Oxid de beriliu (BeO), proprietăți și utilizări

oxid de beriliu (BeO) este un material ceramic care, pe lângă rezistența sa ridicată și rezistența electrică, are o capacitate mare de conducere a căldurii care face parte din reactoarele nucleare, depășind chiar și metalele din această ultimă proprietate.

În plus față de utilitatea sa ca material sintetic, se poate găsi și în natură, deși este rară. Conducerea sa trebuie să fie efectuată cu grijă, deoarece are capacitatea de a deteriora grav sănătatea oamenilor.

În lumea modernă, sa observat modul în care oamenii de știință asociați cu companiile de tehnologie au efectuat cercetări pentru a dezvolta materiale avansate pentru aplicații destul de specializate, cum ar fi cele care întâlnesc materiale semiconductoare și cele ale industriei aerospațiale.

Rezultatul a fost descoperirea unor substanțe care, datorită proprietăților extrem de utile și durabilității lor înalte, ne-au oferit posibilitatea de a avansa în timp, permițându-ne să luăm tehnologia noastră la niveluri mai înalte.

index

• 1 Structura chimică
• 2 Proprietăți
  • 2.1 Conductivitatea electrică
  • 2.2 Conductivitatea termică
  • 2.3 Proprietăți optice
  • 2.4 Riscuri pentru sănătate
• 3 Utilizări
  • 3.1 Aplicații electronice
  • 3.2 Aplicații nucleare
  • 3.3 Alte aplicații
• 4 Referințe

Structura chimică

O moleculă de oxid de beriliu (denumită și "Beryllia") este compus dintr-un atom de beriliu și un atom de oxigen, ambele coordonate în orientare tetraedrică și cristalizate în structuri cristaline hexagonale numite wurtzites.

Aceste cristale au centre tetraedrice, care sunt ocupate de Be²⁺ și O^2-. La temperaturi ridicate, structura de oxid de beriliu devine tetragonală.

Obținerea oxidului de beriliu se obține prin trei metode: calcinarea carbonatului de beriliu, deshidratarea hidroxidului de beriliu sau aprinderea beriliului metalic. Oxidul de beriliu format la temperaturi ridicate este inert, dar poate fi dizolvat prin mai mulți compuși.

BECO₃ + Căldură → BeO + CO₂ (Calcinarea)

Be (OH)₂ → BeO + H₂O (deshidratare)

2 Be + O₂ → 2 BeO (aprindere)

În cele din urmă, oxidul de beriliu poate fi vaporizat și, în această stare, va fi prezentat sub formă de molecule diatomice.

proprietăţi

Oxidul de beriliu apare în mod natural ca bromelită, un mineral alb găsit în unele depozite complexe de fier de mangan, dar se găsește mai frecvent în forma sa sintetică: un solid amorf alb care este produs sub formă de pulbere .

De asemenea, impuritățile care au fost prinse în timpul producției vor da o varietate de culori probei de oxid.

Punctul său de topire este de 2507 ° C, punctul său de fierbere este de 3900 ° C și are o densitate de 3,01 g / cm³.

În același mod, stabilitatea sa chimică este considerabil ridicată, reacționând doar cu vaporii de apă la temperaturi apropiate de 1000 ° C și poate rezista proceselor de reducere a carbonului și a atacurilor metalelor topite la temperaturi ridicate.

În plus, rezistența sa mecanică este decentă și poate fi îmbunătățită prin modele și fabricarea potrivită pentru uz comercial.

Conductivitate electrică

Oxidul de beriliu este un material ceramic foarte stabil și, prin urmare, are o rezistivitate electrică destul de ridicată, care îl face una dintre cele mai bune materiale izolatoare electrice, împreună cu alumina.

Din acest motiv, acest material este folosit în mod obișnuit pentru echipamente electrice specializate de înaltă frecvență.

Conductivitate termică

Oxidul de beriliu are un mare avantaj în ceea ce privește conductivitatea termică: este cunoscut ca cel de-al doilea material de conducție termică cel mai bun dintre nemetale, fiind depășit doar de diamant, un material mult mai scump și rar.

În ceea ce privește metalele, numai căldura de cupru și argintiu transferă mai bine prin conducție decât oxidul de beriliu, făcându-l un material foarte de dorit.

Datorită proprietăților excelente de conducere a căldurii, această substanță a fost implicată în producerea materialelor refractare.

Proprietăți optice

Datorită proprietăților sale cristaline, oxidul de beriliu este utilizat pentru aplicarea materialelor transparente ultraviolete în anumite ecrane plane și celule fotovoltaice.

De asemenea, pot fi produse cristale de înaltă calitate, astfel încât aceste proprietăți să se îmbunătățească în funcție de procesul de fabricație utilizat.

Riscuri pentru sănătate

Oxidul de beriliu este un compus care trebuie manipulat cu mare grijă, deoarece are mai întâi proprietăți carcinogene care au fost legate de inhalarea continuă a pulberilor sau a vaporilor din acest material.

Particulele mici din aceste faze ale oxidului aderă la plămâni și pot genera formarea de tumori sau o boală cunoscută sub numele de berilioză.

Berilioza este o boala cu o rata medie de mortalitate cauzată de respirație, tuse, pierderea in greutate ineficiente și febră, și formarea de granuloame in plamani sau de alte organe afectate.

Există, de asemenea, riscuri de sănătate prin contactul direct al pielii oxid de beriliu, deoarece este coroziv și iritant și poate provoca daune la suprafața pielii și mucoaselor. Tractul respirator și mâinile trebuie protejate atunci când se lucrează cu acest material, în special sub formă de pulbere.

aplicații

Utilizările oxidului de beriliu sunt în principal împărțite în trei: aplicații electronice, nucleare și altele.

Aplicații electronice

Capacitatea de a transfera căldura la un nivel ridicat și rezistivitate electrică bună au făcut oxid de beriliu dobândi un utilitar de mare ca un radiator de căldură.

Utilizarea sa a fost evidențiată în circuitele din interiorul calculatoarelor de mare capacitate, în plus față de echipamentele care manipulează curenții mari de energie electrică.

oxid de beriliu este transparent la raze X și cu microunde, de aceea este folosit in ferestrele impotriva acestor tipuri de radiații, în plus față de antene, sistemele de comunicații și cuptoare cu microunde.

Aplicații nucleare

Capacitatea sa de a modera neutronii și să mențină structura lor sub bombardament de radiație a făcut oxidul de beriliu este implicat în construcția reactoarelor nucleare, de asemenea, pot fi aplicate în reactoare răcite la temperaturi ridicate gaze.

Alte aplicații

Densitatea scăzută a oxidului de beriliu a generat un interes în industria aerospațială și de tehnologie militară, deoarece poate reprezenta un low-greutate motoare de rachetă și veste antiglonț.

În cele din urmă, a fost recent aplicată ca material refractar în fuziunea metalelor în industriile metalurgice.

referințe

1. Extract. (N.d.). Oxidul de beriliu. Adus de la pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (N.d.). Beriliu / Oxid de beriliu (BeO). Recuperat de la reade.com
3. Research, C. (s.f.). Oxid de beriliu - Beryllia. Adus de la azom.com
4. Services, N.J. (s.f.). Oxidul de beriliu. Adus de la nj.gov
5. Wikipedia. (N.d.). Oxidul de beriliu. Adus de la en.wikipedia.org