- Kémiai szerkezet
- Tulajdonságok
- Elektromos vezetőképesség
- Hővezető
- Optikai tulajdonságok
- Egészségügyi kockázatok
- Alkalmazások
- Elektronikus alkalmazások
- Nukleáris alkalmazások
- Egyéb alkalmazások
- Irodalom
A berillium-oxid (BeO) egy kerámia anyag, amellett, hogy nagy szilárdságra és elektromos ellenállásukra képes, olyan nagy hővezetési képességgel rendelkezik, amely a nukleáris reaktorok részévé teszi, meghaladja még az utóbbi tulajdonságban lévő fémeket is.
Szintetikus anyagként való felhasználása mellett a természetben is megtalálható, bár ritka. Kezelését körültekintően kell végezni, mivel képes súlyosan károsítani az emberi egészséget.
A berillium-oxid kristályszerkezetének modellje, Ben Mills, a Wikimedia Commons-ból
A modern világban megfigyelték, hogy a technológiai társaságokhoz kapcsolódó tudósok miként végeztek kutatásokat fejlett anyagok kidolgozása érdekében meglehetősen speciális alkalmazásokhoz, például olyanok, amelyek megfelelnek a félvezető anyagoknak és az űrhajóiparnak.
Ennek eredményeként olyan anyagokat fedeztek fel, amelyek rendkívül hasznos tulajdonságaiknak és nagy tartósságuknak köszönhetően lehetőséget adtak nekünk az időben történő előrehaladásra, lehetővé téve technológiánk magasabb szintre vitelét.
Kémiai szerkezet
A berillium-oxid molekula (más néven "berillium") egy berillium atomból és egy oxigén atomból áll, egyaránt tetraéder irányban koordinálva, és hexagonális kristályszerkezetekbe kristályosodik, amelyeket wurtzitoknak hívnak.
Ezek a kristályok tetraéderes központok, amelyek által elfoglalt Be 2+ és O 2-. Magas hőmérsékleten a berillium-oxid szerkezete tetragonális típusúvá válik.
A berillium-oxid előállítását három módszerrel érik el: a berillium-karbonát kalcinálása, a berillium-hidroxid dehidratálása vagy a fém berillium meggyújtása. A magas hőmérsékleten képződött berillium-oxid inert jellegű, de különféle vegyületekkel feloldható.
BeCO 3 + hő → BeO + CO 2 (kalcinálás)
Legyen (OH) 2 → BeO + H 2 O (kiszáradás)
2 Be + O 2 → 2 BeO (gyújtás)
Végül a berillium-oxid elpárologtatható, és ebben az állapotban diatómás molekulák formájában lesz.
Tulajdonságok
A berillium-oxid a természetben bromellitként fordul elő, fehér ásványi anyagként, amely néhány komplex mangán-vas lerakódásban található, de leggyakrabban szintetikus formájában található meg: fehér amorf szilárd anyag, amely por formájában fordul elő..
A gyártás során befogott szennyeződések az oxidminta színét is változtatják.
Az olvadáspontja található 2507 ° C-on, annak forráspontja 3900 ° C-on, és ez a sűrűsége 3,01 g / cm 3.
Hasonlóképpen, kémiai stabilitása jelentősen magas, csak 1000 ºC hőmérsékleten reagál a vízgőzzel, és képes ellenállni a szén redukciós folyamatainak és az olvadt fémek magas hőmérsékleten történő támadásainak.
Ezenkívül mechanikai szilárdsága megfelelő, és javítható a kereskedelemben történő felhasználásra alkalmas tervezéssel és gyártással.
Elektromos vezetőképesség
A berillium-oxid rendkívül stabil kerámia anyag, ezért meglehetősen magas elektromos ellenállással rendelkezik, ezért az alumínium-oxid mellett az egyik legjobb elektromos szigetelő anyag.
