เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ (Be (OH) 2) โครงสร้างทางเคมีคุณสมบัติและการใช้งาน



เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ เป็นสารประกอบทางเคมีที่ประกอบด้วยสองโมเลกุลของไฮดรอกไซด์ (OH) และโมเลกุลของเบริลเลียม (Be) สูตรทางเคมีของมันคือ Be (OH)2 และมันก็เป็นลักษณะที่เป็นสายพันธุ์ amphoteric โดยทั่วไปสามารถหาได้จากปฏิกิริยาระหว่างเบริลเลียมมอนออกไซด์และน้ำตามปฏิกิริยาทางเคมีดังต่อไปนี้: BeO + H2O →เป็น (OH)2

ในทางกลับกันสาร amphoteric นี้มีการกำหนดค่าโมเลกุลของประเภทเชิงเส้น อย่างไรก็ตามสามารถรับโครงสร้างต่าง ๆ ของเบริลเลียมไฮดรอกไซด์: รูปแบบอัลฟาและเบต้าเป็นแร่และในเฟสไอขึ้นอยู่กับวิธีที่ใช้.

ดัชนี

  • 1 โครงสร้างทางเคมี
    • 1.1 เบริลเลียมไฮดรอกไซด์อัลฟา
    • 1.2 เบต้าเบริลเลียมไฮดรอกไซด์
    • 1.3 เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ในแร่ธาตุ
    • 1.4 การอบไอน้ำของเบริลเลียมไฮดรอกไซด์
  • 2 คุณสมบัติ
    • 2.1 ลักษณะภายนอก
    • 2.2 คุณสมบัติทางเคมีความร้อน
    • 2.3 การละลาย
    • 2.4 ความเสี่ยงจากการสัมผัส
  • 3 ใช้
  • 4 การได้รับ
    • 4.1 การได้รับเบริลเลียมโลหะ
  • 5 อ้างอิง

โครงสร้างทางเคมี

สารประกอบทางเคมีนี้สามารถพบได้ในสี่วิธีที่แตกต่าง:

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์อัลฟ่า

โดยการเพิ่มรีเอเจนต์พื้นฐานใด ๆ เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ลงในสารละลายเกลือเบริลเลียมทำให้ได้รูปแบบอัลฟา (α) ของเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ ตัวอย่างที่แสดงด้านล่าง:

2NaOH (เจือจาง) + BeCl2 →เป็น (OH)2↓ + 2NaCl

2NaOH (เจือจาง) + BeSO4 →เป็น (OH)2↓ + Na2SW4

เบริลเลียมเบต้าไฮดรอกไซด์

การเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์อัลฟ่านี้ก่อให้เกิดโครงสร้างผลึก tetragonal meta-เสถียรซึ่งหลังจากช่วงระยะเวลาที่ยาวนานได้ถูกเปลี่ยนเป็นโครงสร้างขนมเปียกปูนที่เรียกว่าเบริลเลียมไฮดรอกไซด์เบต้า.

แบบฟอร์มเบต้านี้ยังได้รับเป็นตะกอนจากสารละลายโซเดียมเบริลเลียมโดยการไฮโดรไลซิสในสภาพที่อยู่ใกล้กับจุดหลอมเหลว.

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ในแร่ธาตุ

แม้ว่าจะไม่เป็นปกติเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ก็พบว่าเป็นแร่ผลึกที่รู้จักกันในชื่อ behoite (เรียกในลักษณะนี้โดยอ้างอิงกับองค์ประกอบทางเคมี).

มันเกิดขึ้นใน pegmatites ที่เป็นแกรนิกซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกาดอลิน (แร่ธาตุของกลุ่มซิลิเกต) ในภูเขาไฟ fumaroles.

แร่นี้ค่อนข้างใหม่ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1964 และปัจจุบันพบได้เฉพาะใน pegmatites หินแกรนิตที่ตั้งอยู่ในรัฐเท็กซัสและยูทาห์ในสหรัฐอเมริกา.

ไอน้ำของเบริลเลียมไฮดรอกไซด์

ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1200 ° C (2190 ° C) เบริลเลียมไฮดรอกไซด์จะมีอยู่ในเฟสของไอ มันได้มาจากปฏิกิริยาระหว่างไอน้ำและเบริลเลียมออกไซด์ (BeO).

ในทำนองเดียวกันไอที่เกิดขึ้นมีความดันบางส่วน 73 Pa วัดที่อุณหภูมิ 1500 ° C.

สรรพคุณ

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์มีมวลโมเลกุลหรือน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 43.0268 กรัม / โมลและความหนาแน่น 1.92 กรัม / ซม.3. จุดหลอมเหลวอยู่ที่อุณหภูมิ 1,000 ° C ซึ่งจะเริ่มการสลายตัว.

ในฐานะแร่ Be (OH)2 (behoita) มีความแข็ง 4 และช่วงความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 1.91 g / cm3 และ 1.93 g / cm3.

การปรากฏ

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์เป็นของแข็งสีขาวซึ่งในรูปแบบอัลฟามีลักษณะเป็นวุ้นและมีรูปร่างไม่แน่นอน ในทางตรงกันข้ามรูปแบบเบต้าของสารประกอบนี้ถูกสร้างขึ้นโดยโครงสร้างผลึกออร์โธฮอมปิกและเสถียร.

อาจกล่าวได้ว่าสัณฐานวิทยาของแร่บี (OH)2 มันมีความหลากหลายเพราะมันสามารถพบได้เป็นผลึกไขว้กันเหมือนแหอาร์เบอร์หรือมวลรวมทรงกลม ในทำนองเดียวกันมันมาในสีขาว, ชมพู, น้ำเงินและไม่มีสีและมีความมันวาวคล้ายแก้วมัน.

