BERYLLIUM OXIDE (BEO): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các oxit berili (Béo) là một loại vật liệu gốm, trong Ngoài cường độ cao và điện trở, có một khả năng lái xe của nhiệt độ cao như vậy mà làm cho một phần của các lò phản ứng hạt nhân, vượt qua ngay cả những kim loại trong các tài sản sau.

Ngoài công dụng là vật liệu tổng hợp, nó cũng có thể được tìm thấy trong tự nhiên, mặc dù nó rất hiếm. Việc xử lý nó phải được thực hiện cẩn thận, vì nó có khả năng gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người.

Mô hình cấu trúc tinh thể của oxit berili, của Ben Mills, từ Wikimedia Commons

Trong thế giới hiện đại, người ta đã quan sát cách các nhà khoa học liên kết với các công ty công nghệ tiến hành nghiên cứu để phát triển các vật liệu tiên tiến cho các ứng dụng khá chuyên biệt, chẳng hạn như vật liệu bán dẫn và vật liệu trong ngành hàng không vũ trụ.

Kết quả của việc này là việc phát hiện ra các chất, nhờ các đặc tính cực kỳ hữu ích và độ bền cao của chúng, đã cho chúng ta cơ hội tiến lên theo thời gian, cho phép chúng ta đưa công nghệ của mình lên những tầm cao hơn.

Cấu tạo hóa học

Một phân tử ôxít berili (còn được gọi là "berili") được tạo thành từ một nguyên tử berili và một nguyên tử oxy, cả hai được phối trí theo hướng tứ diện và kết tinh thành cấu trúc tinh thể hình lục giác được gọi là wurtzit.

Những tinh thể này có tâm tứ diện, được chiếm bởi Be ²⁺ và O ^2- . Ở nhiệt độ cao, cấu trúc của ôxít beri trở thành kiểu tứ phân.

Việc thu được oxit beri được thực hiện bằng ba phương pháp: nung berili cacbonat, khử nước của hydroxit berili, hoặc đốt cháy beri kim loại. Beryllium oxit hình thành ở nhiệt độ cao có tính chất trơ, nhưng có thể bị hòa tan bởi các hợp chất khác nhau.

BeCO ₃ + Nhiệt → BeO + CO ₂ (nung)

Be (OH) ₂ → BeO + H ₂ O (Khử nước)

2 Be + O ₂ → 2 BeO (Đánh lửa)

Cuối cùng, ôxít berili có thể bị hóa hơi, và ở trạng thái này, nó sẽ ở dạng phân tử điatomic.

Tính chất

Beryllium oxide xuất hiện trong tự nhiên dưới dạng bromellite, một khoáng chất màu trắng được tìm thấy trong một số mỏ sắt-mangan phức tạp, nhưng nó được tìm thấy phổ biến nhất ở dạng tổng hợp: một chất rắn vô định hình màu trắng ở dạng bột. .

Ngoài ra, các tạp chất bị mắc kẹt trong quá trình sản xuất sẽ làm cho mẫu oxit có màu sắc đa dạng.

Điểm nóng chảy của nó nằm ở 2507 ºC, điểm sôi của nó ở 3900 ºC, và nó có khối lượng riêng là 3,01 g / cm ³ .

Đồng thời, độ ổn định hóa học của nó rất cao, chỉ phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ gần 1000 ºC, và nó có thể chịu được các quá trình khử cacbon và sự tấn công của kim loại nóng chảy ở nhiệt độ cao.

Ngoài ra, độ bền cơ học của nó là khá và nó có thể được cải thiện với các thiết kế và sản xuất phù hợp cho mục đích thương mại.

Độ dẫn điện

Beryllium oxide là một vật liệu gốm cực kỳ ổn định, và do đó có điện trở suất điện khá cao khiến nó trở thành một trong những vật liệu cách điện tốt nhất, cùng với alumin.

Vì lẽ đó, vật liệu này được sử dụng phổ biến cho các thiết bị điện cao tần chuyên dụng.

