Cấu trúc, tính chất và công dụng của Beryllium oxide (BeO)



các oxit berili (BeO) là một vật liệu gốm, ngoài độ bền và điện trở cao, nó có khả năng dẫn nhiệt cao làm cho nó trở thành một phần của lò phản ứng hạt nhân, vượt qua cả các kim loại trong tính chất cuối cùng này..

Ngoài tính hữu dụng của nó như là một vật liệu tổng hợp, nó cũng có thể được tìm thấy trong tự nhiên, mặc dù nó rất hiếm. Quản lý của nó phải được thực hiện một cách cẩn thận, vì nó có khả năng gây tổn hại nghiêm trọng đến sức khỏe ở người.

Trong thế giới hiện đại, người ta đã quan sát cách các nhà khoa học liên kết với các công ty công nghệ đã tiến hành nghiên cứu để phát triển các vật liệu tiên tiến cho các ứng dụng khá chuyên biệt, chẳng hạn như những vật liệu tuân thủ vật liệu bán dẫn và các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ..

Kết quả của việc này là việc phát hiện ra các chất, nhờ các đặc tính cực kỳ hữu ích và độ bền cao của chúng, đã cho chúng tôi cơ hội tiến lên kịp thời, cho phép chúng tôi đưa công nghệ của mình lên cấp cao hơn..

Chỉ số

  • 1 Cấu trúc hóa học
  • 2 thuộc tính
    • 2.1 Độ dẫn điện
    • 2.2 Độ dẫn nhiệt
    • 2.3 Tính chất quang
    • 2.4 Rủi ro về sức khỏe
  • 3 công dụng
    • 3.1 Ứng dụng điện tử
    • 3.2 Ứng dụng hạt nhân
    • 3.3 Các ứng dụng khác
  • 4 tài liệu tham khảo

Cấu trúc hóa học

Một phân tử oxit beryllium (còn được gọi là "Berilia") Nó bao gồm một nguyên tử beryllium và một nguyên tử oxy, cả hai đều phối hợp theo hướng tứ diện, và được kết tinh trong các cấu trúc tinh thể lục giác được gọi là wurtzites.

Những tinh thể này có trung tâm tứ diện, được chiếm bởi Be2+ và O2-. Ở nhiệt độ cao, cấu trúc của oxit beryllium trở thành tetragonal.

Thu được oxit beryllium bằng ba phương pháp: nung cacbonat beryllium, khử nước beryllium hydroxide hoặc đánh lửa kim loại beryllium. Ôxít berili hình thành ở nhiệt độ cao là trơ, nhưng có thể bị hòa tan bởi một số hợp chất.

BeCO3 + Nhiệt → BeO + CO2 (Canxi)

Được (OH)2 → BeO + H2O (Mất nước)

2 Be + O2 → 2 BeO (Đánh lửa)

Cuối cùng, oxit beryllium có thể bị bay hơi, và ở trạng thái này, nó sẽ được trình bày dưới dạng các phân tử diatomic.

Thuộc tính

Oxit beryllium xuất hiện trong tự nhiên dưới dạng brom Vệ tinh, một khoáng chất màu trắng được tìm thấy trong một số mỏ sắt mangan phức tạp, nhưng thường được tìm thấy ở dạng tổng hợp của nó: một chất rắn vô định hình màu trắng được sản xuất dưới dạng bột.

Ngoài ra, các tạp chất đã bị giữ lại trong quá trình sản xuất sẽ tạo ra nhiều màu sắc khác nhau cho mẫu oxit.

Điểm nóng chảy của nó là 2507 ° C, điểm sôi của nó là 3900 ° C và nó có mật độ 3,01 g / cm3.

Theo cách tương tự, độ ổn định hóa học của nó cao đáng kể, chỉ phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ gần 1000 CC và có thể chống lại các quá trình khử cacbon và tấn công bằng kim loại nóng chảy ở nhiệt độ cao.

Ngoài ra, độ bền cơ học của nó là khá, và có thể được cải thiện với các thiết kế và sản xuất phù hợp cho sử dụng thương mại.

Độ dẫn điện

Beryllium oxide là một vật liệu gốm rất ổn định, và do đó có điện trở suất khá cao làm cho nó trở thành một trong những vật liệu cách điện tốt nhất, cùng với alumina.

