190 Share

Berilyum Elementi

Emre Altunsoybir yıl önce



Berilyum , toksik bir çift değerli element olan berilyum, esas olarak sertleştirici olarak kullanılan, çelik gri, güçlü, hafif ancak kırılgan, alkali toprak metaldir. alaşımlarda (en önemlisi berilyum bakır).

Berilyum, hafif metallerin en yüksek erime noktalarından birine sahiptirBerilyumun elastisite modülü çeliğinkinden yaklaşık 1/3 daha büyüktür. Mükemmel termal iletkenliğe sahiptir, manyetik değildir ve konsantre nitrik asitin saldırısına direnir. X ışınlarına karşı oldukça geçirgendir ve nötronlar, radyum veya polonyumdan (yaklaşık 30 nötron / milyon alfa parçacığı) olduğu gibi alfa parçacıkları tarafından vurulduğunda serbest kalır. Standart sıcaklık ve basınçlarda berilyum havaya maruz kaldığında oksidasyona direnç gösterir (ancak camı çizme kabiliyeti muhtemelen ince bir oksit tabakasının oluşumundan kaynaklanmaktadır).


Berilyum, en önemlileri bertrandit, beril, krizoberil ve fenasit olan 30 farklı mineralde bulunur. Değerli beril formları akuamarin ve zümrütdür. Berilyum ve bileşiklerinin en önemli ticari kaynakları beril ve bertrandittir. Şu anda, bu metalin çoğu üretimi, berilyum florürü magnezyum metal ile indirgeyerek gerçekleştirilmektedir . Berilyum metali 1957'ye kadar bulunamamıştır.

İzolasyon

\ mbox {BeF} ^ 2 + \ mbox {Mg} \ rightarrow \ mbox {MgF} ^ 2 + \ mbox {Be}

Fiziksel özellikler

Berilyum'un kristal kafesi, a = 2.855 Å ve c = 3.5840 Å periyotları ile altıgendir. Berilyum yoğunluğu 1847,7 kg / m, alüminyum daha hafif olan 3 (, 2700 kg / m, yaklaşık, Al 3 ) erime noktası 1285 ° C kaynama noktası 2470 ° C

Berilyum, tüm metaller arasında en yüksek ısı kapasitesine sahiptir, 1.80 kJ / (kg K) veya 0.43 kcal / (kg ° C), yüksek termal iletkenlik, 178 W / (m K) veya 0.45 cal / ( cm · sn · ° С) 50 ° С, düşük elektrik direnci, 3,6-4,5 mkom · cm 20 ° С; doğrusal genleşme katsayısı 10.3-131 (25-100 ° C). Bu özellikler metalin kalitesine ve yapısına bağlıdır ve sıcaklıkla belirgin bir şekilde değişir. Boyuna elastik modülü (Young modülü), 300 Gn / m 2 (3 · 10 4 kgf / mm 2 ). Berilyumun mekanik özellikleri, işlemenin doğası tarafından belirlenen metalin saflığına, tane boyutuna ve dokusuna bağlıdır. Gerginlik taşıma gücü Berilyum 200-550 mN / m 2 (20-55 kgf / mm 2), uzama% 0.2-2. Basınç tedavisi berilyum kristallerinin belirli bir yönelimine yol açar, anizotropi ortaya çıkar, bu nedenle özelliklerin iyileştirilmesi mümkün hale gelir. Ulaşır 400-800 mN / m çekme yönünde gerilme mukavemeti 2 (40-80 kgf / mm 2 ), akma noktası 250-600 MN / m 2 (25-60 kgf / mm 2 ) ve uzama 4-12 kadar olan %. Çizime dik yöndeki mekanik özellikler hemen hemen değişmez. Berilyum kırılgan bir metaldir; Bunu darbe mukavemeti 10-50 olduğu kJ / m 2 (0.1-0.5 kgf • m / cm 2 ). Berilyumun kırılgan durumdan plastik olana geçiş sıcaklığı 200-400 ° C'dir.



