Tgħallem dwar berillju - il-proprjetajiet u l-użi tiegħu

Il-berilju huwa metall iebes u ħafif li għandu punt ta 'tidwib qawwi u proprjetajiet nukleari uniċi, li jagħmluha vitali għal bosta applikazzjonijiet aerospazjali u militari.

Proprjetajiet

• Simbolu Atomiku: Be
• Numru Atomiku: 4
• Element Kategorija: Alkaline Earth Metal
• Densità: 1.85 g / cm³
• Punt tat-tidwib: 2349 ° F (1287 ° C)
• Punt tat-togħlija: 4476 ° F (2469 ° C)
• L-ebusija ta 'Mohs: 5.5

Karatteristiċi

Il-berillju pur huwa metall estremament ħafif, qawwi u fraġli.

B'densità ta '1.85g / cm3, il-berillju huwa t-tieni metall elementari eħfef, wara l-litju biss.

Il-metall ta 'kulur griż huwa vvalutat bħala element ta' liga minħabba l-punt ta 'tidwib għoli tiegħu, reżistenza għal ċilindru u shear, kif ukoll is-saħħa tensili għolja u riġidità tal-flessibilità. Għalkemm madwar kwart biss il-piż tal- azzar , il-berillju huwa sitt darbiet aktar b'saħħtu.

Bħall- aluminju , il-metall tal-berillju jifforma saff ta 'ossidu fuq il-wiċċ li jgħin biex jirreżisti l- korrużjoni . Il-metall huwa kemm mhux manjetiku u li ma jisparax - proprjetajiet ivvalutati fil-qasam taż-żejt u l-gass - u għandu konduttività termali għolja fuq firxa ta 'temperaturi u proprjetajiet eċċellenti ta' dissipazzjoni tas-sħana.

Is-sezzjoni trasversali ta 'l-assorbiment tar-raġġi x baxxa ta' Beryllium u s-sezzjoni trasversali ta 'firxa għolja ta' newtroni tagħmilha ideali għat-twieqi tar-raġġi X u bħala riflettur tan-newtroni u moderatur tan-newtroni f'applikazzjonijiet nukleari.

Għalkemm l-element għandu togħma ħelwa, huwa korrużiv għat-tessut u n-nifs jista 'jwassal għal marda allerġika kronika u ta' theddida għall-ħajja magħrufa bħala berillosi.

Storja

Għalkemm l-ewwel ġie iżolat fis-seklu tmintax, forma ta 'berillju ta' metall pur ma ġietx prodotta sa l-1828. Ikun seklu ieħor qabel ma jiġu żviluppati applikazzjonijiet kummerċjali għall-berillju.

L-ispiżjar Franċiż Louis-Nicholas Vauquelin inizjalment iddikjara l-element ġdid skoperti tiegħu 'glucinium' (mill- glykys Griegi għal 'ħelu') minħabba t-togħma tiegħu.

Friedrich Wohler, li fl-istess ħin kien qed jaħdem biex jiżola l-element fil-Ġermanja, ipprefera t-terminu berillju u fl-aħħar kien l-Unjoni Internazzjonali tal-Kimika Pura u Applikata li ddeċidiet li l-kelma berillju kellha tintuża.

Filwaqt li r-riċerka dwar il-proprjetajiet tal-metall kompliet matul is-seklu 20, ma kienx qabel it-twettiq tal-proprjetajiet utli ta 'berillju bħala aġent tal-liega fil-bidu tas-seklu 20 li beda l-iżvilupp kummerċjali tal-metall.

Produzzjoni

Il-berillju huwa estratt minn żewġ tipi ta 'minerali; beryl (Be ₃ Al ₂ (SiO ₃ ) ₆ ) u bertrandite (Be ₄ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ). Filwaqt li Beryl ġeneralment għandu kontenut ta 'berillju ogħla (minn tlieta sa ħamsa fil-mija bil-piż), huwa iktar diffiċli li jiġi rfinut minn bertrandite, li bħala medja fih inqas minn 1.5 fil-mija berillju. Il-proċessi ta 'raffinar taż-żewġ minerali, madankollu, huma simili u jistgħu jitwettqu f'faċilità waħda.

Minħabba l-ebusija miżjuda tiegħu, il-mineral tal-beryl irid l-ewwel jiġi ttrattat minn qabel billi jdub f'forn tal-ark elettriku. Il-materjal imdewweb imbagħad jitbattal fl-ilma, li jipproduċi trab fin imsejjaħ "frit".

Il-mineral bertrandite mgħaffeġ u l-frit huma ttrattati l-ewwel bl-aċidu sulfuriku, li jxolji berillju u metalli oħra preżenti, li jirriżultaw f'sulfat li jinħall fl-ilma.

