BERILIJEV OKSID (BEO): STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Berilij oksid (Beo) je keramički materijal, u Pored visoke čvrstoće i električni otpor, ima sposobnost vožnje takve visoke topline koja čini dio nuklearnih reaktora, nadmašuje čak i metala u drugom objektu.

Osim korisnosti kao sintetičkog materijala, može se naći i u prirodi, iako je rijetka. S njim se mora postupati pažljivo, jer ima mogućnost ozbiljne štete ljudskom zdravlju.

Model kristalne strukture berilijevog oksida, Ben Mills, iz Wikimedia Commons

U suvremenom svijetu primijećeno je kako su znanstvenici povezani s tehnološkim tvrtkama proveli istraživanje kako bi razvili napredne materijale za prilično specijalizirane aplikacije, poput onih koji zadovoljavaju poluvodičke materijale i onih iz zrakoplovne industrije.

Rezultat toga bilo je otkriće tvari koje su nam, zahvaljujući izuzetno korisnim svojstvima i visokoj izdržljivosti, pružile priliku da krenemo naprijed u vremenu, omogućujući nam da našu tehnologiju podignemo na više razine.

Kemijska struktura

Molekula berilijevog oksida (koja se naziva i "berilij") sastoji se od atoma berilija i atoma kisika, oba koordinirana u tetraedarskoj orijentaciji i kristalizira u šesterokutne kristalne strukture zvane wurtzites.

Ovi kristali imaju tetraedarske centre, koji su zauzeti Be ²⁺ i O ^2-. Pri visokim temperaturama, struktura berilijevog oksida postaje tetragonalnog tipa.

Dobivanje berilijevog oksida postiže se tri metode: kalcinacija berilijev karbonata, dehidracija berilijev hidroksida ili paljenjem metalnog berilija. Berilijev oksid nastao na visokim temperaturama ima inertan karakter, ali može ga se otopiti u raznim spojevima.

BeCO ₃ + toplina → BeO + CO ₂ (kalcinacija)

Biti (OH) ₂ → Beo + H ₂ O (dehidracija)

2 Be + O ₂ → 2 BeO (paljenje)

Konačno, berilijev oksid se može ispariti, a u tom stanju će se pojaviti kao dijatomske molekule.

Svojstva

Berilijev oksid javlja se u prirodi kao bromellit, bijeli mineral koji se nalazi u nekim složenim naslagama mangana i željeza, ali najčešće se nalazi u njegovom sintetičkom obliku: bijela amorfna kruta tvar koja se javlja kao prah.,

Također, nečistoće zarobljene u proizvodnji daju uzorku oksida različite boje.

Talište nalazi na 2507 ºC, njegove točke vrenja na 3900 ºC, i ima gustoću od 3,01 g / cm ³.

Na isti je način njegova kemijska stabilnost znatno visoka, samo reagira s vodenom parom pri temperaturama blizu 1000 ° C i može podnijeti procese smanjenja ugljika i napade rastopljenih metala pri visokim temperaturama.

Također, njegova mehanička čvrstoća je pristojna, a može se poboljšati dizajnom i proizvodnjom pogodnom za komercijalnu upotrebu.

Električna vodljivost

Berilijev oksid izuzetno je stabilan keramički materijal, te stoga ima prilično visoki električni otpor, što ga čini zajedno s glinicom, jednim od najboljih električnih izolacijskih materijala.

Zbog toga se ovaj materijal obično koristi za specijalizirane visokofrekventne električne uređaje.

Toplinska vodljivost

Berilijev oksid ima veliku prednost u pogledu svoje toplinske vodljivosti: poznat je kao drugi najbolji toplinski provodljiv materijal među nekovinama, a drugi je od dijamanta, znatno skuplji i rijetki materijal.

Za metale samo bakar i srebro toplinu bolje provode kondukcijom nego berilijev oksid, što ga čini vrlo poželjnim materijalom.

Zbog svojih izvrsnih svojstava za provođenje topline, ova tvar sudjelovala je u proizvodnji vatrostalnih materijala.

Optička svojstva

Zbog kristalnih svojstava, berilijev oksid koristi se za primjenu ultraljubičastog prozirnog materijala u određenim ravnim ekranima i fotonaponskim stanicama.

Slično tome, mogu se proizvesti vrlo kvalitetni kristali, tako da se ta svojstva poboljšavaju ovisno o primijenjenom proizvodnom procesu.

Zdravstveni rizici

Berilijev oksid spoj je s kojim se mora postupati s velikom pažnjom, jer prvenstveno ima kancerogena svojstva, koja su povezana s kontinuiranim udisanjem prašine ili isparenja ovog materijala.

Male čestice ove faze oksida prianjaju na pluća i mogu dovesti do stvaranja tumora ili bolesti poznate kao beriolioza.

Berilioza je bolest sa srednjom stopom smrtnosti koja uzrokuje neučinkovito disanje, kašljanje, gubitak tjelesne težine i vrućicu, te stvaranje granuloma u plućima ili drugim zahvaćenim organima.

Postoje i opasnosti za zdravlje od izravnog kontakta berilijevog oksida s kožom, jer je korozivan i nadražujući, a može oštetiti površinu kože i sluznicu. Respiratorni trakt i ruke moraju biti zaštićeni pri radu s ovim materijalom, posebno u obliku praha.

Prijave

Uporaba berilijev oksida uglavnom se dijeli na tri: elektroničku, nuklearnu i ostale primjene.

Elektroničke aplikacije

Sposobnost prenošenja topline na visokoj razini i dobra električna otpornost učinili su berilijev oksid velikom korisnošću kao hladnjakom.

Njegova je primjena dokazana u sklopovima unutar računala velikog kapaciteta, kao i u opremi koja upravlja visokim strujama električne energije.

Berilijev oksid proziran je za X-zrake i mikrovalne pećnice, pa se koristi u prozorima protiv ove vrste zračenja, kao i antenama, komunikacijskim sustavima i mikrovalnim pećnicama.

Nuklearne primjene

Njegova sposobnost da moderira neutrone i održava njihovu strukturu pod bombardiranjem zračenja dovela je do toga da je berilijev oksid uključen u izgradnju nuklearnih reaktora, a može se primijeniti i u visokotemperaturnim plinsko hlađenim reaktorima.

Ostale aplikacije

Niska gustoća berilijevog oksida izazvala je zanimanje za zrakoplovnu i vojnu tehnologiju, jer može predstavljati mogućnost male težine u raketnim motorima i pancirkama.

Konačno, odnedavno se primjenjuje i kao vatrostalni materijal u taljenju metala u metalurškoj industriji.

Reference

1. Pubchem. (SF). Berilijev oksid. Preuzeto s pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (SF). Berilija / Berilijev oksid (BeO). Oporavak od web stranice reade.com
3. Istraživanje, C. (sf). Berilijev oksid - Berillia. Preuzeto s azom.com
4. Usluge, NJ (sf). Berilijev oksid. Oporavak od nj.gov
5. Wikipedia. (SF). Berilijev oksid. Preuzeto sa en.wikipedia.org