Tudjon meg többet a berilliumról - tulajdonságairól és felhasználásáról

A berillium kemény és könnyű fém, amelynek magas olvadáspontja és egyedülálló nukleáris tulajdonsága van, ami létfontosságúvá teszi számos repülőipari és katonai alkalmazást.

Tulajdonságok

• Atomi szimbólum: legyen
• Atomszám: 4
• Elem kategória: Alkáli földfém
• Sűrűség: 1,85 g / cm3
• Olvadáspont: 2349 ° F (1287 ° C)
• Forráspont: 4476 ° F (2469 ° C)
• Mohs Keménység: 5.5

Jellemzők

A tiszta beryllium rendkívül könnyű, erős és törékeny fém.

A sűrűség 1,85 g / cm3, a berillium a második legvékonyabb elementáris fém, csak a lítium mögött.

A szürke színű fémötvözetet olvadó elemként értékelik, mivel magas olvadáspontja, nyírási és nyírási ellenállása, valamint nagy szakítószilárdsága és hajlító merevsége miatt. Bár az acél súlya csaknem egynegyede, a berillium hatszor erőteljesebb.

Mint a alumínium , a berillium fém oxidáló réteget képez a felületén, ami ellenáll a korróziónak . A fém nem mágneses és nem robbanásveszélyes - az olaj- és gázmezőben értékelt tulajdonságok - és magas hővezető képességgel rendelkezik a hőmérséklet-tartomány és a kiváló hőleadási tulajdonságok mellett.

A berillium alacsony röntgensugár-abszorpciós keresztmetszete és a nagy neutronos szórási keresztmetszet ideálisnak bizonyul röntgen-ablakokhoz, neutron reflektorhoz és neutron-moderátorhoz nukleáris alkalmazásokban.

Bár az elemnek édes íze van, korrozív a szövetekhez, és az inhaláció krónikus, életveszélyes allergiás megbetegedést okozhat, ami berylliosis néven ismert.

Történelem

Habár először elszigetelték a 18. század végén, a beryllium tiszta fém formáját csak 1828-ig állították elő. Ez egy évszázaddal azelőtt, hogy a berillium kereskedelmi felhasználása megindult volna.

A francia kémikus, Louis-Nicholas Vauquelin eredetileg az újonnan felfedezett "glükóz" elemet (görög glykys "édes") nevezte el ízlésének köszönhetően.

Friedrich Wohler, aki egyidejűleg dolgozik az elem elszigetelésén Németországban, inkább a berillium kifejezést részesíti előnyben, és végső soron a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója volt, amely úgy döntött, hogy a berillium kifejezést használják.

Miközben a fém tulajdonságainak vizsgálata folytatódott a 20. század folyamán, a beryllium hasznos tulajdonságainak ötvözetként való felismerése a 20. század elején, a fém kereskedelmi fejlődésének kezdete volt.

Termelés

A berilliumot kétféle ércből nyerik ki; beryl (Be ₃ Al ₂ (SiO ₃ ) ₆ ) és bertrandit (Be ₄ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ). Bár a Beryl általában magasabb berylliumtartalmú (3-5 tömegszázalék), nehezebb finomítani, mint a bertrandit, amely átlagosan kevesebb mint 1,5 százalék berylliumot tartalmaz. Mindkét érc finomítási folyamata hasonló, és egyetlen létesítményben elvégezhető.

A hozzáadott keménység miatt a beryl ércet először egy elektromos ívkemencében olvadva kell előkezelni. Az olvadt anyagot ezután vízbe merítjük, finom por "frit" néven.

A zúzott bertrandit ércet és frittet először kénsavval kezeljük, amely berilliumot és más fémeket old ki, ami vízben oldódó szulfátot eredményez.

A berilliumtartalmú szulfátoldatot vízzel hígítjuk és tartályokba tápláljuk, amelyek hidrofób szerves vegyszereket tartalmaznak.

Bár a berillium a szerves anyaghoz ragaszkodik, a vízbázisú oldat megtartja a vasat , az alumíniumot és más szennyeződéseket. Ezt az oldószeres extrakciós eljárást meg lehet ismételni, amíg a kívánt berilliumtartalom koncentrálódik az oldatban.

A berillium-koncentrátumot ezután ammónium-karbonáttal kezeljük és felmelegítjük, ily módon kicsapjuk a berillium-hidroxidot (BeOH ₂ ). A nagy tisztaságú berillium-hidroxid az elem fő alkalmazási területe, beleértve a réz- berillium ötvözeteket , a beryllia kerámiákat és a tiszta beryllium fémgyártást.

Nagy tisztaságú berilliumfém előállításához a hidroxid formát ammónium-bifluoridban feloldjuk és 900 ° C-ra felmelegítjük, és megolvasztott beryllium-fluoridot hozunk létre.

A formákba öntés után a berillium-fluoridot olvasztott magnéziummal keverjük össze és felmelegítjük. Ez lehetővé teszi, hogy a tiszta beryllium elkülönüljön a salaktól (hulladék anyag). A magnézium salakból való elválasztás után a berillium gömbök, amelyek körülbelül 97% -os tisztaságúak maradnak.

A felesleges magnéziumot vákuumkemencében további kezeléssel égetik el, így a berillium legfeljebb 99,99% tisztaságú.

A berillium gömböket por alakban porlasztják át izosztatikus préseléssel, így por alakul ki, amely felhasználható berillium-alumínium ötvözetek vagy tiszta beryllium fém pajzsok előállításához.

A berillium könnyen újrahasznosítható a törmelékötvözetekből. Mindazonáltal az újrahasznosított anyagok mennyisége változó és korlátozott a diszperzív technológiák, például az elektronika felhasználása miatt. Az elektronikában használt réz-berilliumötvözetekben jelenlévő berillium nehezen összegyűjthető, és a begyűjtést először a réz újrahasznosítására küldik el, ami a berillium tartalmat nem gazdaságos mennyiségre hígítja.

A fém stratégiai jellege miatt a berillium pontos előállítási adatai nehézek. A finomított berillium-anyagok globális termelése azonban nagyjából 500 tonna.

A beryllium bányászata és finomítása az Egyesült Államokban, amely a globális termelés 90 százalékát teszi ki, a Materion Corp. uralja. A Brush Wellman Inc. néven ismert cég a Spor Mountain bertrandit bányát Utahban üzemelteti, és a világ legnagyobb a berillium-fémtermelő és -finomító.

Bár a berilliumot csak az USA-ban, Kazahsztánban és Kínában finomítják, a berilli bányásznak számos országban, többek között Kínában, Mozambikban, Nigériában és Brazíliában.

Alkalmazások:

A berillium felhasználása öt területre osztható:

• Fogyasztói elektronika és távközlés
• Ipari alkatrészek és kereskedelmi repülőgépek
• Védelem és katonaság
• Orvosi
• Más

_Forrás:

_{Walsh, Kenneth A. Berillium Kémia és Feldolgozás . ASM Intl (2009).
US Geological Survey. Ásványok Évkönyv 2011 . Berillium. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Beryllium Science & Technology Association. A berylliumról.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Beryllium alapjai: Erőre épül, mint kritikus és stratégiai fém
URL: http://www.hardassetsinvestor.com}

_{Terence kövesse a Google + -ot}