สมบัติทางเคมีความร้อน

เอนทัลปีของการก่อตัว: -902.5 kJ / mol

พลังงานกิ๊บส์: -815.0 kJ / mol

เอนโทรปีของการก่อตัว: 45.5 J / mol

ความจุความร้อน: 62.1 J / mol

ความจุความร้อนจำเพาะ: 1,443 J / K

มาตรฐานของการก่อตัว: -20.98 kJ / g

สามารถในการละลาย

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์เป็นแอมโฟเทอริกตามธรรมชาติดังนั้นจึงสามารถบริจาคหรือรับโปรตอนและละลายทั้งสื่อที่เป็นกรดและพื้นฐานในปฏิกิริยาของกรดเบสผลิตเกลือและน้ำ.

ในแง่นี้ความสามารถในการละลายของ Be (OH)2 ในน้ำถูก จำกัด โดยผลิตภัณฑ์การละลาย Kps(H2O), ซึ่งเท่ากับ 6.92 × 10-22.

ความเสี่ยงจากการสัมผัส

ขีด จำกัด ของการได้รับสัมผัสของมนุษย์ตามกฎหมาย (PEL หรือ OSHA) ของสารเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ที่กำหนดไว้สำหรับความเข้มข้นสูงสุดระหว่าง 0.002 mg / m3 และ 0.005 มก. / ม3 คือ 8 ชั่วโมงและสำหรับความเข้มข้นของ 0.0225 mg / m3 สูงสุด 30 นาที.

ข้อ จำกัด เหล่านี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าเบริลเลียมจัดเป็นสารก่อมะเร็งประเภท A1 (สารก่อมะเร็งในมนุษย์ขึ้นอยู่กับปริมาณของหลักฐานจากการศึกษาทางระบาดวิทยา).

การใช้งาน

การใช้เบริลเลียมไฮดรอกไซด์เป็นวัตถุดิบสำหรับการแปรรูปผลิตภัณฑ์บางชนิดมีข้อ จำกัด มาก (และผิดปกติ) อย่างไรก็ตามมันเป็นสารประกอบที่ใช้เป็นน้ำยาหลักสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบอื่น ๆ และการได้รับเบริลเลียมโลหะ.

การได้รับ

เบริลเลียมออกไซด์ (BeO) เป็นสารประกอบทางเคมีของเบริลเลียมความบริสุทธิ์สูงที่ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรม มันเป็นลักษณะของแข็งไม่มีสีที่มีคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าและการนำความร้อนสูง.

ในแง่นี้กระบวนการสังเคราะห์ (ในคุณภาพทางเทคนิค) ในอุตสาหกรรมหลักจะดำเนินการในวิธีต่อไปนี้:

  1. เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ละลายในกรดซัลฟิวริก2SW4).
  2. เมื่อมีการทำปฏิกิริยาวิธีการแก้ปัญหาจะถูกกรองเพื่อให้สิ่งสกปรกที่ไม่ละลายในออกไซด์หรือซัลเฟตไม่ละลายในวิธีนี้.
  3. ฟิลเตรทนั้นต้องผ่านการระเหยเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ซึ่งถูกทำให้เย็นลงเพื่อให้ได้ผลึกของเบริลเลียมซัลเฟต BeSO4.
  4. BeSO4 ถูกเผาที่อุณหภูมิเฉพาะระหว่าง 1100 ° C และ 1,400 ° C.

ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (BeO) ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเซรามิกพิเศษสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม.

การได้รับเบริลเลียมโลหะ

ในระหว่างการสกัดและการประมวลผลของแร่ธาตุเบริลเลียมจะเกิดสิ่งสกปรกเช่นเบริลเลียมออกไซด์และเบริลเลียมไฮดรอกไซด์ หลังถูกแปลงเป็นชุดจนกระทั่งได้รับเบริลเลียมโลหะ.

ปฏิกิริยา Be (OH)2 ด้วยวิธีการแก้ปัญหาของแอมโมเนียม bifluoride:

เป็น (OH)2 + 2 (NH4) HF2 → (NH4)2BEF4 + 2 ชั่วโมง2O

The (NH4)2BEF4 มันจะถูกเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ทนทุกข์ทรมานจากการสลายตัวของความร้อน:

(NH4)2BEF4 → 2NH3 + 2HF + BeF2

ในที่สุดการลดลงของเบริลเลียมฟลูออไรด์ที่อุณหภูมิ 1300 ° C กับแมกนีเซียม (Mg) ส่งผลให้โลหะเบริลเลียม:

BEF2 + Mg → Be + MgF2

เบริลเลียมถูกใช้ในโลหะผสม, การผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์, การผลิตหน้าจอรังสีและหน้าต่างที่ใช้ในเครื่อง X-ray.

การอ้างอิง

  1. วิกิพีเดีย ( N.d. ) เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ สืบค้นจาก en.wikipedia.org
  2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. และ Wiberg, N. (2001) เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ ดึงมาจาก books.google.co.th
  3. การเผยแพร่, M. D. (s.f. ) Behoite สืบค้นจาก handbookofmineralogy.org
  4. ปฏิกิริยาทั้งหมด ( N.d. ) เบริลเลียมไฮดรอกไซด์บี (OH)2. สืบค้นจาก allreactions.com
  5. PubChem ( N.d. ) เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ สืบค้นจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, K. A. และ Vidal, E. E. (2009) เคมีและเบริลเลียม ดึงมาจาก books.google.co.th