Emiatt ezt az anyagot általában speciális nagyfrekvenciás elektromos berendezésekhez használják.
Hővezető
A berillium-oxidnak nagy előnye van hővezető képessége szempontjából: a nemfémek közül a második legjobb hővezető anyagként ismert, másodikként csak a gyémánt, egy jóval drágább és ritka anyag.
Fémeknél csak a réz és az ezüst tovább vezet hővel jobban vezetőképességgel, mint a berillium-oxid, így ez nagyon kívánatos anyag.
Kiváló hővezető tulajdonságai miatt ez az anyag részt vett a tűzálló anyagok előállításában.
Optikai tulajdonságok
Kristályos tulajdonságai miatt a berillium-oxidot ultraibolya átlátszó anyag felvitelére használják bizonyos síkképernyőkön és fotoelektromos cellákban.
Hasonlóképpen, nagyon jó minőségű kristályok is előállíthatók, így ezek a tulajdonságok az alkalmazott gyártási eljárástól függően javulnak.
Egészségügyi kockázatok
A berillium-oxid olyan vegyület, amelyet nagyon óvatosan kell kezelni, mivel elsősorban rákkeltő tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek összekapcsolódtak az anyag porának vagy gőzének folyamatos belélegzésével.
Ezekben az oxidfázisokban a kis részecskék tapadnak a tüdőhöz, és daganatok kialakulásához vagy berylliosis néven ismert betegséghez vezethetnek.
A berilliozis egy közepes halálozási arányú betegség, amely nem hatékony légzést, köhögést, súlycsökkenést és lázat, valamint granulómák képződését okozza a tüdőben vagy más érintett szervekben.
Egészségügyi veszélyeket is okozhat a berillium-oxid bőrrel való közvetlen érintkeztetése, mivel maró és irritáló hatású, és károsíthatja a bőr felületét és a nyálkahártyát. Az anyaggal való munkavégzés során, különösen por formájában, védeni kell a légutakat és a kezeket.
Alkalmazások
A berillium-oxid felhasználása főleg három részre oszlik: elektronikus, nukleáris és egyéb alkalmazások.
Elektronikus alkalmazások
A magas szintű hőátadás képessége és a jó elektromos ellenállása a berillium-oxidot nagymértékben hasznosította hűtőbordaként.
Használatát bizonyították a nagy kapacitású számítógépek áramköreiben, valamint olyan berendezésekben is, amelyek nagy villamos áramot kezelnek.
A berillium-oxid átlátszó a röntgen sugarain és a mikrohullámokon, ezért ablakaikban használják az ilyen típusú sugárzás ellen, valamint antennákban, kommunikációs rendszerekben és mikrohullámú sütőkben.
Nukleáris alkalmazások
Az a képessége, hogy mérsékelje a neutronokat és fenntartsa szerkezetét sugárzási bombázás alatt, ahhoz vezet, hogy a berillium-oxid részt vesz a nukleáris reaktorok építésében, és magas hőmérsékletű gázhűtésű reaktorokban is alkalmazható.
Egyéb alkalmazások
A berillium-oxid alacsony sűrűsége érdeklődést váltott ki a repülőgépiparban és a katonai technológiai iparban, mivel ez kis súlyú megoldást jelenthet a rakétamotorokban és a golyóálló mellényekben.
Végül, a közelmúltban tűzálló anyagként alkalmazták a kohászatban a fémolvadékban.
Irodalom
- Pubchem. (Sf). Berillium-oxid. A lap eredeti címe: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Reade. (Sf). Berillia / berillium-oxid (BeO). Helyreállítva a reade.com webhelyről
- Research, C. (sf). Berillium-oxid - berillia. Visszakeresve az azom.com webhelyről
- Szolgáltatások, NJ (sf). Berillium-oxid. Helyrehozva: nj.gov
- Wikipedia. (Sf). Berillium-oxid. Vissza a (z) en.wikipedia.org oldalról