Is-soluzzjoni tas-sulfat li jkun fiha l-berillju tiġi dilwita bl-ilma u mitmugħa f'tankijiet li fihom kimiċi organiċi idrofobiċi.

Filwaqt li l-berillju jehmeż mal-materjal organiku, is-soluzzjoni bbażata fuq l-ilma żżomm ħadid , aluminju u impuritajiet oħra. Dan il-proċess ta 'estrazzjoni tas-solvent jista' jiġi ripetut sakemm il-kontenut mixtieq tal-berillju jkun ikkonċentrat fis-soluzzjoni.

Il-konċentrat tal-berillju jiġi trattat wara b'karbonat ta 'l-ammonju u jissaħħan, u b'hekk jippreċipita l-idrossidu tal-berilju (BeOH ₂ ). L-idrossidu tal-berillju ta 'purità għolja huwa l-materjal ta' input għall-applikazzjonijiet maġġuri tal-element, inklużi ligi tal- berillju tar - ram , ċeramika tal-berillja u manifattura tal-metall tal-berillju pur.

Sabiex tipproduċi metall tal-berillju ta 'purità għolja, il-forma ta' l-idrossidu tinħall f'bifluworidu ta 'l-ammonju u msaħħan sa' aktar minn 1652 ° F (900 ° C), u toħloq fluoridu tal-berillju imdewweb.

Wara li jitfa 'f'forom, il-fluworidu tal-berillju jitħallat mal- manjeżju mdewweb fi griġjoli u msaħħan. Dan jippermetti berillju pur biex jissepara mill-gagazza (materjal ta 'skart). Wara li sseparat mill-gagazza tal-manjeżju, l-isferi tal-berillju li jkejlu madwar 97 fil-mija jibqgħu puri.

L-eċċess tal-manjeżju jinħaraq b'aktar trattament f'forn vakwu, u jħalli berillju li jkun sa 99.99% pur.

L-isferi tal-berillju huma normalment konvertiti għal trab permezz ta 'pressa iżostatika, li toħloq trab li jista' jintuża fil-produzzjoni ta 'ligi ta' berillju-aluminju jew tarki tal-metall berili tal-berillju.

Il-berilju jista 'wkoll jiġi rriċiklat faċilment mil-ligi tar-ruttam. Madankollu, il-kwantità ta 'materjali riċiklati hija varjabbli u limitata minħabba l-użu tagħha f'teknoloġiji dispersivi, bħall-elettronika. Il-berillju preżenti fil-ligi tar-ram-berillju użati fl-elettronika huma diffiċli biex jinġabru u meta jinġabru l-ewwel jintbagħtu għar-riċiklaġġ tar-ram, li jnaqqas il-kontenut tal-berillju għal ammont mhux ekonomiku.

Minħabba n-natura strateġika tal-metall, iċ-ċifri preċiżi tal-produzzjoni għall-berillju huma diffiċli biex jintlaħqu. Madankollu, il-produzzjoni globali ta 'materjali tal-berillju raffinat hija stmata li hija madwar 500 tunnellata metrika.

Il-minjieri u r-raffinar tal-berillju fl-Istati Uniti, li jammontaw għal 90 fil-mija tal-produzzjoni globali, huma ddominati minn Materion Corp. Preċedentement magħruf bħala Brush Wellman Inc., il-kumpanija topera l-minjiera Bertrandite Spor Mountain f'Utah u hija l-akbar produttur u raffinatur tal-metall tal-berillju.

Filwaqt li l-berilju huwa raffinat biss fl-Istati Uniti, il-Każakstan u ċ-Ċina, il-beril jiġi estratt f'numru ta 'pajjiżi, inklużi ċ-Ċina, il-Możambik, in-Niġerja u l-Brażil.

Applikazzjonijiet:

L-użi tal-berillju jistgħu jiġu kategorizzati f'ħames oqsma:

• Elettronika tal-konsumatur u telekomunikazzjonijiet
• Komponenti industrijali u aerospazju kummerċjali
• Difiża u militari
• Mediku
• Oħrajn

_Sorsi:

_{Kimika u Ipproċessar ta ' Walsh, Kenneth A. Beryllium . ASM Intl (2009).
Stħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti. Sena tal-Minerals 2011 . Berillju. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Assoċjazzjoni dwar ix-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Beryllium. Dwar Beryllium.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Basics tal-Berillju: Nibnu fuq il-Qawwa Bħala Metall Kritiku u Strateġiku
URL: http://www.hardassetsinvestor.com}

_{Segwi Terence fuq Google+}