بنية أكسيد البريليوم (BeO) وخصائصه واستخداماته

ال أكسيد البريليوم (BeO) عبارة عن مادة خزفية تتمتع ، بالإضافة إلى قوتها العالية ومقاومتها الكهربائية ، بقدرة توصيل عالية للحرارة تجعلها جزءًا من المفاعلات النووية ، متجاوزة حتى المعادن الموجودة في هذه الخاصية الأخيرة..

بالإضافة إلى فائدته كمادة اصطناعية ، يمكن العثور عليها أيضًا في الطبيعة ، رغم أنها نادرة. يجب أن يتم إدارتها بعناية ، حيث أن لديها القدرة على إلحاق أضرار جسيمة بالصحة عند البشر.

في العالم الحديث ، لوحظ كيف أجرى العلماء المرتبطون بشركات التكنولوجيا أبحاثًا لتطوير مواد متطورة لتطبيقات متخصصة تمامًا ، كتلك التي تتوافق مع مواد أشباه الموصلات وتطبيقات صناعة الطيران..

كانت نتيجة هذا اكتشاف مواد ، والتي بفضل خواصها المفيدة للغاية ومتانتها العالية ، أتاحت لنا الفرصة للتقدم في الوقت المناسب ، مما يسمح لنا بنقل التكنولوجيا إلى مستويات أعلى..

مؤشر

• 1 التركيب الكيميائي
• 2 خصائص
  • 2.1 الموصلية الكهربائية
  • 2.2 الموصلية الحرارية
  • 2.3 الخصائص البصرية
  • 2.4 المخاطر الصحية
• 3 الاستخدامات
  • 3.1 التطبيقات الإلكترونية
  • 3.2 التطبيقات النووية
  • 3.3 تطبيقات أخرى
• 4 المراجع

التركيب الكيميائي

جزيء من أكسيد البريليوم (وتسمى أيضا "Beryllia") وهي تتألف من ذرة البريليوم وذرة الأكسجين ، وكلاهما منسق في اتجاه رباعي السطوح ، وهو متبلور في هياكل بلورية سداسية تسمى الورتزيت.

هذه البلورات لديها مراكز رباعي السطوح ، والتي تحتلها Be²⁺ و يا^2-. في درجات الحرارة العالية ، يصبح هيكل أكسيد البريليوم رباعي الزوايا.

يتم الحصول على أكسيد البريليوم بثلاث طرق: تحميص كربونات البريليوم ، أو تجفيف هيدروكسيد البريليوم ، أو اشتعال معدن البريليوم. يكون أكسيد البريليوم المتشكل عند درجات حرارة عالية خاملًا ، ولكن يمكن إذابته بواسطة عدة مركبات.

BECO₃ + الحرارة → BeO + CO₂ (التكليس)

كن (OH)₂ → BeO + H₂يا (الجفاف)

2 كن + يا₂ → 2 BeO (اشتعال)

أخيرًا ، يمكن تبخير أكسيد البريليوم ، وفي هذه الحالة سيتم تقديمه في شكل جزيئات ثنائية الذرة.

خصائص

يحدث أكسيد البريليوم في الطبيعة مثل البروميتيل ، وهو معدن أبيض موجود في بعض الرواسب المعقدة من حديد المنجنيز ، ولكنه يوجد بشكل أكثر شيوعًا في شكله الصناعي: مادة صلبة غير متبلورة بيضاء يتم إنتاجها في شكل مسحوق.

أيضا ، فإن الشوائب التي تم احتجازها أثناء الإنتاج سوف تعطي مجموعة متنوعة من الألوان لعينة أكسيد.

درجة انصهاره هي 2507 درجة مئوية ، ونقطة الغليان 3900 درجة مئوية ، وكثافة 3.01 جم / سم³.

بنفس الطريقة ، يكون استقرارها الكيميائي مرتفعًا إلى حد كبير ، ولا يتفاعل إلا مع بخار الماء عند درجات حرارة قريبة من 1000 درجة مئوية ، ويمكن أن يقاوم عمليات الحد من الكربون والهجمات بواسطة المعادن المنصهرة في درجات حرارة عالية.

بالإضافة إلى ذلك ، قوتها الميكانيكية لائقة ، ويمكن تحسينها مع تصاميم وتصنيع مناسبة للاستخدامات التجارية.

الموصلية الكهربائية

أكسيد البريليوم هو مادة خزفية مستقرة للغاية ، وبالتالي لديه مقاومة كهربائية عالية إلى حد ما مما يجعلها واحدة من أفضل المواد العازلة الكهربائية ، جنبا إلى جنب مع الألومينا.

