Beryllium, a tudomány, a wikia által működtetett fandom
Történelem szerkesztése
Berillium fedezte 1798-ban által LN Vauquelin formájában berill földterület (BeO-oxid), amikor a francia kémikus rájöttek a közös jellemzői a kémiai összetétele drágakövek berill és smaragd.
A metal berilliumot 1828-ban szerezte meg F. Weller németországi és függetlenül attól, hogy A. Bussy Franciaországban. Azonban a szennyeződések miatt nem sikerült összeolvasztani. Csak 1898-ban, a francia kémikus P. Lebeau, vetjük alá, hogy elektrolízis kettős kálium-fluorid és a berillium elég tiszta fém kristályok berillium.
A berillium és az ásványi anyagok összetételének megteremtésére irányuló nagy munkát az orosz kémikus IV Avdeev (1818-1865) vezette. Ő bizonyította be, hogy a berillium-oxid összetétele a BeO, nem pedig a Be2O3. ahogy azt hitték.
A Származás neve Szerkesztés
A berillium A név abból a nevét drágakövek berill (Gr. Beryllos), amely nyúlik vissza, a nevét a város Belur (Vellore) Dél-Indiában. Madras közelében; Az ősi idők óta Indiában ismert smaragd lelőhelyek. Az Emerald, a berilli és az akvamarin hasonló összetételű - Be3 Al2 Si6 O18. és a színt a különböző elemek szennyeződései átadják nekik. A vízben oldódó berilliumvegyületek édes ízének köszönhetően az elemet először "glükóniumnak" nevezték (a görög glykys-édesből).
Szerkesztés
Eltávolítása a berillium a természetes ásványi anyagok (elsősorban társiskõ) tartalmaz több szakaszban, így különösen fontos, hogy elkülönül a berillium hasonló tulajdonságokkal, és ezzel egyidejűleg berillium alumínium ásványi anyagok. Lehetőség van, például, beryl biztosíték nátrium-hexafluoro-szilikát Na2 SiF6.
A fúzió eredményeképpen keletkezik a Na3 AlF6 kriolit, egy rosszul vízben oldódó vegyület és a vízben oldható nátrium-fluorourolát Na2 [BeF4]. Ezután vízzel leöblítjük. A berillium alumíniumból történő mélyebb tisztítása céljából a kapott oldatot ammónium-karbonáttal (NH4) 2C03 kezeljük. Ebben az esetben az alumínium csapódik le az Al (OH) 3 hidroxid formájában. és a berillium oldható komplexként (NH4) 2 [Be (CO3) 2] oldatban marad. Ezt a komplexet ezután a kalcinálás során bór-berillium-oxidra bontjuk.
A berillium alumíniumból történő tisztítására egy másik módszer az a tény, hogy a berillium-oxi-acetát Be4O (CH3COO) 6. ellentétben az alumínium-oxi-acetáttal [Al3O (CH3COO) + CH3COO - molekuláris szerkezettel és könnyedén szublimálódik melegítés közben.
Egy másik ismert eljárás a feldolgozásra beryl, ahol az első társiskõ kezelhetők tömény kénsavval hőmérsékleten 300 ° C-on, majd Spok Átmosott vízzel. Az alumínium és a berillium szulfátjait átvisszük az oldatba. Hozzáadása után K2 SO4 oldatához kálium-alumínium-szulfát felszabadítással kicsapódnak az oldatból, mint káli timsó KAl (SO4) 2 · 12H2 O. további tisztítását berillium alumínium szállított ugyanolyan módon, mint az előző módszerrel.
Végül ez a módszer a beryl feldolgozására is ismert. A kiindulási ásványt először kálium-K2C03 fuzionáljuk. Ebben az esetben K2 BeO2 berylátot és KAlO2 kálium-aluminátot állítanak elő.
Vízzel való kiöblítés után a kapott oldatot kénsavval megsavanyítjuk. Ennek eredményeként a csapadék kiválik a kovasavból. A szűrletből további alumínium-alumínium-alumí-niumot csapnak ki, majd csak a Be2 + ionok maradnak a kationok oldatában. Az ebből a módszerből vagy a BeO berillium-oxidból származó fluoridot ezután nyerjük, amelyből a fémes berilliumot magnézium-termikus módszerrel redukáljuk.
A fém-berilliumot előállíthatjuk BeCl2 és NaCl keverékének olvadáspontjának elektrolízisével 300 ° C körüli hőmérsékleten is. Korábban berilliumot a bárium-fluorobuiltát Ba [BeF4] olvadék elektrolízisével nyertünk:
Alkalmazás szerkesztése
Ötvözet ötvözés
A berilliumot leginkább különböző ötvözetek ötvöző adalékanyagaként használják. A berillium hozzáadása jelentősen megnöveli az ötvözetek keménységét és szilárdságát, ezen ötvözetekből készült termékek felületeinek korrózióállóságát. A BrB típusú berillium bronzokat (rugóérintkezőket) széles körben használják a mérnöki munkákban. A 0,5% berillium acélhoz való hozzáadásának köszönhetően olyan források keletkezhetnek, amelyek tavasszal piros melegben forognak.
A berillium gyengén felszívja a röntgensugárzást, ezért röntgencső-ablakokat készítenek abból (amelyeken a sugárzás kívülről sugároz).
