Dozvědět se o berylliu a jeho vlastnostech a použití

Beryllium je tvrdý a lehký kov s vysokou teplotou tavení a jedinečnými jadernými vlastnostmi, které jsou životně důležité pro mnoho leteckých a vojenských aplikací.

Vlastnosti:

Atomic Symbol: Be
Atomové číslo: 4
Element Kategorie: Alkalická zem
Hustota: 85 g / cm³
F (1287 ° C) Bod varu: 4476
° F
Charakteristika:
Čistý berýlium je extrémně lehký, pevný a křehký kov.

S hustotou 1,85 g / cm

3

je beryllium druhým nejsvětlejším elementálním kovem, za pouhým lithiem.

Šedá barva kovu se vyznačuje vysokým bodem tavení, odolností proti tečení a smyku, vysokou pevností v tahu a pevností v ohybu. Ačkoli jen asi jedna čtvrtina hmotnosti oceli, beryllium je šestkrát silnější.

Stejně jako hliník vytváří kovový beryllium na svém povrchu oxidovou vrstvu, která pomáhá odolávat korozi. Kov je nemagnetický a neiskřící - vlastnosti oceňují ropné a plynové pole - a má vysokou tepelnou vodivost v rozmezí teplot a vynikajícím vlastnostem rozptylu tepla.

Nízké absorpční průřezy berylia a vysoký průřez rozptylu neutronů jsou ideální pro rentgenová okna a jako neutronový reflektor a moderátor neutronů v jaderných aplikacích.

Přestože má prvek sladkou chuť, je korozivní pro tkáň a vdechování může vést k chronickému, život ohrožujícímu alergickému onemocnění známé jako beryllióza.

Historie:

Přestože byla první izolace koncem 18. století, čistá kovová forma berylia nebyla vyrobena až v roce 1828. Bylo by další století, než se vyvinuly komerční aplikace pro beryllium.

Francouzský chemik Louis-Nicholas Vauquelin původně pojmenoval svůj nově objevený prvek "glucinium" (z řeckého

glykys

pro "sladký") kvůli jeho chuti.

Friedrich Wohler, který současně pracoval na izolaci prvku v Německu, upřednostňoval termín beryllium a v konečném důsledku se jednalo o Mezinárodní svaz čisté a aplikované chemie, který rozhodl o termínu beryllium. Zatímco výzkum kovových vlastností pokračoval ve 20. století, začal komerční vývoj kovu až do uskutečnění berylliových užitečných vlastností jako legovacího prostředku na počátku 20. století. Výroba:

Berýlium se získává ze dvou typů rud; beryl (Be> 3

2

(SiO ₃ ) ₆ > 2 _O 7 _(OH) 2 _{). Zatímco Beryl obecně má vyšší obsah berylia (tři až pět procent hmotnostních), je obtížnější vylepšit než bertrandit, který v průměru obsahuje méně než 1.5% berýlium. Rafinérské procesy obou rud však jsou podobné a mohou být prováděny v jediném zařízení.} Vzhledem k přidané tvrdosti musí být berylová ruda nejprve předem ošetřena tavením v elektrické obloukové peci. Roztavený materiál se pak ponoří do vody a vytvoří jemný prášek nazývaný "frit". _{Rozdrcená bertranditová ruda a frita jsou nejprve ošetřeny kyselinou sírovou, která rozpouští berýlium a další kovy, což vede k vodorozpustnému sulfátu.} Síranový roztok obsahující berýlium se zředí vodou a vloží do nádrží, které obsahují hydrofobní organické chemikálie. _{Zatímco beryllium se připevňuje k organickému materiálu, vodní roztok uchovává železo, hliník a jiné nečistoty. Tento proces extrakce rozpouštědlem lze opakovat, dokud není požadovaný obsah berylia v roztoku koncentrovaný.} Berylliový koncentrát se dále zpracuje uhličitanem amonným a zahřívá se, čímž se vysráží hydroxid berylnatý (BeOH ₂ ). Vysoce čistý hydroxid berylia je vstupním materiálem pro hlavní použití prvku, včetně slitin mědi berylia, berylliové keramiky a čistého výroby berýliového kovu.

K výrobě kovu berylia s vysokou čistotou se hydroxidová forma rozpustí v bifluoridu amonného a zahřeje na teplotu vyšší než 1652 ° C (900 ° 999 ° C ° C), čímž vznikne roztavený beryllium fluorid.

Po odlití do forem se fluorid berylia smíchá s roztaveným hořčíkem v kelímcích a zahřívá se. To umožňuje čisté berýlium oddělit od strusky (odpadní materiál). Po oddělení z hořčíkové strusky zůstávají berylliové koule, které mají přibližně 97 procent čistoty.

Nadměrné množství hořčíku je vypáleno další úpravou ve vakuové peci, takže beryllium je až 99,99% čisté.

Berylliové kuličky se běžně převedou na prášek izostatickým lisováním, čímž vznikne prášek, který lze použít při výrobě slitin berylia a hliníku nebo čistých štítů z berylia.

Beryllium lze také snadno recyklovat ze slitin šrotu. Množství recyklovaných materiálů je však variabilní a omezené díky použití v disperzních technologiích, jako je například elektronika. Beryllium přítomné v slitinách měď-beryllium používané v elektronice se obtížně shromažďují a po jejich shromáždění se nejprve odešlou k recyklaci mědi, čímž se zřeďuje obsah berýlií do nehospodárného množství. _{Vzhledem ke strategické povaze kovu je obtížné dosáhnout přesné výrobní hodnoty berylia. Celosvětová produkce rafinovaných materiálů berylia se však odhaduje na zhruba 500 metrických tun.} Těžba a rafinace berýlií v USA, která představuje až 90 procent světové produkce, dominuje společnost Materion Corp. Předtím známý jako Brush Wellman Inc., společnost provozuje důl Bertrandite Spor Mountain v Utahu a je největší světový výrobce a rafinér berylliového kovu.

Zatímco beryllium je pouze rafinováno v USA, Kazachstánu a Číně, beryl je těžen v mnoha zemích, včetně Číny, Mozambiku, Nigérie a Brazílie. Použití: Použití berylia může být kategorizováno do pěti oblastí: Spotřební elektronika a telekomunikace Průmyslové komponenty a komerční letecký průmysl

Obrana a vojenská

Lékařská

Ostatní

Walsh, Kenneth A.

Chemie a zpracování berylia

. ASM Intl (2009).

Americký geologický průzkum.

Ročenka minerálů 2011

. Berýlium. Brian W. Jaskula.
URL: // minerály. usgs. gov / nerosty / hospody / komodita / beryllium / myb1-2011-beryl. pdf
Beryllium Science & Technology Association. O Beryllium.
URL: // beryllium. eu /
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor. com. Základy berylia: Budování na síle jako kritický a strategický kov

_{URL: // www. hardassetsinvestor. com}

_{Sledujte Terence na Google+}