Својства
- Атомски Симбол: Да
- Атомски број: 4
- Елемент Категорија: Алкална Земја Метал
- Густина: 1,85 g / cm³
- Точка на топење: 2349 ° F (1287 ° C)
- Точка на вриење: 4476 ° F (2469 ° C)
- Цврстина на Mohs: 5.5
Карактеристики
Чиста берилиум е екстремно лесен, силен и кршлив метал.
Со густина од 1.85 g / cm3, берилиум е вториот најлесниот елементарен метал, зад само литиум.
Металото во сива боја се вреднува како елемент за лепење поради неговата висока точка на топење, отпорност на лази и смолкнување, како и висока цврстина на истегнување и цврстина на свиткување. Иако само околу една четвртина од тежината на челик , берилиум е шест пати толку силен.
Како алуминиум , металиот берилиум формира оксиден слој на неговата површина што помага да се отпорни на корозија . Металот е и не- магнетни и не-предизвикувачки својства вредни во полето за нафта и гас - и има висока топлинска спроводливост во текот на низа температури и одлични својства на дисипација на топлина.
Преодниот пресек на абсорпција на берилиум и пресекот со висок неутрон расфрлање го прават идеален за прозорците на рентгенските зраци и како неутронски рефлектор и неутронски модератор во нуклеарните апликации.
Иако елементот има сладок вкус, тој е корозивен за ткивото и инхалацијата може да доведе до хронична, опасна по живот алергиска болест позната како берилиоза.
Историја
Иако првите изолирани кон крајот на 18 век, чиста метална форма на берилиум не била произведена до 1828 година. Тоа би било уште еден век пред да се развијат комерцијалните апликации за берилиум.
Францускиот хемичар Луј-Николај Вакелин првично го нарече својот новооткриен елемент 'глуциниум' (од грчките глики за 'слатка') поради неговиот вкус.
Фридрих Волер, кој истовремено работеше на изолирање на елементот во Германија, го преферираше терминот берилиум и на крајот беше прифатена Меѓународната унија за чиста и применета хемија која одлучи да се користи терминот берилиум.
Додека истражувањата за особините на металот продолжиле и во текот на 20-тиот век, до почетокот на 20-тиот век не се реализирале корисни својства на берилиум како легирање агент, кој започнал со комерцијалниот развој на металот.
Производство
Берилиум е извлечен од два вида руди; берил (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ) и бертрандит (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ). Додека Берил генерално има повисока содржина на берилиум (од 3 до 5 проценти по тежина), потешко е да се пречисти од бертрандитот, кој во просек содржи помалку од 1,5 проценти берилиум. Сепак процесите на рафинирање на двете руди се слични и можат да се изведуваат во еден објект.
Поради својата додадена цврстина, берилската руда прво мора да се претвори со топење во електрична ладна печка. Стопениот материјал потоа се пали во вода, произведувајќи парична казна во прав наречена "фрит".
Смесената бертрандидна руда и фритта прво се третираат со сулфурна киселина, која раствора берилиум и други метали присутни, што резултира со растворлив во вода сулфат.
Растворот на сулфат кој содржи берили се разредува со вода и се внесува во резервоари кои содржат хидрофобни органски хемикалии.
Додека берилиумот се припишува на органскиот материјал, растворот базиран на вода го задржува железото , алуминиумот и другите нечистотии. Овој процес на екстракција со растворувач може да се повтори додека не се концентрира содржината на берилиум во растворот.
Концентратот на берилиум потоа се третира со амониум карбонат и се загрева, со што се преципира берилиум хидроксид (BeOH 2 ). Берилиум хидроксид со висока чистота е влезниот материјал за поголеми примени на елементот, вклучувајќи легури на барилни берилиум, берилиа керамика и производство на чист берилиум метал.
Со цел да се произведе берилиум метал со висока чистота, форма на хидроксид се раствора во амониум бифлуорид и се загрева до над 1652 ° F (900 ° C), создавајќи стопен берилиум флуорид.
Откако ќе се фрлат во калапи, берилиум флуорид се меша со стопен магнезиум во садови и се загрева. Ова овозможува чист берилиум да се одвои од згура (отпаден материјал). По одделени од магнезиумската згура, берилиумските сфери кои изнесуваат околу 97 проценти чист, остануваат.
Вишокот магнезиум е запален со понатамошен третман во вакуумска печка, оставајќи берилиум чист до 99,99 проценти.
Берилиумските сфери вообичаено се конвертираат во прав преку изостатично пресување, создавајќи прашок што може да се користи во производството на берилиум-алуминиумски легури или чисти берилиумски метални штитови.
Берилиумот, исто така, лесно може да се рециклира од остатоци од остатоци. Сепак, количината на рециклирани материјали е варијабилна и ограничена поради неговата употреба во дисперзивни технологии, како електрониката. Берилиумот присутен во бакар-берилиумските легури што се користат во електрониката е тешко да се соберат и кога се собираат прво се праќаат за рециклирање на бакар, што ја разредува содржината на берилиум на неекономичен износ.
Поради стратегиската природа на металот, тешко е да се постигнат точни бројки за производство на берилиум. Сепак, глобалното производство на рафинирани берилиумски материјали е проценето на околу 500 метрички тони.
Рударството и рафинирањето на берилиум во САД, кој изнесува околу 90 проценти од глобалното производство, доминира Материон Корп. Порано познат како Brush Wellman Inc., компанијата работи со рудникот за Бертрандит во Штутгарт во Јута и е најголемиот во светот производител и рафинер на берилиум метал.
Додека берилијата е само рафинирана во САД, Казахстан и Кина, берил е миниран во голем број земји, вклучувајќи ги Кина, Мозамбик, Нигерија и Бразил.
Апликации:
Користењето на берилиите може да се категоризира во пет области:
- Потрошувачка електроника и телекомуникации
- Индустриски компоненти и комерцијални авиокомпании
- Одбрана и војска
- Медицински
- Друго
Извори:
Волш, Кенет А Берилиум Хемија и обработка . ASM Intl (2009).
САД геолошко истражување. Минерали годишник 2011 . Берилиум. Брајан В. Јаскула.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Берилиум Наука и технологија асоцијација. За Берилиум.
URL: http://beryllium.eu/
Вулкан, Том. HardAssetInvestor.com. Основи на берилиум: градење на силата како критичен и стратешки метал
URL: http://www.hardassetsinvestor.com
Следете Теренс на Google+