Dẫn nhiệt

Beryllium oxide có lợi thế lớn về tính dẫn nhiệt: nó được biết đến là vật liệu dẫn nhiệt tốt thứ hai trong số các phi kim loại, chỉ đứng sau kim cương, một vật liệu hiếm và đắt hơn đáng kể.

Đối với kim loại, chỉ có đồng và bạc truyền nhiệt tốt hơn bằng cách dẫn điện so với ôxít beri, làm cho nó trở thành vật liệu rất được ưa chuộng.

Do đặc tính dẫn nhiệt tuyệt vời, chất này đã tham gia vào quá trình sản xuất vật liệu chịu lửa.

Tính chất quang học

Do đặc tính kết tinh của nó, oxit berili được sử dụng để ứng dụng vật liệu trong suốt tia cực tím trong một số màn hình phẳng và tế bào quang điện.

Tương tự như vậy, các tinh thể chất lượng rất cao có thể được sản xuất, vì vậy các đặc tính này được cải thiện tùy thuộc vào quy trình sản xuất được sử dụng.

Rủi ro sức khỏe

Beryllium oxide là một hợp chất phải được xử lý hết sức cẩn thận, vì nó chủ yếu có đặc tính gây ung thư, có liên quan đến việc hít phải bụi hoặc hơi của vật liệu này liên tục.

Các hạt nhỏ trong các pha oxit này bám vào phổi, và có thể dẫn đến hình thành các khối u hoặc một căn bệnh được gọi là bệnh berylliosis.

Berylliosis là một căn bệnh có tỷ lệ tử vong trung bình gây ra tình trạng thở kém hiệu quả, ho, sụt cân và sốt, và hình thành các u hạt trong phổi hoặc các cơ quan bị ảnh hưởng khác.

Ngoài ra còn có những mối nguy hiểm cho sức khỏe khi tiếp xúc trực tiếp oxit berili với da, vì nó ăn mòn và gây kích ứng, đồng thời có thể gây tổn thương bề mặt da và niêm mạc. Đường hô hấp và tay phải được bảo vệ khi làm việc với vật liệu này, đặc biệt là ở dạng bột.

Các ứng dụng

Các ứng dụng của oxit berili chủ yếu được chia thành ba: ứng dụng điện tử, hạt nhân và các ứng dụng khác.

Ứng dụng điện tử

Khả năng truyền nhiệt ở mức độ cao và điện trở suất điện tốt của nó đã làm cho oxit berili có công dụng tuyệt vời như một chất tản nhiệt.

Việc sử dụng nó đã được chứng minh trong các mạch bên trong máy tính công suất lớn, cũng như các thiết bị xử lý dòng điện cao.

Beryllium oxide trong suốt đối với tia X và vi sóng, vì vậy nó được sử dụng trong các cửa sổ chống lại các loại bức xạ này, cũng như ăng ten, hệ thống thông tin liên lạc và lò vi sóng.

Ứng dụng hạt nhân

Khả năng điều hòa neutron và duy trì cấu trúc của chúng dưới sự bắn phá của bức xạ đã dẫn đến việc ôxít beri được tham gia vào việc xây dựng các lò phản ứng hạt nhân, và nó cũng có thể được ứng dụng trong các lò phản ứng làm mát bằng khí ở nhiệt độ cao.

Những ứng dụng khác

Mật độ thấp của ôxít berili đã tạo ra sự quan tâm trong các ngành công nghệ hàng không và quân sự, vì nó có thể đại diện cho một lựa chọn trọng lượng thấp trong động cơ tên lửa và áo chống đạn.

Cuối cùng, nó gần đây đã được ứng dụng như một vật liệu chịu lửa trong nấu chảy kim loại trong các ngành công nghiệp luyện kim.

Người giới thiệu

1. PubChem. (sf). Oxit berili. Lấy từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Phản ứng. (sf). Beryllia / Beryllium Oxide (BeO). Được khôi phục từ reade.com
3. Nghiên cứu, C. (sf). Beryllium Oxide - Beryllia. Lấy từ azom.com
4. Dịch vụ, NJ (sf). Oxit berili. Đã khôi phục từ nj.gov
5. Wikipedia. (sf). Oxit berili. Lấy từ en.wikipedia.org