BERILIO OKSIDAS (BEO): STRUKTŪRA, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Berilio oksidas (BEO) yra keramikos medžiagos, į be jų didelio stiprumo ir elektros varžos, turi vairuotojo pajėgumą tokio didelio karščio, kuri leidžia dalį branduolinių reaktorių, viršijo netgi kai pastarosios objekto metalų.

Be sintetinės medžiagos naudingumo, ją galima rasti ir gamtoje, nors ji yra reta. Su ja reikia elgtis atsargiai, nes ji gali padaryti didelę žalą žmonių sveikatai.

Beno Millso, berilio oksido kristalinės struktūros modelis iš „Wikimedia Commons“

Šiuolaikiniame pasaulyje pastebėta, kaip mokslininkai, susieti su technologijų įmonėmis, atliko tyrimus, siekdami sukurti pažangias medžiagas gana specializuotoms reikmėms, tokioms, kurios atitinka puslaidininkių medžiagas, ir tas, kurios naudojamos aviacijos ir kosmoso pramonėje.

To rezultatas buvo atradimas medžiagų, kurios dėl savo labai naudingų savybių ir didelio patvarumo suteikė mums galimybę laiku judėti į priekį, leidžiančios mums perkelti savo technologijas į aukštesnį lygį.

Cheminė struktūra

Berilio oksido molekulė (dar vadinama „beriliu“) yra sudaryta iš berilio atomo ir deguonies atomo, abu suderinti tetraedrinėje orientacijoje, ir kristalizuojasi į šešiakampės kristalų struktūras, vadinamus wurtzites.

Šie kristalai turi tetraedrinius centrus, kuriuos užima Be ²⁺ ir O ^2- . Aukštoje temperatūroje berilio oksido struktūra tampa tetragonalinio tipo.

Berilio oksidas gaunamas trimis būdais: berilio karbonato deginimas, berilio hidroksido dehidratacija arba metalinio berilio užsidegimas. Berilio oksidas, susidaręs aukštoje temperatūroje, yra inertiškas, tačiau jį gali ištirpinti įvairūs junginiai.

BeCO ₃ + šiluma → BeO + CO ₂ (kalcinacija)

Būti (OH) ₂ → BeO + H ₂ O (dehidracija)

2 Be + O ₂ → 2 BeO (uždegimas)

Galiausiai, berilio oksidas gali būti garinamas, ir tokiu atveju jis bus diatominių molekulių pavidalu.

Savybės

Berilio oksidas gamtoje atsiranda kaip bromelitas, baltas mineralas, randamas kai kuriose sudėtingose ​​mangano ir geležies telkiniuose, tačiau dažniausiai jis randamas jo sintetinėje formoje: balta amorfinė kieta medžiaga, susidaranti kaip milteliai. .

Gamybos metu įstrigę nešvarumai taip pat suteiks oksido mėginio spalvas.

Jo lydymosi temperatūra yra 2507 ° C, virimo temperatūra 3900 ° C, o jo tankis yra 3,01 g / cm ³ .

Tuo pačiu būdu, jo cheminis stabilumas yra labai didelis, reaguodamas tik su vandens garais esant artimai 1000 ºC temperatūrai, jis gali atlaikyti anglies redukcijos procesus ir išlydytų metalų išpuolius aukštoje temperatūroje.

Be to, jo mechaninis stiprumas yra tinkamas, todėl jį galima patobulinti projektuojant ir gaminant komerciniam naudojimui.

Elektros laidumas

Berilio oksidas yra ypač stabili keraminė medžiaga, todėl turi gana aukštą elektrinį varžą, todėl kartu su aliuminio oksidu ji yra viena geriausių elektrinių izoliacinių medžiagų.

Dėl šios priežasties ši medžiaga dažniausiai naudojama specializuotai aukšto dažnio elektros įrangai.

Šilumos laidumas

Berilio oksidas pasižymi dideliu pranašumu dėl savo šilumos laidumo: jis yra žinomas kaip antra geriausia šilumos laidumo medžiaga tarp nemetalų, antra tik deimantu, žymiai brangesne ir reta medžiaga.

Kalbant apie metalus, tik varis ir sidabras geriau perduoda šilumą laidumo dėka nei berilio oksidas, todėl tai yra labai pageidautina medžiaga.

Dėl savo puikių šilumos laidumo savybių ši medžiaga buvo naudojama ugniai atsparių medžiagų gamyboje.

Optinės savybės

Dėl savo kristalinių savybių berilio oksidas yra naudojamas ultravioletinėje skaidrioje medžiagoje tepti tam tikruose plokščiuose ekranuose ir fotovoltiniuose elementuose.

Taip pat gali būti gaminami labai aukštos kokybės kristalai, todėl šios savybės pagerėja priklausomai nuo naudojamo gamybos proceso.

Pavojai sveikatai

Berilio oksidas yra junginys, su kuriuo reikia elgtis labai atsargiai, nes jis visų pirma turi kancerogeninių savybių, susijusių su nuolatiniu šios medžiagos dulkių ar garų įkvėpimu.

Mažos šių oksido fazių dalelės prilimpa prie plaučių ir gali sukelti navikų susidarymą arba ligą, vadinamą berilioze.

Beriliozė yra liga, kurios mirtingumas vidutinis, dėl kurios neefektyvus kvėpavimas, kosulys, svorio kritimas ir karščiavimas, taip pat granulomų susidarymas plaučiuose ar kituose paveiktuose organuose.

Taip pat yra pavojų sveikatai dėl tiesioginio berilio oksido kontakto su oda, nes jis yra ėsdinantis ir dirginantis, todėl gali pakenkti odos paviršiui ir gleivinei. Kvėpavimo takai ir rankos turi būti apsaugoti dirbant su šia medžiaga, ypač jos miltelių pavidalu.

Programos

Berilio oksido naudojimo būdai daugiausia skirstomi į tris: elektroninius, branduolinius ir kitus.

Elektroninės programos

Gebėjimas perduoti šilumą aukštu lygiu ir geras jo elektrinis atsparumas padarė berilio oksidą labai naudingu kaip šilumos kriauklę.

Jo naudojimas buvo įrodytas didelės talpos kompiuterių grandinėse, taip pat įrenginiuose, kurie valdo dideles elektros sroves.

Berilio oksidas yra skaidrus rentgeno spinduliams ir mikrobangoms, todėl jis naudojamas languose nuo tokio tipo radiacijos, taip pat antenose, ryšių sistemose ir mikrobangų krosnelėse.

Branduolinės programos

Dėl savo sugebėjimo reguliuoti neutronus ir palaikyti jų struktūrą sprogdinant radiaciją, berilio oksidas dalyvavo statant branduolinius reaktorius, taip pat gali būti naudojamas aukštos temperatūros dujomis aušinamuose reaktoriuose.

Kitos programos

Mažas berilio oksido tankis sukėlė susidomėjimą aviacijos ir karinių technologijų pramonėje, nes tai gali reikšti mažą svorį raketų varikliuose ir neperšaunamose liemenėse.

Galiausiai ji neseniai buvo naudojama kaip ugniai atspari medžiaga metalų lydymui metalurgijos pramonėje.

Nuorodos

1. „PubChem“. (sf). Berilio oksidas. Gauta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (sf). Berilija / berilio oksidas (BeO). Atgauta iš reade.com
3. Tyrimai, C. (sf). Berilio oksidas - berilis. Gauta iš azom.com
4. Paslaugos, NJ (sf). Berilio oksidas. Susigrąžinta iš nj.gov
5. Vikipedija. (sf). Berilio oksidas. Gauta iš en.wikipedia.org