למד על בריליום - תכונותיו ושימושיו

בריליום הוא מתכת קשה וקליל בעל נקודת התכה גבוהה ומאפיינים גרעיניים ייחודיים, מה שהופך אותו חיוני רבים תעופה וחלל יישומים.

נכסים

• סמל אטומי: להיות
• מספר אטומי: 4
• אלמנט קטגוריה: מתכת אלקליין
• צפיפות: 1.85 גרם / cm³
• נקודת התכה: 2349 ° F (1287 ° C)
• נקודת רתיחה: 4476 ° F (2469 ° C)
• משה קשיות: 5.5

מאפיינים

בריליום טהור הוא מתכת קלה מאוד, חזקה שבירה.

עם צפיפות של 1.85g / cm ³ , בריליום הוא מתכת אלמנט השני הקל ביותר, מאחורי רק ליתיום.

מתכת בצבע אפור מוערך כאלמנט נתוך בגלל נקודת ההתכה הגבוהה שלו, התנגדות לזחילה וגזירה, כמו גם חוזק מתיחה גבוה שלה קשיחות גמישה. אמנם רק כרבע משקלה של פלדה , בריליום הוא שש פעמים חזק.

כמו אלומיניום , מתכת בריליום יוצר שכבת תחמוצת על פני השטח שלה המסייע להתנגד קורוזיה . המתכת היא לא מגנטית ולא מזיקה - תכונות המוערכות בשדה הנפט והגז - ויש לה מוליכות תרמית גבוהה על פני טווח של טמפרטורות ותכונות פיזור חום גבוהות.

בריליום של רנטגן נמוך קליטה חוצה חתך גבוהה פיזור נויטרונים חתך להפוך אותו אידיאלי עבור רנטגן חלונות כמשקף נויטרונים ומנחה נויטרונים ביישומים גרעיניים.

למרות האלמנט יש טעם מתוק, זה מאכל לרקמות שאיפה יכול להוביל כרונית, סכנת חיים מחלה אלרגית המכונה berylliosis.

הִיסטוֹרִיָה

למרות מבודד הראשון בסוף המאה ה -18, טופס מתכת טהורה של בריליום לא הופק עד 1828. זה יהיה עוד מאה לפני יישומים מסחריים עבור בריליום פיתחה.

הכימאי הצרפתי לואי-ניקולס ואוקלין (First-Nicholas Vauquelin) שם בתחילה את השם "גלוצ'יניום" ("glucinium"), שהתגלה לאחרונה (מתוך היוונית היוונית "מתוק") בגלל הטעם שלו.

פרידריך וולר, שעבד במקביל לבידוד האלמנט בגרמניה, העדיף את המונח בריליום וזה היה, בסופו של דבר, האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית שהחליט כי המונח בריליום אמור לשמש.

בעוד המחקר לתוך המאפיינים של המתכת נמשכה עד המאה ה -20, זה לא היה עד מימוש המאפיינים של בריליום שימושי כסוכן נתוך בתחילת המאה ה -20 כי הפיתוח המסחרי של המתכת החלה.

הפקה

בריליום מופק משני סוגי עפרות; beryl (להיות ₃ אל ₂ (SiO ₃ ) ₆ ) ו bertrandite (להיות ₄ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ). בעוד שלבריל יש בדרך כלל תכולת בריליום גבוהה יותר (שלושה עד חמישה אחוזים לפי משקל), קשה יותר לחדד מאשר ברטרנדיט, אשר בממוצע מכיל פחות מ -1.5 אחוזים בריליום. אולם, תהליכי הזיקוק של שני המחצבים דומים, וניתן לבצעם במתקן אחד.

בגלל קשיות הוסיף שלה, עפרות בריל חייב להיות precreated על ידי התכה של תנור קשת חשמלי. החומר מותך ואז צלל לתוך המים, לייצר אבקה בסדר המכונה "frit".

כתוש bertrandite עפרות ו frit מטופלים לראשונה עם חומצה גופרתית, אשר ממיס בריליום ומתכות אחרות הנוכחי, וכתוצאה מכך סולפט מסיס במים.

