Aflați despre Beryllium - Proprietățile și utilizările acestuia

Beriliul este un metal ușor și ușor, care are un punct de topire ridicat și proprietăți nucleare unice, ceea ce îl face vital pentru numeroase aplicații aerospațiale și militare.

Proprietăți

• Simbol Atomic: Fii
• Număr atomic: 4
• Element Categorie: Pământ alcalin Metal
• Densitate: 1,85 g / cm3
• Punct de topire: 1249 ° F (1287 ° C)
• Punct de fierbere: 4476 ° F (2469 ° C)
• Duritate Mohs: 5.5

caracteristici

Beriliul pur este un metal extrem de ușor, puternic și fragil.

Cu o densitate de 1,85g / cm3, beriliul este cel de-al doilea cel mai ușor metal elementar, în spatele litiului.

Metalul de culoare gri este evaluat ca element de aliere datorită punctului său de topire ridicat, rezistenței la fluaj și forfecării, precum și rezistenței ridicate la tracțiune și rigidității la încovoiere. Deși numai aproximativ un sfert din greutatea oțelului , beriliul este de șase ori mai puternic.

Ca și aluminiul , metalul de beriliu formează pe suprafața acestuia un strat de oxid care ajută la rezistența la coroziune . Metalul este atât non- magnetice, cât și non-sparking - proprietăți evaluate în câmpul de petrol și gaze - și are o conductivitate termică ridicată pe o gamă de temperaturi și proprietăți excelente de disipare a căldurii.

Beriliu, secțiunea transversală de absorbție a radiațiilor X și o secțiune transversală de dispersie a neutronilor, îl fac ideal pentru ferestrele cu raze X și ca un reflector neutron și un moderator al neutronilor în aplicații nucleare.

Deși elementul are un gust dulce, este corosiv pentru țesuturi, iar inhalarea poate duce la o boală cronică, amenințătoare vieții alergice, cunoscută sub numele de berilioză.

Istorie

Deși prima dată izolată la sfârșitul secolului al XVIII-lea, o formă pură de beriliu nu a fost produsă decât în ​​1828. Ar fi un alt secol înainte de dezvoltarea aplicațiilor comerciale pentru beriliu.

Chimistul francez Louis-Nicholas Vauquelin a numit inițial elementul nou descoperit "glucinium" (de la grecii greci pentru "dulce") datorită gustului său.

Friedrich Wohler, care a lucrat concomitent la izolarea elementului în Germania, a preferat termenul beriliu și, în cele din urmă, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată a decis că termenul de beriliu urma să fie folosit.

În timp ce cercetarea proprietăților metalelor a continuat până în secolul XX, până la realizarea proprietăților utile de beriliu ca agent de aliere la începutul secolului al XX-lea a început dezvoltarea comercială a metalului.

producere

Beriliul este extras din două tipuri de minereuri; beril (Be ₃ Al ₂ (SiO ₃ ) ₆ ) și bertrandit (Be ₄ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ). În timp ce Beryl are, în general, un conținut mai mare de beriliu (trei până la cinci procente în greutate), este mai dificil de rafinat decât bertranditul, care conține în medie mai puțin de 1,5% beriliu. Procesele de rafinare ale ambelor minereuri, cu toate acestea, sunt similare și pot fi realizate într-o singură unitate.

Datorită durității adăugate, minereul de berili trebuie mai întâi să fie pretratat prin topirea într-un cuptor cu arc electric. Materialul topit este apoi aruncat în apă, producând o pulbere fină numită "frit".

Moartea și frita bertrandită mărunțită sunt mai întâi tratate cu acid sulfuric, care dizolvă beriliul și alte metale prezente, rezultând un sulfat solubil în apă.

Soluția de sulfat care conține beriliu este diluată cu apă și este introdusă în tancuri care conțin substanțe organice hidrofobe.

În timp ce beriliul se atașează la materialul organic, soluția pe bază de apă reține fierul , aluminiu și alte impurități. Acest proces de extracție cu solvent poate fi repetat până când conținutul dorit de beriliu este concentrat în soluție.

Concentratul de beriliu este apoi tratat cu carbonat de amoniu și încălzit, precipitând astfel hidroxid de beriliu (BeOH ₂ ). Hidroxidul de beriliu de înaltă puritate este materialul de intrare pentru aplicațiile majore ale elementului, incluzând aliaje de cupru de beriliu, ceramică de beriliu și fabricarea de beriliu pur.

Pentru a produce metal de beriliu de înaltă puritate, forma de hidroxid este dizolvată în bifluorură de amoniu și încălzită la 900 ° C (peste 900 ° C), creând o fluorură de beriliu topită.

După ce a fost turnat în matrițe, fluorura de beriliu este amestecată cu magneziu topit în creuzete și încălzită. Acest lucru permite ca beriliul pur să se separe de zgură (material rezidual). După separarea de zgură de magneziu, sferele de beriliu care măsoară aproximativ 97 procente de puritate rămân.

Excesul de magneziu este ars prin tratarea ulterioară într-un cuptor în vid, lăsând beriliul cu o puritate de până la 99,99 procente.

Sferele de beriliu sunt în mod normal transformate în pulbere prin presare izostatică, creând o pulbere care poate fi utilizată în producerea de aliaje de beriliu-aluminiu sau scuturi metalice pure de beriliu.

Beriliul poate fi, de asemenea, reciclat ușor din aliaje de fier vechi. Cu toate acestea, cantitatea de materiale reciclate este variabilă și limitată datorită utilizării sale în tehnologii dispersive, cum ar fi electronica. Beriliul prezent în aliajele cupru-beriliu utilizat în electronică este dificil de colectat și, după colectare, este trimis pentru reciclarea cuprului, ceea ce diluează conținutul de beriliu într-o cantitate neeconomică.

Datorită naturii strategice a metalului, cifrele de producție exacte pentru beriliu sunt greu de atins. Cu toate acestea, producția globală de materiale de beriliu rafinat este estimată la aproximativ 500 de tone metrice.

Mineritul și rafinarea beriliului în SUA, care reprezintă până la 90% din producția globală, este dominată de Materialon Corp., cunoscută anterior sub numele de Brush Wellman Inc., compania operează mina Spor Mountain bertrandite din Utah și este cea mai mare din lume producător și refiner de metal de beriliu.

În timp ce beriliul este rafinat doar în SUA, Kazahstan și China, beriliul este extras în mai multe țări, inclusiv China, Mozambic, Nigeria și Brazilia.

Aplicații:

Utilizările de beriliu pot fi clasificate în cinci domenii:

• Electronică de consum și telecomunicații
• Componente industriale și industria aerospațială comercială
• Apărare și militare
• Medical
• Alte

_surse:

_{Walsh, Kenneth A. Beryllium Chimie și prelucrare . ASM Intl (2009).
US Geological Survey. Anuarul mineralelor 2011 . Beriliu. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Beryllium Science & Technology Association. Despre Beryllium.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Beriliul de bază: Construirea pe forță ca un metal critic și strategic
URL: http://www.hardassetsinvestor.com}

_{Urmați pe Terence pe Google+}