έχουν συνδεθεί με τη συνεχή εισπνοή σκόνης ή ατμών αυτού του υλικού.

Τα μικρά σωματίδια σε αυτές τις φάσεις του οξειδίου προσκολλώνται στους πνεύμονες και μπορούν να δημιουργήσουν το σχηματισμό όγκων ή μια ασθένεια γνωστή ως βηρυλίωση..

Berylliosis είναι μια ασθένεια με ένα διάμεσο ποσοστό θνησιμότητας που προκαλείται από αναποτελεσματική αναπνοή, βήχα, απώλεια βάρους και πυρετό, και ο σχηματισμός των κοκκιωμάτων στους πνεύμονες ή άλλα όργανα που επηρεάζονται.

Υπάρχουν επίσης κίνδυνοι για την υγεία από την άμεση επαφή του δέρματος οξείδιο του βηρυλλίου, επειδή είναι διαβρωτικό και ερεθιστικό και μπορεί να προκαλέσει βλάβη στην επιφάνεια του δέρματος και των βλεννογόνων. Οι αναπνευστικές οδούς και τα χέρια θα πρέπει να προστατεύονται κατά την εργασία με αυτό το υλικό, ειδικά σε μορφή σκόνης.

Χρησιμοποιεί

Οι χρήσεις του οξείδιο του βηρυλλίου χωρίζονται κυρίως σε τρεις: ηλεκτρονικές, πυρηνικές και άλλες εφαρμογές.

Ηλεκτρονικές εφαρμογές

Η δυνατότητα μεταφοράς θερμότητας σε υψηλό επίπεδο και η καλή ηλεκτρική αντίσταση του έχουν κάνει το οξείδιο του βηρυλλίου να αποκτά μεγάλη χρησιμότητα ως θερμόμετρο.

Η χρήση του αποδεικνύεται σε κυκλώματα εντός υπολογιστών υψηλής χωρητικότητας, εκτός από εξοπλισμό που χειρίζεται υψηλά ρεύματα ηλεκτρικής ενέργειας.

Το οξείδιο του βηρυλλίου είναι διαφανές για τις ακτίνες Χ και τα μικροκύματα, επομένως χρησιμοποιείται σε παράθυρα κατά αυτών των τύπων ακτινοβολίας, καθώς και σε κεραίες, συστήματα επικοινωνίας και φούρνους μικροκυμάτων.

Πυρηνικές εφαρμογές

Η ικανότητά του να μετριάσει τα νετρόνια και διατηρούν τη δομή τους υπό βομβαρδισμό ακτινοβολία έχει καταστήσει το οξείδιο του βηρυλλίου εμπλέκεται στην κατασκευή των πυρηνικών αντιδραστήρων μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε αντιδραστήρες υψηλής θερμοκρασίας αερίων ψύξης.

Άλλες εφαρμογές

Η χαμηλή πυκνότητα του οξειδίου του βηρυλλίου έχει προκαλέσει ενδιαφέρον για τις βιομηχανίες αεροδιαστημικής και στρατιωτικής τεχνολογίας, καθώς μπορεί να αποτελεί επιλογή χαμηλού βάρους σε πυραυλοκινητήρες και αλεξίσφαιρα γιλέκα.

Τέλος, εφαρμόστηκε πρόσφατα ως πυρίμαχο υλικό στη σύντηξη μετάλλων στις μεταλλουργικές βιομηχανίες.

Αναφορές

  1. PubChem. (s.f.). Οξείδιο του βηρυλλίου. Ανακτήθηκε από το pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Reade. (s.f.). Beryllia / οξείδιο του βηρυλλίου (BeO). Ανάκτηση από το reade.com
  3. Research, C. (s.f.). Οξείδιο του βηρυλλίου - Βερύλια. Ανακτήθηκε από το azom.com
  4. Services, Ν. J. (s.f.). Οξείδιο του βηρυλλίου. Ανακτήθηκε από nj.gov
  5. Wikipedia. (s.f.). Οξείδιο του βηρυλλίου. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org