Berylliumoxide (BeO) -structuur, eigenschappen en toepassingen

de berylliumoxide (BeO) is een keramisch materiaal dat, naast de hoge sterkte en elektrische weerstand, een hoge warmtegeleidingscapaciteit heeft waardoor het deel uitmaakt van kernreactoren, zelfs de metalen in deze laatste eigenschap overtreft..

Naast zijn bruikbaarheid als synthetisch materiaal, kan het ook in de natuur worden gevonden, hoewel het zeldzaam is. Het management moet met zorg worden uitgevoerd, omdat het de gezondheid van mensen ernstig kan schaden.

In de moderne wereld is waargenomen hoe wetenschappers verbonden aan technologiebedrijven onderzoek hebben uitgevoerd om geavanceerde materialen te ontwikkelen voor vrij gespecialiseerde toepassingen, zoals die welke voldoen aan halfgeleidermaterialen en die van de luchtvaartindustrie..

Het resultaat hiervan is de ontdekking van stoffen die, dankzij hun uiterst nuttige eigenschappen en hun hoge duurzaamheid, ons de mogelijkheid hebben gegeven om op tijd vooruit te gaan, waardoor we onze technologie naar een hoger niveau kunnen tillen..

index

• 1 Chemische structuur
• 2 Eigenschappen
  • 2.1 Elektrische geleidbaarheid
  • 2.2 Thermische geleidbaarheid
  • 2.3 Optische eigenschappen
  • 2.4 Gezondheidsrisico's
• 3 Gebruik
  • 3.1 Elektronische toepassingen
  • 3.2 Nucleaire toepassingen
  • 3.3 Andere toepassingen
• 4 Referenties

Chemische structuur

Een molecuul berylliumoxide (ook wel genoemd "Berylliumoxide") Het is samengesteld uit een berylliumatoom en een zuurstofatoom, beide gecoördineerd in tetraëdrische oriëntatie, en is gekristalliseerd in hexagonale kristallijne structuren genaamd wurtzites.

Deze kristallen hebben tetraëdrische centra, die bezet worden door Be²⁺ en O^2-. Bij hoge temperaturen wordt de structuur van berylliumoxide tetragonaal.

Verkrijgen van berylliumoxide wordt bereikt door drie methoden: het calcineren van berylliumcarbonaat, de dehydratie van berylliumhydroxide of de ontbranding van berylliummetaal. Het berylliumoxide gevormd bij hoge temperaturen is inert, maar kan worden opgelost door verschillende verbindingen.

BECO₃ + Warmte → BeO + CO₂ (Calcineren)

Be (OH)₂ → BeO + H₂O (uitdroging)

2 Wees + O₂ → 2 BeO (ontsteking)

Ten slotte kan het berylliumoxide worden verdampt, en in deze toestand zal het worden gepresenteerd in de vorm van diatomische moleculen.

eigenschappen

Berylliumoxide komt in de natuur voor als bromelliet, een wit mineraal dat voorkomt in sommige complexe afzettingen van mangaanijzer, maar komt vaker voor in zijn synthetische vorm: een witte amorfe vaste stof die wordt geproduceerd in de vorm van een poeder.

Ook zullen onzuiverheden die zijn ingevangen tijdens de productie een verscheidenheid van kleuren aan het oxide monster geven.

Het smeltpunt is 2507 ° C, het kookpunt is 3900 ° C en het heeft een dichtheid van 3,01 g / cm³.

Op dezelfde manier is de chemische stabiliteit ervan aanzienlijk hoog, reageert alleen met waterdamp bij temperaturen dicht bij 1000 ºC en kan weerstand bieden aan processen voor koolstofreductie en aantasting door gesmolten metalen bij hoge temperaturen.

Bovendien is de mechanische sterkte ervan behoorlijk en kan deze worden verbeterd met ontwerpen en fabricage die geschikt zijn voor commercieel gebruik.

Elektrische geleidbaarheid

Berylliumoxide is een zeer stabiel keramisch materiaal en heeft daarom een ​​vrij hoge elektrische weerstand, waardoor het een van de beste elektrische isolatiematerialen is, samen met aluminiumoxide.

