- โครงสร้างทางเคมี
- คุณสมบัติ
- การนำไฟฟ้า
- การนำความร้อน
- คุณสมบัติทางแสง
- ความเสี่ยงต่อสุขภาพ
- การประยุกต์ใช้งาน
- การใช้งานอิเล็กทรอนิกส์
- การใช้งานนิวเคลียร์
- แอพอื่น ๆ
- อ้างอิง
เบริลเลียมออกไซด์ (BEO) เป็นวัสดุเซรามิก ใน นอกจากนี้เพื่อความแข็งแรงสูงและความต้านทานไฟฟ้ามีความสามารถในการขับรถของความร้อนสูงเช่นที่ทำให้ส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กว่าแม้โลหะในสถานที่ให้บริการหลัง
นอกเหนือจากประโยชน์ใช้สอยในฐานะวัสดุสังเคราะห์แล้วยังสามารถพบได้ในธรรมชาติแม้ว่าจะหายากก็ตาม ต้องดำเนินการด้วยความระมัดระวังเนื่องจากมีความสามารถในการทำร้ายสุขภาพของมนุษย์อย่างร้ายแรง
แบบจำลองโครงสร้างผลึกของเบริลเลียมออกไซด์โดย Ben Mills จาก Wikimedia Commons
ในโลกสมัยใหม่มีการสังเกตวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับ บริษัท เทคโนโลยีได้ทำการวิจัยเพื่อพัฒนาวัสดุขั้นสูงสำหรับการใช้งานเฉพาะทางเช่นวัสดุที่ตรงตามวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ผลที่ตามมาคือการค้นพบสารที่เนื่องจากคุณสมบัติที่มีประโยชน์อย่างยิ่งและความทนทานสูงทำให้เรามีโอกาสที่จะก้าวไปข้างหน้าได้ทันเวลาทำให้เราสามารถนำเทคโนโลยีของเราไปสู่ระดับที่สูงขึ้นได้
โครงสร้างทางเคมี
โมเลกุลของเบริลเลียมออกไซด์ (เรียกอีกอย่างว่า "เบริลเลียม") ประกอบด้วยอะตอมเบริลเลียมและอะตอมออกซิเจนซึ่งทั้งสองประสานกันในแนวเตตระฮีดอลและตกผลึกเป็นโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมที่เรียกว่าเวิร์ตไซท์
ผลึกเหล่านี้มีศูนย์ tetrahedral ซึ่งถูกครอบครองโดย Be 2+และ O 2- ที่อุณหภูมิสูงโครงสร้างของเบริลเลียมออกไซด์จะกลายเป็นชนิด tetragonal
การได้รับเบริลเลียมออกไซด์ทำได้สามวิธี: การเผาเบริลเลียมคาร์บอเนตการคายน้ำของเบริลเลียมไฮดรอกไซด์หรือโดยการจุดระเบิดของเบริลเลียมโลหะ เบริลเลียมออกไซด์ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงมีลักษณะเฉื่อย แต่สามารถละลายได้โดยสารประกอบต่างๆ
BeCO 3 + ความร้อน→ BeO + CO 2 (การเผา)
Be (OH) 2 → BeO + H 2 O (การคายน้ำ)
2 Be + O 2 → 2 BeO (จุดระเบิด)
ในที่สุดเบริลเลียมออกไซด์สามารถกลายเป็นไอได้และในสถานะนี้จะอยู่ในรูปของโมเลกุลไดอะตอม
คุณสมบัติ
เบริลเลียมออกไซด์เกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบโบรเมทิลซึ่งเป็นแร่สีขาวที่พบในแร่แมงกานีส - เหล็กที่ซับซ้อน แต่โดยทั่วไปมักพบในรูปแบบสังเคราะห์: ของแข็งอสัณฐานสีขาวที่เกิดขึ้นเป็นผง .