Kimyasal özellikler

Kimyasal bileşiklerde berilyum 2 değerlidir (dış elektronların konfigürasyonu 2s 2'dir ). Berilyum oldukça reaktiftir, ancak ince ve güçlü bir BeO oksit filminin oluşması nedeniyle kompakt metal havada stabildir. 800 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında hızla okside olur. Berilyum pratik olarak 100 ° C'ye kadar suyla etkileşime girmez. Hidroflorik, hidroklorik, seyreltik sülfürik asitlerde kolaylıkla çözünür, konsantre sülfürik ve seyreltik nitrik asitlerle zayıf reaksiyona girer ve konsantre nitrik ile reaksiyona girmez. Bu, örneğin, Na için, beryllate tuzları oluşturan, alkaliler sulu çözeltiler içinde çözünen 2 BeO 2... Oda sıcaklığında flor ile ve yüksek sıcaklıklarda - diğer halojenler ve hidrojen sülfür ile reaksiyona girer. Nitrür Be 3 N 2 oluşturmak için 650 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ve karbonla 1200 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda nitrojenle reaksiyona girerek karbür Be 2 oluştururC. Tüm sıcaklık aralığında neredeyse hidrojen ile reaksiyona girmez. Berilyum hidrit, organo berilyum bileşiklerinin ayrışmasıyla elde edilir ve 240 ° C'ye kadar stabildir. Yüksek sıcaklıklarda berilyum, çoğu metalle tepkimeye girerek berilitler oluşturur; alüminyum ve silikon ile birlikte ötektik alaşımlar verir. Berilyumdaki safsızlık elementlerinin çözünürlüğü son derece düşüktür. İnce berilyum tozu kükürt, selenyum, tellür buharında yanar. Erimiş Berilyum çoğu oksit, nitrür, sülfür ve karbürle reaksiyona girer. Berilyumu eritmek için tek uygun pota malzemesi berilyum oksittir.

Hydroxide Be (OH) 2 , amfoterik özelliklere sahip zayıf bir bazdır. Berilyum tuzları oldukça higroskopiktir ve birkaç istisna dışında (fosfat, karbonat) suda kolaylıkla çözünür, sulu çözeltileri hidroliz nedeniyle asidik reaksiyona sahiptir. Florür BeF 2 örneğin Na, alkali metal ve amonyum fluorürler formları fluorberyllates ile, 2 BEF 4 büyük bir endüstriyel öneme. Bir dizi karmaşık organo berilyum bileşiği bilinmektedir; bazılarının hidrolizi ve oksidasyonu bir patlama ile ilerler.

Berilyum üretimi


Endüstride, metalik berilyum ve bileşikleri, berilin hidroksit Be (OH) 2 veya sülfat BeSO 4'e işlenmesiyle elde edilir . Yöntemlerden birine göre, ezilmiş Beril Na ile sinterlenir 2 SIF 6 , elde edilen sodyum fluorberyllates Na 2 BeF 4 ve NaBeF 3 edilir , su ile karışımından süzülerek; NaOH bu çözeltiye eklendiğinde, Be (OH) 2 çökelir . Başka bir şekilde, beril kireç veya tebeşir ile sinterlenir, kek sülfürik asit ile işlenir; elde edilen BeSO 4 su ile süzülür ve amonyak Be (OH) 2 ile çökeltilir... Daha tam saflaştırma BESO birden fazla kristalleştirme ile elde edilmektedir 4 Beo kalsinasyonu ile elde edildiği,. Açık berilin klorlama veya fosgen etkisi ile kırıldığı da bilinmektedir. Daha da proseslenmesi BeF elde edilmesi için gerçekleştirilir 2 veya BeCl 2 .

Metalik berilyum BEF indirgenmesiyle elde edilir 2 900-1300 ° C ya da BeCl elektrolizi ile magnezyum ile 2 350 NaCl ile bir karışım içinde ° C

Elde edilen metal vakumda yeniden eritilir. Yüksek saflıkta metal, vakumlu damıtma ile ve küçük miktarlarda - bölge eritme ile elde edilir; elektrolitik arıtma da kullanılır.

Yüksek kaliteli döküm elde etmedeki zorluklar nedeniyle berilyum ürünleri için kütükler toz metalurji yöntemleriyle hazırlanmaktadır. Berilyum toz haline getirilir ve 1140-1180 ° C'de vakumda sıcak preslenir. Çubuklar, borular ve diğer profiller 800-1050 ° C'de (sıcak ekstrüzyon) veya 400-500 ° C'de (sıcak ekstrüzyon) ekstrüzyonla elde edilir. Berilyum levhalar, sıcak preslenmiş kütüklerin veya ekstrüde şeritlerin 760-840 ° C'de haddelenmesiyle üretilir. Diğer işleme türleri de kullanılır - dövme, damgalama, çekme. Berilyum işlenirken karbür takımlar kullanılır.