Do đó, vật liệu này thường được sử dụng cho các thiết bị điện cao tần chuyên dụng.

Độ dẫn nhiệt

Beryllium oxide có một lợi thế lớn về độ dẫn nhiệt của nó: nó được biết đến như là vật liệu dẫn nhiệt tốt thứ hai trong số các phi kim loại, chỉ vượt qua kim cương, một vật liệu đắt hơn và hiếm hơn.

Đối với kim loại, chỉ có đồng và bạc truyền nhiệt tốt hơn bằng cách dẫn so với oxit beryllium, làm cho nó trở thành một vật liệu rất mong muốn.

Do tính chất dẫn nhiệt tuyệt vời của nó, chất này đã được tham gia vào việc sản xuất vật liệu chịu lửa.

Tính chất quang

Do tính chất kết tinh của nó, oxit beryllium được sử dụng để ứng dụng vật liệu trong suốt cho tia cực tím trong một số màn hình phẳng và các tế bào quang điện.

Tương tự như vậy, các tinh thể có chất lượng rất cao có thể được sản xuất, vì vậy các tính chất này được cải thiện theo quy trình sản xuất được sử dụng.

Rủi ro về sức khỏe

Beryllium oxide là một hợp chất phải được xử lý hết sức cẩn thận, vì trước tiên nó có đặc tính gây ung thư, có liên quan đến việc hít phải bột hoặc hơi của vật liệu này liên tục.

Các hạt nhỏ trong các giai đoạn này của oxit bám vào phổi và có thể tạo ra các khối u hoặc một căn bệnh được gọi là berylliosis..

Berylliosis là một bệnh có tỷ lệ tử vong trung bình gây ra thở, ho, giảm cân và sốt không hiệu quả, và sự hình thành u hạt trong phổi hoặc các cơ quan bị ảnh hưởng khác.

Ngoài ra còn có các mối nguy hại cho sức khỏe do tiếp xúc trực tiếp của oxit beryllium với da, vì nó ăn mòn và gây kích ứng, và có thể gây tổn thương cho bề mặt da và màng nhầy. Đường hô hấp và bàn tay cần được bảo vệ khi làm việc với vật liệu này, đặc biệt là ở dạng bột.

Công dụng

Việc sử dụng oxit beryllium chủ yếu được chia thành ba: ứng dụng điện tử, hạt nhân và các ứng dụng khác.

Ứng dụng điện tử

Khả năng truyền nhiệt lên mức cao và khả năng điện tốt của nó đã làm cho oxit beryllium có được một tiện ích lớn như một bộ tản nhiệt.

Việc sử dụng nó đã được chứng minh trong các mạch bên trong các máy tính công suất cao, ngoài các thiết bị xử lý dòng điện cao.

Beryllium oxide trong suốt đối với tia X và vi sóng, vì vậy nó được sử dụng trong các cửa sổ chống lại các loại bức xạ này, cũng như ăng-ten, hệ thống thông tin liên lạc và lò vi sóng.

Ứng dụng hạt nhân

Khả năng điều tiết neutron và duy trì cấu trúc của nó dưới sự bắn phá của bức xạ đã khiến oxit beryllium tham gia vào việc xây dựng các lò phản ứng hạt nhân, và cũng có thể được áp dụng trong các lò phản ứng nhiệt độ cao được làm mát bằng khí.

Các ứng dụng khác

Mật độ oxit beryllium thấp đã tạo ra sự quan tâm trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và công nghệ quân sự, vì nó có thể là một lựa chọn trọng lượng thấp trong động cơ tên lửa và áo chống đạn.

Cuối cùng, gần đây nó đã được ứng dụng làm vật liệu chịu lửa trong phản ứng tổng hợp kim loại trong các ngành luyện kim.

Tài liệu tham khảo

  1. PubChem. (s.f.). Oxit berili. Lấy từ pubool.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Đọc (s.f.). Beryllia / Beryllium Oxide (BeO). Phục hồi từ reade.com
  3. Nghiên cứu, C. (s.f.). Beryllium Oxide - Beryllia. Lấy từ azom.com
  4. Dịch vụ, N. J. (s.f.). Oxit berili. Lấy từ nj.gov
  5. Wikipedia. (s.f.). Oxit berili. Lấy từ en.wikipedia.org