นอกจากนี้สิ่งสกปรกที่ติดอยู่ระหว่างการผลิตจะทำให้ตัวอย่างออกไซด์มีสีที่แตกต่างกัน
จุดหลอมเหลวตั้งอยู่ที่ 2,507 องศาเซลเซียสจุดเดือดที่ 3900 องศาเซลเซียสและมีความหนาแน่น 3.01 กรัม / ซม3
ในทำนองเดียวกันเสถียรภาพทางเคมีสูงมากเพียงทำปฏิกิริยากับไอน้ำที่อุณหภูมิใกล้ 1,000 C และสามารถทนต่อกระบวนการลดคาร์บอนและการโจมตีโดยโลหะหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง
นอกจากนี้ความแข็งแรงเชิงกลยังเหมาะสมและสามารถปรับปรุงด้วยการออกแบบและการผลิตที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์
การนำไฟฟ้า
เบริลเลียมออกไซด์เป็นวัสดุเซรามิกที่มีความเสถียรสูงดังนั้นจึงมีความต้านทานไฟฟ้าสูงพอสมควรทำให้เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ดีที่สุดชนิดหนึ่งพร้อมกับอลูมินา
ด้วยเหตุนี้วัสดุนี้จึงมักใช้สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าความถี่สูงโดยเฉพาะ
การนำความร้อน
เบริลเลียมออกไซด์มีข้อได้เปรียบอย่างมากในแง่ของการนำความร้อน: เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นวัสดุนำความร้อนที่ดีที่สุดเป็นอันดับสองในบรรดาโลหะที่ไม่ใช่โลหะรองจากเพชรซึ่งเป็นวัสดุที่มีราคาแพงและหายากกว่ามาก
สำหรับโลหะมีเพียงทองแดงและเงินเท่านั้นที่ถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าโดยการนำความร้อนมากกว่าเบริลเลียมออกไซด์ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการอย่างมาก
เนื่องจากคุณสมบัติในการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมสารนี้จึงมีส่วนร่วมในการผลิตวัสดุทนไฟ
คุณสมบัติทางแสง
เนื่องจากคุณสมบัติของผลึกเบริลเลียมออกไซด์จึงถูกใช้สำหรับการใช้วัสดุโปร่งใสอัลตราไวโอเลตในหน้าจอแบนและเซลล์โฟโตโวลตาอิก
ในทำนองเดียวกันสามารถผลิตคริสตัลคุณภาพสูงได้ดังนั้นคุณสมบัติเหล่านี้จึงดีขึ้นตามกระบวนการผลิตที่ใช้
ความเสี่ยงต่อสุขภาพ
เบริลเลียมออกไซด์เป็นสารประกอบที่ต้องได้รับการดูแลอย่างดีเนื่องจากมีคุณสมบัติในการก่อมะเร็งเป็นหลักซึ่งเชื่อมโยงกับการสูดดมฝุ่นหรือไอระเหยของสารนี้อย่างต่อเนื่อง
อนุภาคขนาดเล็กในระยะออกไซด์เหล่านี้จะเกาะติดกับปอดและอาจนำไปสู่การก่อตัวของเนื้องอกหรือโรคที่เรียกว่า berylliosis
โรคเบริลลิโอซิสเป็นโรคที่มีอัตราการเสียชีวิตในระดับปานกลางซึ่งทำให้การหายใจไม่มีประสิทธิภาพไอน้ำหนักลดและมีไข้และการก่อตัวของแกรนูโลมาในปอดหรืออวัยวะอื่น ๆ ที่ได้รับผลกระทบ
นอกจากนี้ยังมีอันตรายต่อสุขภาพจากการสัมผัสเบริลเลียมออกไซด์โดยตรงกับผิวหนังเนื่องจากมีฤทธิ์กัดกร่อนและระคายเคืองและอาจทำให้ผิวและเยื่อบุผิวหนังเสียหายได้ ระบบทางเดินหายใจและมือต้องได้รับการปกป้องเมื่อทำงานกับสารนี้โดยเฉพาะในรูปแบบผง
การประยุกต์ใช้งาน
การใช้เบริลเลียมออกไซด์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามส่วน: อิเล็กทรอนิกส์นิวเคลียร์และการใช้งานอื่น ๆ
การใช้งานอิเล็กทรอนิกส์
ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนในระดับสูงและความต้านทานไฟฟ้าที่ดีทำให้เบริลเลียมออกไซด์มีประโยชน์อย่างมากในการเป็นตัวระบายความร้อน
การใช้งานได้รับการพิสูจน์แล้วในวงจรภายในคอมพิวเตอร์ความจุสูงรวมถึงอุปกรณ์ที่จัดการกับกระแสไฟฟ้าสูง
เบริลเลียมออกไซด์มีความโปร่งใสต่อรังสีเอกซ์และไมโครเวฟดังนั้นจึงใช้ในหน้าต่างป้องกันรังสีประเภทนี้เช่นเดียวกับเสาอากาศระบบสื่อสารและเตาไมโครเวฟ
การใช้งานนิวเคลียร์
ความสามารถในการปรับระดับนิวตรอนและรักษาโครงสร้างของมันภายใต้การทิ้งระเบิดด้วยรังสีทำให้เบริลเลียมออกไซด์มีส่วนร่วมในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และยังสามารถนำไปใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยแก๊สอุณหภูมิสูง
แอพอื่น ๆ
ความหนาแน่นต่ำของเบริลเลียมออกไซด์ทำให้เกิดความสนใจในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและเทคโนโลยีการทหารเนื่องจากอาจเป็นตัวเลือกที่มีน้ำหนักน้อยในเครื่องยนต์จรวดและเสื้อเกราะกันกระสุน
ในที่สุดก็เพิ่งถูกนำไปใช้เป็นวัสดุทนไฟในการหลอมโลหะในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา
อ้างอิง
- PubChem (เอสเอฟ) เบริลเลียมออกไซด์. ดึงจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Reade (เอสเอฟ) เบริลเลีย / เบริลเลียมออกไซด์ (BeO) กู้คืนจาก reade.com
- การวิจัยค. (sf). เบริลเลียมออกไซด์ - เบริลเลีย ดึงมาจาก azom.com
- บริการ NJ (sf) เบริลเลียมออกไซด์. กู้คืนจาก nj.gov
- วิกิพีเดีย (เอสเอฟ) เบริลเลียมออกไซด์. สืบค้นจาก en.wikipedia.org