Vanwege dit wordt dit materiaal vaak gebruikt voor gespecialiseerde hoogfrequente elektrische apparatuur.

Thermische geleidbaarheid

Berylliumoxide heeft een groot voordeel met betrekking tot de thermische geleidbaarheid: het is bekend als het op een na beste warmtegeleidende materiaal onder niet-metalen, dat alleen door diamant wordt overschreden, een materiaal dat aanzienlijk duurder en zeldzamer is.

Wat metalen betreft, dragen alleen koper en zilver warmte beter over door geleiding dan berylliumoxide, waardoor het een zeer wenselijk materiaal is.

Vanwege zijn uitstekende warmtegeleidende eigenschappen is deze stof betrokken geweest bij de productie van vuurvaste materialen.

Optische eigenschappen

Vanwege zijn kristallijne eigenschappen wordt berylliumoxide gebruikt voor de toepassing van transparant materiaal op ultraviolet in bepaalde platte schermen en fotovoltaïsche cellen.

Op dezelfde manier kunnen kristallen van zeer hoge kwaliteit worden geproduceerd, dus deze eigenschappen verbeteren volgens het gebruikte productieproces.

Gezondheidsrisico's

Berylliumoxide is een verbinding die met grote zorg moet worden behandeld, omdat het eerst carcinogene eigenschappen bezit, die zijn gekoppeld aan de continue inademing van poeders of dampen van dit materiaal.

De kleine deeltjes in deze fasen van het oxide hechten zich aan de longen en kunnen de vorming van tumoren of een ziekte die bekend staat als berylliose genereren..

Berylliose is een ziekte met een mediane mortaliteit die inefficiënte ademhaling, hoest, gewichtsverlies en koorts veroorzaakt, en de vorming van granulomen in de longen of andere aangetaste organen..

Er zijn ook gevaren voor de gezondheid van direct contact van berylliumoxide met de huid, omdat het corrosief en irriterend is en schade aan het huidoppervlak en de slijmvliezen kan veroorzaken. Luchtwegen en handen moeten worden beschermd bij het werken met dit materiaal, vooral in poedervorm.

toepassingen

Het gebruik van berylliumoxide is hoofdzakelijk verdeeld in drie: elektronische, nucleaire en andere toepassingen.

Elektronische toepassingen

Het vermogen om warmte over te dragen naar een hoog niveau en de goede elektrische weerstand ervan heeft ervoor gezorgd dat het berylliumoxide een groot nut verkrijgt als koellichaam.

Het gebruik ervan is bewezen in circuits binnen computers met een hoge capaciteit, naast apparatuur die hoge stroomstoten afhandelt.

Berylliumoxide is transparant voor röntgenstralen en microgolven, dus het wordt gebruikt in ramen tegen dit soort straling, evenals antennes, communicatiesystemen en magnetrons..

Nucleaire toepassingen

Het vermogen om neutronen te modelleren en de structuur ervan te handhaven onder beschieting van straling heeft ertoe geleid dat het berylliumoxide bij de constructie van kernreactoren is betrokken en kan ook worden toegepast in reactoren op hoge temperatuur die door gassen worden gekoeld.

Andere toepassingen

De lage dichtheid van berylliumoxide heeft belangstelling gewekt voor de ruimtevaart- en militaire technologie-industrie, omdat het een lichtgewicht optie kan zijn in raketmotoren en kogelwerende vesten.

Ten slotte is het onlangs toegepast als vuurvast materiaal bij de versmelting van metalen in de metallurgische industrie.

referenties

1. PubChem. (N.D.). Beryllium Oxide. Teruggeplaatst van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (N.D.). Beryllia / Beryllium Oxide (BeO). Hersteld van reade.com
3. Research, C. (s.f.). Beryllium Oxide - Beryllia. Opgehaald van azom.com
4. Services, N.J. (s.f.). Beryllium Oxide. Opgehaald van nj.gov
5. Wikipedia. (N.D.). Beryllium Oxide. Opgehaald van en.wikipedia.org