โครงสร้างคุณสมบัติและการใช้งานของเบริลเลียมออกไซด์ (BeO)

เบริลเลียมออกไซด์ (BeO) เป็นวัสดุเซรามิกที่นอกเหนือจากความต้านทานสูงและความต้านทานไฟฟ้ามีความสามารถในการนำความร้อนสูงซึ่งทำให้มันเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งเหนือกว่าแม้แต่โลหะในคุณสมบัติสุดท้ายนี้.

นอกเหนือจากประโยชน์ในฐานะวัสดุสังเคราะห์แล้วยังพบได้ในธรรมชาติแม้ว่าจะเป็นของหายากก็ตาม การจัดการจะต้องดำเนินการด้วยความระมัดระวังเนื่องจากมีความสามารถในการทำลายสุขภาพอย่างรุนแรงในมนุษย์.

ในโลกสมัยใหม่มีการสังเกตว่านักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับ บริษัท เทคโนโลยีได้ทำการวิจัยเพื่อพัฒนาวัสดุขั้นสูงสำหรับการใช้งานที่มีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษเช่นที่สอดคล้องกับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และของอุตสาหกรรมการบิน.

ผลที่ได้คือการค้นพบสารที่มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์อย่างมากและมีความทนทานสูงทำให้เรามีโอกาสก้าวหน้าในเวลาทำให้เราสามารถนำเทคโนโลยีของเราไปสู่ระดับที่สูงขึ้น.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างทางเคมี
• 2 คุณสมบัติ
  • 2.1 การนำไฟฟ้า
  • 2.2 การนำความร้อน
  • 2.3 คุณสมบัติทางแสง
  • 2.4 ความเสี่ยงด้านสุขภาพ
• 3 ใช้
  • 3.1 การใช้งานอิเล็กทรอนิกส์
  • 3.2 การใช้งานนิวเคลียร์
  • 3.3 แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ
• 4 อ้างอิง

โครงสร้างทางเคมี

โมเลกุลของเบริลเลียมออกไซด์ (เรียกอีกอย่างว่า "Beryllia") มันประกอบด้วยอะตอมเบริลเลียมและอะตอมออกซิเจนทั้งสองประสานงานในการวางแนว tetrahedral และตกผลึกในโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่เรียกว่า wurtzites.

ผลึกเหล่านี้มีศูนย์กลาง tetrahedral ซึ่งถูกครอบครองโดย Be²⁺ และ O^2-. ที่อุณหภูมิสูงโครงสร้างของเบริลเลียมออกไซด์จะเป็นแบบ tetragonal.

การได้เบริลเลียมออกไซด์ทำได้โดยวิธีการสามวิธี: การเผาเบริลเลียมคาร์บอเนตการคายน้ำของเบริลเลียมไฮดรอกไซด์หรือการจุดระเบิดของโลหะเบริลเลียม เบริลเลียมออกไซด์ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงนั้นเฉื่อย แต่สามารถละลายได้โดยสารประกอบหลายชนิด.

BECO₃ + ความร้อน→ BeO + CO₂ (เผา)

เป็น (OH)₂ → BeO + H₂O (การคายน้ำ)

2 Be + O₂ → 2 BeO (จุดระเบิด)

ในที่สุดเบริลเลียมออกไซด์สามารถกลายเป็นไอและในสถานะนี้มันจะถูกนำเสนอในรูปแบบของโมเลกุลไดอะตอมมิก.

สรรพคุณ

เบริลเลียมออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในขณะที่ bromellite แร่สีขาวที่พบในแหล่งสะสมของแมงกานีสเหล็กที่ซับซ้อน แต่มักพบในรูปแบบสังเคราะห์: ของแข็งสีขาวอสัณฐานที่ผลิตในรูปแบบของผง.

นอกจากนี้สิ่งเจือปนที่ติดอยู่ระหว่างการผลิตจะให้สีที่หลากหลายสำหรับตัวอย่างออกไซด์.

จุดหลอมเหลวของมันคือ 2507 ° C จุดเดือดของมันคือ 3900 ° C และมีความหนาแน่น 3.01 g / cm³.

ในทำนองเดียวกันความเสถียรทางเคมีของมันนั้นสูงมากเพียงทำปฏิกิริยากับไอน้ำที่อุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศาเซลเซียสและสามารถต้านทานกระบวนการลดคาร์บอนและการโจมตีโดยโลหะหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง.

นอกจากนี้ยังมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีและสามารถปรับปรุงได้ด้วยการออกแบบและการผลิตที่เหมาะสมกับการใช้งานเชิงพาณิชย์.

การนำไฟฟ้า

เบริลเลียมออกไซด์เป็นวัสดุเซรามิกที่มีความเสถียรสูงและมีความต้านทานไฟฟ้าค่อนข้างสูงทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ดีที่สุดพร้อมกับอลูมินา.

ด้วยเหตุนี้วัสดุนี้จึงถูกใช้โดยทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าความถี่สูงพิเศษ.