Sağlığa etkileri

Berilyum idrarda ve kanda ölçülebilir. Kandaki veya idrardaki berilyum miktarı, ne kadar veya yakın zamanda maruz kaldığınızı göstermeyebilir. Berilyum seviyeleri, akciğer ve deri örneklerinde de ölçülebilir.

Berilyumun yutulmasının insanlarda etkilere neden olduğu bildirilmemiştir çünkü berilyum mide ve bağırsaklardan çok az emilir. Diyette berilyum alan köpeklerde ülserler görülmüştür. Deriyle kazınmış veya kesilmiş berilyum teması kızarıklık veya ülsere neden olabilir.

Berilyum soluduğunuz takdirde zararlı olabilir. Etkiler, ne kadar ve ne kadar süreyle maruz kaldığınıza bağlıdır. Berilyum hava seviyeleri yeterince yüksekse (1000 g / m³'den fazla), akut bir durum ortaya çıkabilir. Bu durum zatürreye benzer ve akut berilyum hastalığı olarak adlandırılır. İş ve toplum hava standartları, akut akciğer hasarının çoğunu önlemede etkilidir.



Genel
İsim, Sembol, NumaraBerilyum, Be, 4
DiziAlkali toprak metalleri
Grup, Dönem, Blok2 (IIA), 2, s
Yoğunluk, Sertlik1848 kg / m 3 , 5.5
Görünümbeyaz-gri metalik
Atomik özellikler
Atom ağırlığı9.01218 amu
Atom yarıçapı112 pm
Kovalent yarıçap90 pm
van der Waals yarıçapıBilinmeyen
Elektron konfigürasyonu[O] 2s 2
e - enerji seviyesi başına2, 2
Oksidasyon durumları (Oksit)2 (amfoterik)
Kristal yapıAltıgen
Fiziki ozellikleri
Maddenin durumukatı (diyamanyetik)
Erime noktası1551.15 K
Kaynama noktası3243,15 K
Molar hacim4.85 x 10 -6 m 3 / mol
Buharlaşma ısısı292,40 kJ / mol
Füzyon ısısı12.20 kJ / mol
Buhar basıncı4180 Pa
Sesin hızı13000 m / saniye

Kullanım Alanları

  • Berilyum, berilyum bakır üretiminde alaşım maddesi olarak kullanılır. (Büyük miktarda ısıyı absorbe etme kabiliyetine sahip olun.) Berilyum-bakır alaşımları, elektriksel ve ısıl iletkenlikleri, yüksek mukavemetleri ve sertlikleri, manyetik olmayan özellikleri, iyi korozyon ve yorulma direnci nedeniyle çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu uygulamalar şunları içerir: punta kaynak elektrotları, yaylar, kıvılcım çıkarmayan aletler ve elektrik kontakları.
  • Sertlikleri, hafiflikleri ve geniş bir sıcaklık aralığında boyutsal kararlılıkları nedeniyle, saf berilyum kaliteleri ve alüminyum-berilyum metal matris kompozitler, savunma ve havacılık endüstrilerinde, yüksek hızlı uçaklarda, füzelerde, hafif yapı malzemeleri olarak kullanılmaktadır. uzay araçları ve iletişim uyduları.
  • İnce berilyum folyo tabakaları, görünür ışığı filtrelemek ve yalnızca X ışınlarının algılanmasına izin vermek için X-ışını algılama tanılama ile birlikte kullanılır.
  • X-ışını litografi alanında berilyum, mikroskobik entegre devrelerin çoğaltılması için kullanılmaktadır.
  • Düşük termal nötron soğurma kesitine sahip olduğu için, nükleer enerji endüstrisi bu metali nükleer reaktörlerde nötron reflektörü ve moderatör olarak kullanır.
  • Berilyum aynı zamanda hafiflik, sertlik ve boyutsal kararlılığa ihtiyaç duyulan jiroskoplar, çeşitli bilgisayar ekipmanları, saat yayları ve aletlerin yapımında da kullanılmaktadır.
  • Berilyum oksit, çok yüksek erime noktasına sahip, yüksek mukavemet ve sertliğe sahip mükemmel bir ısı iletkeni gerektiren ve bir elektrik yalıtkanı görevi gören birçok uygulama için kullanışlıdır.
  • Berilyum bileşikleri bir zamanlar flüoresan aydınlatma tüplerinde kullanıldı, ancak tüpleri üreten işçilerdeki berilyoz nedeniyle bu kullanım durduruldu (aşağıya bakınız).



Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

1

Cool

0

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar