Editarea istoricului
Beriliu a fost descoperit în 1798 de către LN Vauquelin în formă de teren beril (oxid de BeO), când chimistul francez a dat seama caracteristicile comune ale compoziției chimice a geme beril și smarald.
Beriliul de metal a fost obținut în 1828 de către F. Weller în Germania și independent de el A. Bussy în Franța. Cu toate acestea, datorită impurităților, nu a putut fi topită. Doar în 1898 chimistul francez P. Lebo, supus electrolizei fl uidului dublu de potasiu și beriliu, a obținut cristale metalice de beriliu suficient de pure.
O mare lucrare privind stabilirea compoziției compușilor de beriliu și a mineralelor sale a fost efectuată de chimistul rus IV Avdeev (1818-1865). Acesta a dovedit că oxidul de beriliu are o compoziție de BeO, mai degrabă decât Be2O3. după cum se credea.
Originea numelui Editați
Numele beriliului provine din numele pietrelor de berili (beryllos grecească), care se întorc în numele orașului Belur (Vellur) din sudul Indiei. lângă Madras; Din cele mai vechi timpuri, depozitele de smaralde au fost cunoscute în India. Emerald, beril și acvamarină au aceeași compoziție - Be3Al2Si6O18. iar culoarea le este împărțită de impuritățile diferitelor elemente. Din cauza gustului dulce al compușilor de beriliu solubili în apă, elementul a fost mai întâi numit "glucin" (din grecii gliceni - dulce).
Noțiuni de bază Edit
Eliminarea beriliu din minerale naturale (în principal beril) cuprinde mai multe etape, astfel, deosebit de important să se separe de beriliu similară în proprietăți și aluminiu beriliu concomitente în minerale. Este posibil, de exemplu, să aliați beril cu hexafluorosilicat de sodiu Na2SiF6.
Ca urmare a fuziunii, se formează criolit Na3AlF6, un compus puțin solubil în apă și fluoroborilat de sodiu sodic [BeF4]. Apoi se spală cu apă. Pentru curățarea mai profundă a beriliului din aluminiu, se utilizează tratamentul soluției obținute cu carbonat de amoniu (NH4) 2C03. În acest caz, aluminiu precipită sub formă de hidroxid Al (OH) 3. și beriliul rămâne în soluție ca un complex solubil (NH4) 2 [Be (CO3) 2]. Acest complex este apoi descompus la oxizi de beriliu BeO în timpul calcinării.
O altă metodă de purificare a beriliului din aluminiu se bazează pe faptul că oxiacetat de beriliu Be4O (CH3COO) 6. spre deosebire de oxiacetat de aluminiu [Al3O (CH3COO) + CH3COO -. are o structură moleculară și se sublimează ușor când este încălzit.
O altă metodă cunoscută pentru beryl de prelucrare, în care primul berilul tratat cu acid sulfuric concentrat, la o temperatură de 300 ° C și apoi spok levigat cu apă. Sulfații de aluminiu și beriliu sunt transferați în soluție. După adăugarea K2 SO4 la o soluție de sulfat de potasiu și aluminiu administrează precipitat din soluție ca potasă alaun KAl (SO4) 2 · 12H2 O. Purificarea suplimentară a aluminiului beriliu transportate în același mod ca și în metoda anterioară.
În final, este cunoscută și această metodă de procesare a berilului. Mineritul inițial este mai întâi topit cu potasiu K2C03. În acest caz, se formează B2B2 K2B2O2 și aluminatul de potasiu KA102.
După spălare cu apă, soluția rezultată este acidulată cu acid sulfuric. Ca rezultat, precipitatul precipită acidul silicic. Din filtrat se mai precipită alum alum alcalin, după care numai ionii Be2 + rămân în soluția cationilor. Se obține apoi fluorura obținută prin această metodă sau metoda de oxid de beriliu BeO, din care beriliul metalic este redus prin metoda cu magneziu-termică.
Beriliul metalic poate fi de asemenea preparat prin electroliza unei topituri dintr-un amestec de BeCl2 și NaCl la temperaturi de aproximativ 300 ° C. Anterior, beriliul a fost obținut prin electroliza unei topituri de fluoroborilat de bariu Ba [BeF4]:
Modificarea aplicației
Alierea aliajelor
Beriliul este utilizat în principal ca aditiv de aliere la diferite aliaje. Adaosul de beriliu sporește în mod semnificativ duritatea și rezistența aliajelor, rezistența la coroziune a suprafețelor produselor obținute din aceste aliaje. Bronzii de beriliu de tip BrB (contacte de primăvară) sunt utilizate pe scară largă în inginerie. Adăugarea de beriliu de 0,5% la oțel face posibilă producerea de arcuri care izvorăsc la căldură roșie.
Beriliul absoarbe slab radiația cu raze X, prin urmare, ferestrele cu raze X sunt fabricate din acesta (prin care radiația emite în exterior).