תמיסת הגופרית המכילה בריליום מדוללת במים ומוזנת לתוך טנקים המכילים כימיקלים אורגניים הידרופובים.

בעוד בריליום מצרף את החומר האורגני, הפתרון מבוסס מים שומרת על ברזל , אלומיניום, וזיהומים אחרים. תהליך מיצוי ממס זה יכול לחזור על עצמו עד התוכן בריליום הרצוי מרוכז הפתרון.

בריליום להתרכז הבא הוא טופל עם פחמן אמוניום מחומם, ובכך מזרז beryllium hydroxide (BeOH ₂ ). טוהר גבוהה בריליום hydroxide הוא חומר קלט עבור יישומים עיקריים של האלמנט, כולל סגסוגות נחושת בריליום, קרמיקה beryllia, טהור beryllium ייצור מתכת.

על מנת לייצר מתכת גבוהה בריליום טוהר, הטופס hydroxide הוא מומס ב amifium bifluoride ומחומם מעל 1652 מעלות צלזיוס (900 מעלות צלזיוס), יצירת פלואוריד בריליום מותך.

לאחר יצוק לתוך תבניות, פלואוריד בריליום מעורבב עם מגנזיום מותך ב crucibles ומחומם. זה מאפשר בריליום טהור להפריד מן סיגים (חומר פסולת). לאחר מופרדים מן המגנזיום סיגים, בריליום כדורי למדוד על 97 אחוזים טהור להישאר.

עודף מגנזיום נשרף על ידי טיפול נוסף בתנור ואקום, עוזב בריליום כי הוא עד 99.99 אחוז טהור.

בריליום כדורי הם בדרך כלל המרה אבקה באמצעות לחיצה isostatic, יצירת אבקה שניתן להשתמש בהם בייצור של סגסוגות אלומיניום בריליום או מטילי מתכת בריליום טהור.

בריליום יכול גם להיות ממוחזר בקלות מסגסוגות גרוטאות. עם זאת, כמות החומרים הממוחזרים היא משתנה ומוגבל בשל השימוש שלה בטכנולוגיות פיזור, כגון אלקטרוניקה. ההווה בריליום בסגסוגות נחושת בריליום המשמשים האלקטרוניקה קשה לאסוף וכאשר שנאספו נשלחים הראשון עבור מיחזור נחושת, אשר מדלל את התוכן בריליום לסכום uneconomical.

בשל האופי האסטרטגי של המתכת, נתוני הייצור המדויק עבור בריליום קשה להשיג. עם זאת, הייצור העולמי של חומרים מזוקקים בריליום מוערך להיות בערך 500 טון מטרי.

כרייה ו זיקוק של בריליום בארה"ב, אשר מהווה עד 90 אחוזים מכלל הייצור העולמי, נשלטת על ידי Materion קורפ לשעבר ידועה בשם מברשת וולמן בע"מ, החברה מפעילה את Spor Mountain bertrandite שלי ביוטה והיא הגדולה בעולם המפיק הזיקוק של מתכת בריליום.

בעוד בריליום הוא רק מעודן בארה"ב, קזחסטן, סין, בריל הוא ממוקש במספר מדינות, כולל סין, מוזמביק, ניגריה, ברזיל.

יישומים:

בריליום משתמש יכול להיות מסווג לחמישה תחומים:

• מוצרי אלקטרוניקה וטלקומוניקציה
• רכיבים תעשייתיים וחלל מסחרי
• בטחון וצבא
• רְפוּאִי
• אַחֵר

_{מקורות:}

_{Walsh, קנת א בריליום כימיה ועיבוד . ASM Intl (2009).
ארה"ב גיאולוגי סקר. שנתון מינרלים 2011 . בריליום. בריאן וו. יסקולה.
כתובת האתר: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
בריליום מדע וטכנולוגיה האגודה. על בריליום.
כתובת אתר: http://beryllium.eu/
וולקן, טום. מאמרים קשורים. בריליום יסודות: בניין על כוח כמו מתכת קריטי & אסטרטגי
כתובת: http://www.hardassetsinvestor.com}

_{עקוב אחר Terence ב- Google+}