Berylliumoksid (BeO) struktur, egenskaper og anvendelser



den berylliumoksid (BeO) er et keramisk materiale som i tillegg til sin høye styrke og elektriske resistivitet har en høy varmeledningskapasitet som gjør den til en del av atomreaktorer, og overgår selv metaller i denne siste egenskapen..

I tillegg til bruken som syntetisk materiale, kan den også finnes i naturen, selv om den er sjelden. Behandlingen må utføres med forsiktighet, da den har kapasitet til å alvorlig skade helsen hos mennesker.

I den moderne verden har det blitt observert hvordan forskere tilknyttet teknologiselskaper har utført forskning for å utvikle avanserte materialer til ganske spesialiserte applikasjoner, som for eksempel de som følger med halvledermaterialer og luftfartsindustrien..

Resultatet har vært oppdagelsen av stoffer som, takket være ekstremt nyttige egenskaper og høy slitestyrke, har vi gitt en mulighet til å bevege seg fremover i tid, slik at vi kan ta vår teknologi til høyere nivåer.

index

  • 1 Kjemisk struktur
  • 2 Egenskaper
    • 2.1 Elektrisk ledningsevne
    • 2.2 Termisk ledningsevne
    • 2.3 Optiske egenskaper
    • 2.4 Helserisiko
  • 3 bruksområder
    • 3.1 Elektroniske applikasjoner
    • 3.2 Kjerneprogrammer
    • 3.3 Andre applikasjoner
  • 4 referanser

Kjemisk struktur

Et molekyl av berylliumoksid (også kalt "Beryllium") Den består av et berylliumatom og et oksygenatom, begge koordinert i tetrahedral orientering, og krystalliseres i sekskantede krystallinske strukturer kalt wurtzites.

Disse krystallene har tetraedrale sentre, som okkuperes av Be2+ og O2-. Ved høye temperaturer blir strukturen av berylliumoksid tetragonal.

Oppnåelse av berylliumoksid oppnås ved tre metoder: kalsinering av berylliumkarbonat, dehydrering av berylliumhydroksid eller antennelse av berylliummetall. Berylliumoksidet dannet ved høye temperaturer er inert, men kan oppløses av flere forbindelser.

BECO3 + Varme → BeO + CO2 (Kalsinering)

Være (OH)2 → BeO + H2O (dehydrering)

2 Vær + O2 → 2 BeO (Tenning)

Endelig kan berylliumoksidet fordampes, og i denne tilstand vil det bli presentert i form av diatomiske molekyler.

egenskaper

Berylliumoksid forekommer i naturen som bromellitt, et hvitt mineral som finnes i noen komplekse forekomster av mangan jern, men finnes mer vanlig i sin syntetiske form: et hvitt amorft faststoff som fremstilles i form av et pulver.

Også urenheter som har blitt fanget under produksjon vil gi en rekke farger til oksydprøven.

Smeltepunktet er 2507 ° C, dets kokepunkt er 3900 ° C, og det har en tetthet på 3,01 g / cm3.

Likeledes er deres kjemiske stabilitet betydelig høy, bare reagerer med vanndamp ved temperaturer nær 1000 ° C, og tåler fremgangsmåter for å redusere karbon og angrep av smeltede metaller ved høye temperaturer.

I tillegg er dens mekaniske styrke anstendig, og kan forbedres med design og produksjon egnet for kommersiell bruk.

Elektrisk ledningsevne

Berylliumoksid er et meget stabilt keramisk materiale, og har derfor en ganske høy elektrisk resistivitet som gjør den til et av de beste elektrisk isolerende materialer, sammen med alumina.

På grunn av dette, er dette materialet vanligvis brukt for spesialisert høyfrekvent elektrisk utstyr.

Termisk ledningsevne

Berylliumoksid har en stor fordel når det gjelder termisk ledningsevne: den er kjent som det nest beste varmeledende materialet blant ikke-metaller, som bare overskrides av diamant, et materiale som er betydelig dyrere og sjeldnere.

Når det gjelder metaller, blir kun kobber og sølv overføring varmere ved ledning enn berylliumoksid, noe som gjør det til et svært ønskelig materiale.

På grunn av sine gode varmeledende egenskaper har dette stoffet vært involvert i produksjon av ildfaste materialer.

Optiske egenskaper

På grunn av sine krystallinske egenskaper blir berylliumoksid brukt for påføring av transparent materiale til ultrafiolett i visse flatskjerm og fotovoltaiske celler.

På samme måte kan krystaller av meget høy kvalitet produseres, slik at disse egenskapene forbedres i henhold til den anvendte fremstillingsprosess.

Helserisiko

Berylliumoksid er en forbindelse som må håndteres med stor forsiktighet, siden den først har kreftfremkallende egenskaper som har vært knyttet til kontinuerlig innånding av pulver eller damp av dette materialet.

De små partiklene i oksidasjonsfasene holder seg til lungene, og kan generere dannelsen av svulster eller en sykdom kjent som berylliosis..

Berylliose er en sykdom med en median dødelighet som skyldes ineffektiv pusting, hoste, vekttap og feber, og dannelse av granulomer i lungene og andre organer påvirkes.

Det er også helsefare ved direkte kontakt med berylliumoksid med huden, da det er etsende og irriterende, og kan forårsake skade på hudoverflaten og slimhinnene. Åndedrettsorganer og hender bør beskyttes ved arbeid med dette materialet, spesielt i pulverform.

søknader

Bruken av berylliumoksid er hovedsakelig delt inn i tre: elektroniske, nukleare og andre applikasjoner.

Elektroniske applikasjoner

Evnen til å overføre varme til et høyt nivå og dets gode elektriske resistivitet har gjort at berylliumoksidet oppnår et stort verktøy som kjøleribbe.

Dens bruk har blitt påvist i kretser i datamaskiner med høy kapasitet, i tillegg til utstyr som håndterer høye strømstrømmer.

Berylliumoksid er gjennomsiktig for røntgen og mikrobølger, så det brukes i vinduer mot disse typer stråling, samt antenner, kommunikasjonssystemer og mikrobølgeovner..

Kjerneprogrammer

Dens evne til å moderere nøytroner og opprettholde sin struktur under bombardement av stråling har gjort at berylliumoksidet er involvert i bygging av kjernereaktorer, og kan også brukes i høytemperaturreaktorer som avkjøles av gasser.

Andre applikasjoner

Den lave tettheten av berylliumoksid har gitt interesse for luftfart og militærteknologi, da det kan utgjøre et lavt alternativ i rakettmotorer og skottsikre vester.

Endelig har den nylig blitt brukt som et ildfast materiale i fusjon av metaller i metallurgisk industri.

referanser

  1. Pubchem. (N.d.). Berylliumoksid. Hentet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Reade. (N.d.). Beryllia / Beryllium Oxide (BeO). Gjenopprettet fra reade.com
  3. Forskning, C. (s.f.). Berylliumoksid - Beryllia. Hentet fra azom.com
  4. Services, N.J. (s.f.). Berylliumoksid. Hentet fra nj.gov
  5. Wikipedia. (N.d.). Berylliumoksid. Hentet fra en.wikipedia.org