การนำความร้อน

เบริลเลียมออกไซด์มีข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมในแง่ของการนำความร้อน: มันเป็นที่รู้จักกันเป็นวัสดุที่นำความร้อนที่ดีที่สุดอันดับสองในหมู่ที่ไม่ใช่โลหะถูกเกินโดยเพชรเท่านั้นวัสดุมีราคาแพงมากและหายาก.

สำหรับโลหะมีเพียงการถ่ายเทความร้อนทองแดงและเงินที่ดีกว่าโดยการนำความร้อนกว่าเบริลเลียมออกไซด์ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการมาก.

เนื่องจากคุณสมบัติการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมของสารนี้มีส่วนเกี่ยวข้องในการผลิตวัสดุทนไฟ.

คุณสมบัติทางแสง

เนื่องจากคุณสมบัติของผลึกเบริลเลียมออกไซด์ถูกนำมาใช้สำหรับการประยุกต์ใช้วัสดุโปร่งใสกับรังสีอัลตราไวโอเลตในบางจอแบนและเซลล์แสงอาทิตย์.

เช่นเดียวกันคริสตัลที่มีคุณภาพสูงสามารถผลิตได้ดังนั้นคุณสมบัติเหล่านี้จะดีขึ้นตามกระบวนการผลิตที่ใช้.

ความเสี่ยงต่อสุขภาพ

เบริลเลียมออกไซด์เป็นสารประกอบที่ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งเนื่องจากมันมีคุณสมบัติในการก่อมะเร็งซึ่งมีการเชื่อมโยงกับการสูดดมผงหรือไอระเหยของสารนี้อย่างต่อเนื่อง.

อนุภาคขนาดเล็กในเฟสของออกไซด์เหล่านี้เกาะติดกับปอดและสามารถสร้างการก่อตัวของเนื้องอกหรือโรคที่เรียกว่า berylliosis.

Berylliosis เป็นโรคที่มีอัตราการตายเฉลี่ยที่ทำให้หายใจลำบาก, ไอ, น้ำหนักลดและมีไข้และการก่อตัวของ granulomas ในปอดหรืออวัยวะที่ได้รับผลกระทบอื่น ๆ.

นอกจากนี้ยังมีอันตรายต่อสุขภาพจากการสัมผัสโดยตรงกับเบริลเลียมออกไซด์กับผิวหนังเนื่องจากมีการกัดกร่อนและระคายเคืองและอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิวและเยื่อเมือก ระบบทางเดินหายใจและมือควรได้รับการป้องกันเมื่อทำงานกับสารนี้โดยเฉพาะในรูปแบบผง.

การใช้งาน

การใช้เบริลเลียมออกไซด์ส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นสาม: โปรแกรมอิเล็กทรอนิกส์นิวเคลียร์และโปรแกรมอื่น ๆ.

การใช้งานอิเล็กทรอนิกส์

ความสามารถในการถ่ายโอนความร้อนในระดับสูงและความต้านทานไฟฟ้าที่ดีทำให้เบริลเลียมออกไซด์ได้รับยูทิลิตี้ขนาดใหญ่เป็นชุดระบายความร้อน.

การใช้งานได้รับการพิสูจน์ในวงจรภายในคอมพิวเตอร์ความจุสูงนอกเหนือจากอุปกรณ์ที่จัดการกระแสไฟฟ้าสูง.

เบริลเลียมออกไซด์มีความโปร่งใสสำหรับรังสีเอกซ์และไมโครเวฟดังนั้นจึงใช้ในหน้าต่างกับรังสีชนิดนี้เช่นเดียวกับเสาอากาศระบบสื่อสารและเตาไมโครเวฟ.

การใช้งานนิวเคลียร์

ความสามารถในการกลั่นกรองนิวตรอนและรักษาโครงสร้างภายใต้การทิ้งระเบิดของรังสีทำให้เบริลเลียมออกไซด์มีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และยังสามารถนำไปใช้กับเครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูงที่ระบายความร้อนด้วยก๊าซ.

แอพพลิเคชั่นอื่น ๆ

ความหนาแน่นต่ำของเบริลเลียมออกไซด์ทำให้เกิดความสนใจในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและเทคโนโลยีทางทหารเนื่องจากอาจเป็นทางเลือกที่มีน้ำหนักเบาในเครื่องยนต์จรวดและเสื้อเกราะกันกระสุน.

ในที่สุดมันได้ถูกนำไปใช้เป็นวัสดุทนไฟในการหลอมโลหะในอุตสาหกรรมโลหะ.

การอ้างอิง

1. PubChem ( N.d. ) เบริลเลียมออกไซด์ สืบค้นจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade ( N.d. ) เบริลเลียม / เบริลเลียมออกไซด์ (BeO) กู้คืนจาก reade.com
3. การวิจัย, C. (s.f. ) เบริลเลียมออกไซด์ - เบริลเลียม สืบค้นจาก azom.com
4. บริการ, N. J. (s.f. ) เบริลเลียมออกไซด์ ดึงมาจาก nj.gov
5. วิกิพีเดีย ( N.d. ) เบริลเลียมออกไซด์ สืบค้นจาก en.wikipedia.org