Az atomreaktorok készülnek a berillium neutron reflektorok, hogy használják a neutronmoderátor. A keverékek bizonyos α-radioaktív nuklidok berillium ampulla használt neutronforrás, mint berillium sejtmagok reakciójával 9-α-részecskék és neutronok fordul elő: 9 Be (α, n) 12 C. berillium-oxid legfőképpen hővezető-oxidok és arra szolgál, egy magas hőmérsékletű, nagy-hő-szigetelő, és a tűzálló anyag (tégelyek), és ezen kívül, együtt a fém berillium használják nukleáris technológia, mint a hatékonyabb moderátor és neutron reflektor, mint a tiszta berillium, berillium-oxid mellett összekeverve oxiddal az uránt nagyon hatékony nukleáris üzemanyagként használják. Fluorid berillium ötvözetből lítium-fluorid használnak hűtőközegként és oldószer urán sók, plutónium, tórium magas hőmérsékletű olvadt-só nukleáris reaktorok. Berillium-fluorid használatos nukleáris ipar Üvegolvasztásra irtására kis neutronáramok. A leginkább gyártható és minőségi összetételét az ilyen üveg - (BeF2 -60%, PuF4 -4%, AIF3 -10%, MgF2 -10%, CaF2 -16%). Ez a vegyület jól mutatja a plutóniumvegyületek mint szerkezeti anyag (részleges) használatának egyik példáját.
A lézertechnológiában a berillium aluminátot szilárd állapotú kibocsátók (rudak, lemezek) készítésére használják.
Aerospace Engineering Edit href = Szerkesztés
A repüléstechnika, a termikus képernyők és a berillium vezérlőrendszereinek gyártása során gyakorlatilag semmilyen szerkezeti anyag nem versenyezhet. A motorok, burkolati rakéták és repülőgépek, valamint a nukleáris technológia szerkezeti anyagaként használt beryllidek gyártása.
Berillium önmagában, mint egy oldatot cseppfolyós ammóniában, formájában hidrid berillium-oldatot bór-hidrid berillium folyékony ammóniát használnak hajtóanyagként rendkívül magas értékei specifikus impulzusa oxidánsokat ezen üzemanyagok előnyösek: folyékony fluor-, fluor-oxigén keverék, oxid-fluorid. ózon és mások.
A különböző oxidánsokkal rendelkező berillium által előállított üzemanyagok elméleti jellemzői
Érdemes megjegyezni, a mérgező, és a magas költségek berilliumfém, ezért komoly erőfeszítéseket azonosítani berillium üzemanyagok jelentősen kisebb általános toxicitás és a költség. Egy ilyen berilliumvegyület a berillium-hidrid.
A berillium-hidrid különböző oxidáló szerekkel előállított üzemanyagainak elméleti jellemzői
Égési hőmérséklet ° С
Üzemanyag sűrűsége g / cm3
A sebesség növekedése, ΔVid, 25, m / s
Különleges, nagy teljesítményű robbanóanyagok Edit href = Edit
Szintén berillium-bór-hidrid és finoman diszpergált berilliumpor folyékony oxigénnel vagy fluorid-oxiddal impregnálva. (ritkán) különösen robbanékony robbanóként (robbanóanyagok) használják. A fémes berilliumporra épülő keverékeknek egy sűrű oxidálószerrel való keveredése az a tény, hogy ilyen robbanóanyagokban a robbanás legnagyobb tömege és ömlesztett energiája valósul meg. és a detonációs sebesség is meghaladja a 14-15 000 m / sec (!) értéket, ami viszont nagyon erős és kompakt töltetek létrehozását teszi lehetővé. Például a berillium és a folyékony oxigén sztöchiometrikus keverékének robbantási hatása 12-13-szor nagyobb, mint a hexogéné. és 3-5-ször nagyobb, mint az Oktonitrokubané. Az ilyen keverék gömbszerű robbanása (implózió) a 17 millió atmoszféra feletti robbanás közepén nyomást gyakorol. A sztöchiometrikus keveréke porított berillium folyékony oxigén robbanásveszélyes energia 24,4 MJ / kg, ami nagyobb, mint, mint a TNT (TNT = 4,2 MJ / kg), hogy 5,81-szor, a térfogata a robbanás energiáját ilyen keverék eléri 29,524 MJ / kg.
A berillium-oxidot nagyon fontos tűzálló anyagként használják speciális esetekben. Az egyik legjobb tűzálló anyagnak tekinthető, ugyanakkor a leginkább hővezető tűzálló anyag.
Biológiai szerep és fiziológiai hatás
Az illékony és oldható berilliumvegyületek, valamint a berilliumot és vegyületeket tartalmazó por nagyon toxikus. A berillium a magnéziumot fermentben helyettesíti és kifejezett allergiás és karcinogén hatást fejt ki. A légköri levegőben való jelenléte súlyos légzőszervi betegséghez vezet - berylliosis. Meg kell jegyezni, hogy ezek a betegségek 10-15 évvel a berilliummal való érintkezés befejezése után jelentkezhetnek. A levegő esetében a berillium MAC értéke 0,001 mg / m3.
Vannak olyan esetek, amikor a berilliummal dolgozó fizikusok laboratóriumait kihalják (a berilliumfóliák áttetszőek a röntgensugarak számára).