ولهذا السبب ، تُستخدم هذه المواد بشكل شائع للمعدات الكهربائية المتخصصة عالية التردد.

الموصلية الحرارية

يتمتع أوكسيد البريليوم بميزة كبيرة من حيث التوصيل الحراري: فهو يُعرف بأنه ثاني أفضل مادة موصلة للحرارة بين المواد غير المعدنية ، حيث يتم تجاوزه فقط عن طريق الماس ، وهي مادة أغلى بكثير ونادرة..

بالنسبة للمعادن ، فإن النحاس والفضة ينقلان الحرارة فقط عن طريق التوصيل من أكسيد البريليوم ، مما يجعلها مادة مرغوبة للغاية.

بسبب خواصه الممتازة في توصيل الحرارة ، فقد شاركت هذه المادة في إنتاج المواد المقاومة للحرارة.

الخصائص البصرية

بسبب خصائصه البلورية ، يستخدم أكسيد البريليوم لتطبيق مادة شفافة على الأشعة فوق البنفسجية في بعض الشاشات المسطحة والخلايا الضوئية.

وبالمثل ، يمكن إنتاج بلورات ذات جودة عالية جدًا ، وبالتالي تتحسن هذه الخصائص وفقًا لعملية التصنيع المستخدمة.

المخاطر الصحية

أكسيد البريليوم هو مركب يجب التعامل معه بحذر شديد ، لأنه يمتلك أولاً خصائص مسرطنة ، والتي تم ربطها بالاستنشاق المستمر للمساحيق أو الأبخرة لهذه المادة..

تلتصق الجسيمات الصغيرة في هذه المراحل من الأكسدة بالرئتين ، ويمكن أن تولد تكوين الأورام أو مرض يعرف باسم البريليوس..

مرض البريليوس هو مرض معدل وفيات متوسط ​​يؤدي إلى التنفس غير الفعال والسعال وفقدان الوزن والحمى وتشكيل الورم الحبيبي في الرئتين أو الأعضاء المصابة الأخرى.

هناك أيضًا أخطار صحية ناتجة عن التلامس المباشر لأكسيد البريليوم مع الجلد ، حيث أنه تآكل ومهيج ويمكن أن يسبب تلفًا لسطح الجلد والأغشية المخاطية. يجب حماية المسالك التنفسية واليدين عند العمل مع هذه المادة ، وخاصة في شكل مسحوق.

تطبيقات

تنقسم استخدامات أكسيد البريليوم بشكل أساسي إلى ثلاثة: التطبيقات الإلكترونية والنووية وغيرها.

التطبيقات الإلكترونية

جعلت القدرة على نقل الحرارة إلى مستوى عال ومقاومتها الكهربائية الجيدة أكسيد البريليوم يكتسب فائدة كبيرة باعتباره بالوعة الحرارة.

لقد تم إثبات استخدامه في الدوائر داخل أجهزة الكمبيوتر عالية السعة ، بالإضافة إلى المعدات التي تتعامل مع التيارات العالية للكهرباء.

أكسيد البريليوم شفاف للأشعة السينية وأفران الميكروويف ، لذلك يتم استخدامه في النوافذ ضد هذه الأنواع من الإشعاع ، وكذلك الهوائيات وأنظمة الاتصالات وأفران الميكروويف.

التطبيقات النووية

لقد جعلت قدرتها على ضبط النيوترونات والمحافظة على هيكلها تحت قصف الإشعاع من مشاركة أكسيد البريليوم في بناء المفاعلات النووية ، ويمكن أيضًا استخدامه في مفاعلات درجة الحرارة العالية التي يتم تبريدها بواسطة الغازات.

تطبيقات أخرى

أثارت الكثافة المنخفضة لأكسيد البريليوم الاهتمام في صناعات الطيران والتكنولوجيا العسكرية ، لأنها قد تمثل خيارًا منخفض الوزن في محركات الصواريخ وسترات مضادة للرصاص.

أخيرًا ، تم تطبيقه مؤخرًا كمادة مقاومة للحرارة في اندماج المعادن في الصناعات المعدنية.

مراجع

1. بوب كيم. (بدون تاريخ). أكسيد البريليوم. تم الاسترجاع من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. ريد. (بدون تاريخ). البريليوم / أكسيد البريليوم (BeO). تعافى من reade.com
3. البحوث ، C. (s.f.). أكسيد البريليوم - البريليوم. تم الاسترجاع من azom.com
4. الخدمات ، N. J. (s.f.). أكسيد البريليوم. تم الاسترجاع من nj.gov
5. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). أكسيد البريليوم. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org