Struktura, vlastnosti a použití oxidu berylnatého (BeO)

oxid berylnatý (BeO) je keramický materiál, který má kromě své vysoké pevnosti a elektrického odporu vysokou tepelnou vodivost, která ho činí součástí jaderných reaktorů a překonává dokonce i kovy v této poslední vlastnosti..

Kromě své užitečnosti jako syntetického materiálu může být také nalezen v přírodě, i když je vzácný. Jeho řízení musí být prováděno opatrně, protože má schopnost vážně poškodit zdraví lidí.

V moderním světě, to bylo pozorováno jak vědci sdružili se s technologickými společnostmi provedli výzkum vyvinout pokročilé materiály pro docela specializované aplikace, takový jak ti to odpovídat polovodičovým materiálům a ti leteckého průmyslu..

Výsledkem byl objev látek, které jsou díky svým extrémně užitečnými vlastnostmi a vysokou odolností, jsme poskytli příležitost pokročit v čase, který nám umožní přinést naši technologii k vyšším úrovním.

Index

• 1 Chemická struktura
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Elektrická vodivost
  • 2.2 Tepelná vodivost
  • 2.3 Optické vlastnosti
  • 2.4 Zdravotní rizika
• 3 Použití
  • 3.1 Elektronické aplikace
  • 3.2 Jaderné aplikace
  • 3.3 Další aplikace
• 4 Odkazy

Chemická struktura

Molekula oxidu berylnatého "Berilia" Skládá se z beryliového atomu a atomu kyslíku, které jsou koordinovány v tetrahedrální orientaci a jsou krystalizovány v hexagonálních krystalických strukturách zvaných wurtzity.

Tyto krystaly mají tetrahedrální centra, která jsou obsazena Be²⁺ a O^2-. Při vysokých teplotách se struktura oxidu berylnatého stává tetragonálním.

Získání oxid berylia se dosahuje třemi způsoby: kalcinací uhličitanu, berylia, hydroxidu dehydratace berylia nebo beryllium kovu zapalování. Oxid berylnatý vznikající při vysokých teplotách je inertní, ale může být rozpuštěn několika sloučeninami.

BeCO₃ + Teplo → BeO + CO₂ (Kalcinace)

Be (OH)₂ → BeO + H₂O (Dehydratace)

2 Buďte + O₂ → 2 BeO (Zapalování)

Nakonec se může oxid berylnatý odpařit a v tomto stavu se bude prezentovat ve formě diatomických molekul.

Vlastnosti

Oxid berylnatý se vyskytuje v přírodě jako bromelit, bílý minerál, který se nachází v některých komplexních ložiscích manganového železa, ale je běžněji nalezen v jeho syntetické formě: bílá amorfní pevná látka, která se vyrábí ve formě prášku..

Také nečistoty, které byly zachyceny během výroby, poskytnou vzorku oxidu různé barvy.

Teplota tání je 2507 ° C, bod varu je 3900 ° C a hustota je 3,01 g / cm.³.

Stejně tak je jeho chemická stabilita značně vysoká, reaguje pouze s vodní párou při teplotách blízkých 1000 ° C a může odolávat procesům snižování emisí uhlíku a napadení roztavenými kovy při vysokých teplotách..

Kromě toho je jeho mechanická pevnost slušná a může být vylepšena konstrukcemi a výrobou vhodnými pro komerční použití.

Elektrická vodivost

Oxid berylnatý je velmi stabilní keramický materiál, a proto má poměrně vysoký elektrický odpor, který z něj činí jeden z nejlepších elektrických izolačních materiálů spolu s oxidem hlinitým..

Z tohoto důvodu je tento materiál běžně používán pro specializovaná vysokofrekvenční elektrická zařízení.

Tepelná vodivost

oxid berylia má velkou výhodu, pokud jde o tepelné vodivosti: je známý jako druhý nejlepší tepelně vodivého materiálu mezi nekovů, překonaný jediný diamant, podstatně dražší a vzácný materiál.

Co se týče kovů, pouze měď a stříbro lépe přenáší teplo vedením než oxid berylnatý, což z něj činí velmi žádoucí materiál.

Vzhledem ke svým vynikajícím tepelně vodivým vlastnostem se tato látka podílí na výrobě žáruvzdorných materiálů.

Optické vlastnosti

Vzhledem ke svým krystalickým vlastnostem se oxid berylnatý používá k aplikaci transparentního materiálu na ultrafialové záření v určitých plochých sítích a fotovoltaických článcích..

Podobně mohou být vyrobeny krystaly velmi vysoké kvality, takže se tyto vlastnosti zlepšují podle použitého výrobního procesu.

Zdravotní rizika

Oxid berylnatý je sloučenina, se kterou je nutno zacházet velmi opatrně, protože má nejprve karcinogenní vlastnosti, které jsou spojeny s nepřetržitým vdechováním prášků nebo par tohoto materiálu..

Malé částice v těchto fázích oxidu ulpívají na plicích a mohou vytvářet tvorbu nádorů nebo onemocnění známého jako beryllióza..

Berilióza je onemocnění s mediánem úmrtností způsobenou neefektivní dýchání, kašel, úbytek na váze a horečka a tvorba granulomů v plicích nebo jiných orgánů dotčena.

Existují také zdravotní rizika vyplývající z přímého kontaktu oxidu berylnatého s pokožkou, protože je žíravá a dráždí a může způsobit poškození povrchu kůže a sliznic. Při práci s tímto materiálem, zejména ve formě prášku, by měly být chráněny dýchací cesty a ruce.

Použití

Použití oxidu berylnatého je převážně rozděleno do tří oblastí: elektronické, jaderné a jiné.

Elektronické aplikace

Schopnost přenášet teplo na vysokou úroveň a jeho dobrý elektrický odpor dělaly beryllium kysličník získá velký užitek jako chladič \ t.

Jeho použití bylo prokázáno v obvodech uvnitř vysoce kapacitních počítačů, kromě zařízení, která zpracovávají vysoké proudy elektřiny.

Oxid berylnatý je transparentní pro rentgeny a mikrovlnné trouby, takže se používá v oknech proti těmto typům záření, stejně jako antény, komunikační systémy a mikrovlnné trouby.

Jaderné aplikace

Jeho schopnost umírňovat neutrony a udržovat jeho strukturu pod ostřelováním radiace dělala beryllium oxid je zapojený do stavby jaderných reaktorů, a moci také být aplikován ve vysokoteplotních reaktorech chlazených plyny \ t.

Další aplikace

Nízká hustota oxidu berylnatého vzbudila zájem v leteckém a vojenském průmyslu, protože může představovat nízkou hmotnost v raketových motorech a neprůstřelných vestách..

Nakonec byl nedávno použit jako žáruvzdorný materiál při tavení kovů v metalurgickém průmyslu.

Odkazy

1. PubChem. (s.f.). Oxid berylnatý. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (s.f.). Beryllia / Beryllium Oxide (BeO). Obnoveno z reade.com
3. Výzkum, C. (s.f.). Oxid berylnatý - Beryllia. Zdroj: azom.com
4. Services, N. J. (s.f.). Oxid berylnatý. Získáno z nj.gov
5. Wikipedia. (s.f.). Oxid berylnatý. Zdroj: en.wikipedia.org