Структура, свойства и приложения на берилиевия оксид (BeO)

на берилиев оксид (BeO) е керамичен материал, който, освен високата си якост и електрическо съпротивление, има висок капацитет на топлопроводимост, което го прави част от ядрени реактори, надхвърляйки дори металите в последното свойство..

В допълнение към полезността си като синтетичен материал, той може да се намери и в природата, въпреки че е рядкост. Нейното управление трябва да се извършва внимателно, тъй като има способността сериозно да увреди здравето на хората.

В съвременния свят е наблюдавано как учени, свързани с технологични компании, са провели изследвания за разработване на съвременни материали за доста специализирани приложения, като например тези, които отговарят на полупроводниковите материали и тези на аерокосмическата индустрия..

Резултатът от това е откриването на вещества, които благодарение на своите изключително полезни свойства и тяхната висока издръжливост са ни дали възможност да напреднем във времето, което ни позволява да използваме нашите технологии на по-високи нива..

индекс

• 1 Химическа структура
• 2 Свойства
  • 2.1 Електропроводимост
  • 2.2 Топлинна проводимост
  • 2.3 Оптични свойства
  • 2.4 Рискове за здравето
• 3 Използване
  • 3.1 Електронни приложения
  • 3.2 Ядрени приложения
  • 3.3 Други приложения
• 4 Препратки

Химическа структура

Молекула берилиев оксид (наричана също "Берилиев") Състои се от атом на берилий и кислороден атом, координирани в тетраедрична ориентация и кристализиран в хексагонални кристални структури, наречени wurtzites.

Тези кристали имат тетраедрични центрове, които са заети от Бе²⁺ и О^2-. При високи температури структурата на берилиевия оксид става тетрагонална.

Получаването на берилиев оксид се постига чрез три метода: калциниране на берилиев карбонат, дехидратация на берилиев хидроксид или запалване на берилиев метал. Берилиевият оксид, образуван при високи температури, е инертен, но може да бъде разтворен от няколко съединения.

BECO₃ + Нагряване → BeO + CO₂ (Калциниране)

Be (OH)₂ → BeO + H₂О (Дехидратация)

2 Be + O₂ → 2 BeO (запалване)

Накрая, берилиевият оксид може да се изпари и в това състояние той ще бъде представен под формата на двуатомни молекули.

свойства

Берилиевият оксид се среща в природата като бромелита, бял минерал, намиращ се в някои сложни отлагания на манганово желязо, но по-често се среща в неговата синтетична форма: бяло аморфно твърдо вещество, което се произвежда под формата на прах.

Също така, примесите, които са били уловени по време на производството, ще дадат различни цветове на оксидната проба.

Точката на топене е 2507 ° С, точката на кипене е 3900 ° С и има плътност от 3,01 g / cm.³.

По същия начин неговата химическа стабилност е значително висока, като реагира само с водни пари при температури близки до 1000 ° С и може да устои на процесите на намаляване на въглерода и атаки от разтопени метали при високи температури..

Освен това, неговата механична здравина е прилична и може да бъде подобрена с проекти и производство, подходящи за търговски цели.

Електрическа проводимост

Берилиевият оксид е много устойчив керамичен материал и поради това има сравнително високо електрическо съпротивление, което го прави един от най-добрите електроизолационни материали, заедно с алуминиевия оксид..

Поради това, този материал обикновено се използва за специализирано високочестотно електрическо оборудване.

Топлинна проводимост

Берилиевият оксид има голямо предимство по отношение на неговата топлопроводимост: той е известен като вторият най-добър топлопроводим материал сред неметалите, надхвърлен само с диамант, материал, значително по-скъп и рядък.

Що се отнася до металите, само медът и среброто пренасят топлината по-добре чрез проводимост от берилиевия оксид, което го прави много желателен материал.

Поради отличните си топлопроводими свойства, това вещество е участвало в производството на огнеупорни материали.

Оптични свойства

Поради кристалните си свойства берилиевият оксид се използва за нанасяне на прозрачен материал в ултравиолетови лъчи в някои плоски екрани и фотоволтаични клетки.

По същия начин могат да се получат кристали с много високо качество, така че тези свойства се подобряват съгласно използвания производствен процес.

Рискове за здравето

Берилиевият оксид е съединение, с което трябва да се работи много внимателно, тъй като той първо притежава канцерогенни свойства, които са свързани с непрекъснато вдишване на прахове или пари от този материал..

Малките частици в тези фази на оксида се прилепват към белите дробове и могат да генерират образуването на тумори или заболяване, известно като берилиоза..

Берилиозата е заболяване със средна смъртност, което причинява неефективно дишане, кашлица, загуба на тегло и треска и образуване на грануломи в белите дробове или други засегнати органи..

Съществуват и опасности за здравето от пряк контакт на берилиевия оксид с кожата, тъй като той е корозивен и дразнещ и може да причини увреждане на повърхността на кожата и лигавиците. Дихателните пътища и ръцете трябва да бъдат защитени при работа с този материал, особено в неговата прахообразна форма.

приложения

Употребата на берилиев оксид се разделя главно на три: електронни, ядрени и други приложения.

Електронни приложения

Способността за пренос на топлина до високо ниво и добрата й електрическа устойчивост са направили берилиевият оксид да придобие голяма полезност като радиатор..

Използването му е доказано в схеми в компютри с голям капацитет, в допълнение към оборудване, което се справя с високи токове на електроенергия.

Берилиевият оксид е прозрачен за рентгенови лъчи и микровълни, така че се използва в прозорци срещу тези видове радиация, както и антени, комуникационни системи и микровълнови печки..

Ядрени приложения

Способността му да регулира неутроните и да поддържа структурата си при бомбардиране с радиация е довела до участие на берилиевия оксид в изграждането на ядрени реактори и може да се прилага и при реактори с висока температура, охлаждани с газове..

Други приложения

Ниската плътност на берилиевия оксид предизвиква интерес в аерокосмическата и военната технологична индустрия, тъй като може да представлява опция с ниско тегло в ракетните двигатели и бронираните жилетки..

Накрая, наскоро той се използва като огнеупорен материал при синтеза на метали в металургичната промишленост.

препратки

1. PubChem. (Н.О.). Берилиев оксид. Взето от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Рийд. (Н.О.). Beryllia / Берилиев оксид (BeO). Възстановен от reade.com
3. Изследвания, C. (s.f.). Берилиев оксид - Берилия. Изтеглено от azom.com
4. Services, N.J. (s.f.). Берилиев оксид. Получено от nj.gov
5. Wikipedia. (Н.О.). Берилиев оксид. Изтеглено от en.wikipedia.org