În reactoarele nucleare sunt realizate din reflectoare beriliu cu neutroni, este folosit ca moderator de neutroni. În amestec cu anumite fiolă de beriliu nuclides oc radioactiv utilizat în surse de neutroni, ca nuclee de beriliu prin reacția 9-a-particule și neutroni apar: 9 Be (α, n) 12 C. oxid de beriliu este majoritatea oxizilor termoconductoare și servele un high-temperatură înaltă termic izolator, iar materialul refractar (creuzete de) și, în plus, împreună cu beriliu metalic este utilizat în tehnologia nucleară ca moderator mai eficace și reflector de neutroni decât beriliu pur, beriliu plus oxid în amestec cu oxid de Uraniul este utilizat drept combustibil foarte eficient. aliaj de beriliu Fluorul cu fluorură de litiu, este utilizat ca agent de răcire și săruri de uraniu solvent, plutoniu, toriu temperaturi ridicate reactoare nucleare topit sare. fluorura beriliul este folosit în industria nucleară pentru topirea sticlei folosită pentru controlul fluxurilor de neutroni mici. Compoziția mai manufacturable și calitativă a unui astfel de sticlă - (BeF2 -60%, PuF4 -4%, AIF3 -10%, -10% MgF2, CaF2 -16%). Această compoziție ilustrează un exemplu de aplicare a compușilor de plutoniu ca material structural (parțial).
În tehnologia laser, aluminatul de beriliu este utilizat pentru a face emițători de stare solidă (tije, plăci).
Industria aerospațială Edit href = Edit
În fabricarea frânelor pentru ingineria aerospațială, ecranele termice și sistemele de ghidare cu beriliu, practic nici un material structural nu poate concura. Producția de beriliși utilizați ca materiale structurale pentru motoare și rachete de acoperire și pentru aeronave, precum și în tehnologie nucleară.
Beriliu singur, ca o soluție în amoniac lichid, sub formă de hidrură de soluție beriliului borohidrură de beriliu în amoniac lichid este utilizat ca un propulsor cu valori extrem de ridicate de oxidanți impuls specifice pentru acești combustibili sunt preferate: un atom de fluor lichid, amestec fluor-oxigen, fluorură de oxid. ozon și altele.
Caracteristicile teoretice ale combustibililor formați din beriliu cu diferiți oxidanți
Este de remarcat toxicitatea ridicată și costul ridicat al beriliului metalic și, în această privință, se depun eforturi considerabile pentru identificarea combustibililor care conțin beriliu cu toxicitate totală și costuri semnificativ mai scăzute. Un astfel de compus de beriliu este hidrura de beriliu.
Caracteristicile teoretice ale combustibililor formați din hidrură de beriliu cu diferiți oxidanți
Temperatura de ardere ° С
Densitatea combustibilului g / cm3
Creșterea vitezei, ΔVid, 25, m / s
Explosivi speciali pentru greutăți mari Edit href = Edit
De asemenea, borohidrură de beriliu și pulbere de beriliu fin dispersată, impregnată cu oxigen lichid sau oxid de fluor. sunt folosite (rareori) ca explozivi deosebit de puternici (explozivi). Bazate pe caracteristică amestecuri beriliu de metal pulbere în amestec cu un oxidant dens este faptul că, în aceste explozibili a realizat cea mai mare masă și energie volumetrică a exploziei. și viteza de detonare care depășește 14-15 000 m / sec (!), ceea ce permite, la rândul său, crearea unor încărcături foarte puternice și compacte. De exemplu, sablare amestec acțiune stoichiometric de beriliu și oxigen lichid la 12-13 ori mai mare decât cea a RDX. și de 3-5 ori mai mare decât cel al Oktonitrokuban. Explozia sferică (implozie) a unui astfel de amestec creează o presiune în centrul exploziei de peste 17 milioane de atmosfere. Amestecul stoichiometric de pudră de oxigen lichid beriliu este energia explozivă 24,4 MJ / kg, care este mai mare decât decât TNT (TNT = 4,2 MJ / kg) până la 5,81 ori, volumul energiei exploziei unui astfel de amestec ajunge la 29.524 MJ / kg.
Oxidul de beriliu este folosit ca un material refractar foarte important în cazuri speciale. Este considerat unul dintre cele mai bune materiale refractare și, în același timp, este cel mai refractar material conducător de căldură.
Rolul biologic și acțiunea fiziologică
Compușii beriliu volatili și solubili, precum și praful care conține beriliu și compușii săi sunt foarte toxici. Beriliul înlocuiește magneziul în fermenți și are un efect alergic și carcinogen pronunțat. Prezența sa în aerul atmosferic conduce la o boală respiratorie severă - berilioză. Trebuie remarcat faptul că aceste boli pot apărea la 10-15 ani după terminarea contactului cu beriliu. Pentru aer, MAC pentru beriliu este de 0,001 mg / m 3.
Există cazuri de dispariție a angajaților laboratoarelor întregi de fizicieni care au lucrat cu beriliu (foliile de beriliu sunt transparente pentru raze X).
Consultați și Edit
Link-uri Edit
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: