Struttura, proprietà e usi dell'ossido di berillio (BeO)

il ossido di berillio (BeO) è un materiale ceramico che, oltre alla sua elevata resistenza e resistività elettrica, ha una elevata capacità di conduzione del calore che lo rende parte dei reattori nucleari, superando anche i metalli in quest'ultima proprietà.

Oltre alla sua utilità come materiale sintetico, può anche essere trovato in natura, anche se è raro. La sua gestione deve essere effettuata con cura, poiché ha la capacità di danneggiare seriamente la salute degli esseri umani.

Nel mondo moderno, è stato osservato come gli scienziati associati alle società tecnologiche abbiano svolto ricerche per sviluppare materiali avanzati per applicazioni piuttosto specializzate, come quelle che soddisfano i materiali dei semiconduttori e quelli dell'industria aerospaziale.

Il risultato di ciò è stata la scoperta di sostanze che, grazie alle loro proprietà estremamente utili e alla loro lunga durata, ci hanno dato l'opportunità di avanzare nel tempo, permettendoci di portare la nostra tecnologia a livelli più alti.

indice

• 1 struttura chimica
• 2 proprietà
  • 2.1 Conduttività elettrica
  • 2.2 Conduttività termica
  • 2.3 Proprietà ottiche
  • 2.4 Rischi per la salute
• 3 usi
  • 3.1 Applicazioni elettroniche
  • 3.2 Applicazioni nucleari
  • 3.3 Altre applicazioni
• 4 riferimenti

Struttura chimica

Una molecola di ossido di berillio (anche chiamata "Il berillio") è composto da un atomo di berillio e un atomo di ossigeno, entrambi coordinati in orientamento tetraedrico, e cristallizzati in strutture cristalline esagonali chiamate wurtziti.

Questi cristalli hanno centri tetraedrici, che sono occupati da Be²⁺ e O^2-. A temperature elevate, la struttura dell'ossido di berillio diventa tetragonale.

L'ottenimento dell'ossido di berillio si ottiene con tre metodi: la calcinazione del carbonato di berillio, la disidratazione dell'idrossido di berillio o l'accensione del metallo di berillio. L'ossido di berillio formato ad alte temperature è inerte, ma può essere sciolto da più composti.

BECO₃ + Calore → BeO + CO₂ (Calcinazione)

Be (OH)₂ → BeO + H₂O (disidratazione)

2 Be + O₂ → 2 BeO (accensione)

Infine, l'ossido di berillio può essere vaporizzato e in questo stato verrà presentato sotto forma di molecole biatomiche.

proprietà

L'ossido di berillio si presenta naturalmente come bromellite, un minerale bianco che si trova in alcuni depositi complessi di ferro di manganese, ma è più comunemente trovato nella sua forma sintetica: un solido amorfo bianco che viene prodotto come una polvere .

Inoltre, le impurità che sono state intrappolate durante la produzione daranno una varietà di colori al campione di ossido.

Il suo punto di fusione è 2507 ° C, il suo punto di ebollizione è 3900 ° C e ha una densità di 3,01 g / cm³.

Allo stesso modo, la sua stabilità chimica è considerevolmente elevata, reagisce solo con il vapore acqueo a temperature vicine a 1000 ºC e può resistere ai processi di riduzione del carbonio e agli attacchi di metalli fusi ad alte temperature.

Inoltre, la sua resistenza meccanica è decente e può essere migliorata con design e produzione adatti per usi commerciali.

Conduttività elettrica

L'ossido di berillio è un materiale ceramico molto stabile e quindi ha una resistività elettrica piuttosto elevata che lo rende uno dei migliori materiali isolanti elettrici, insieme all'allumina.

Per questo motivo, questo materiale è comunemente usato per apparecchiature elettriche specializzate ad alta frequenza.

Conducibilità termica

L'ossido di berillio ha un grande vantaggio in termini di conduttività termica: è noto come il secondo miglior materiale conduttore di calore tra i non metalli, essendo superato solo dal diamante, un materiale molto più costoso e raro.

Per quanto riguarda i metalli, solo il rame e l'argento trasferiscono il calore per conduzione piuttosto che l'ossido di berillio, rendendolo un materiale molto desiderabile.

Grazie alle sue eccellenti proprietà di conduzione termica, questa sostanza è stata coinvolta nella produzione di materiali refrattari.

Proprietà ottiche

Grazie alle sue proprietà cristalline, l'ossido di berillio viene utilizzato per l'applicazione di materiale ultravioletta trasparente in alcuni schermi piatti e celle fotovoltaiche.

Allo stesso modo, possono essere prodotti cristalli di altissima qualità, quindi queste proprietà migliorano in base al processo di produzione utilizzato.

Rischi per la salute

L'ossido di berillio è un composto che deve essere maneggiato con grande cura, poiché possiede proprietà cancerogene, che sono state collegate all'inalazione continua di polveri o vapori di questo materiale.

Le piccole particelle in queste fasi dell'ossido aderiscono ai polmoni e possono generare la formazione di tumori o una malattia nota come berillio.

La berillio è una malattia con un tasso di mortalità mediano che causa respirazione inefficiente, tosse, perdita di peso e febbre e formazione di granulomi nei polmoni o in altri organi colpiti.

Esistono anche rischi per la salute dovuti al contatto diretto dell'ossido di berillio con la pelle, poiché è corrosivo e irritante e può causare danni alla superficie della pelle e alle mucose. Le vie respiratorie e le mani dovrebbero essere protette quando si lavora con questo materiale, specialmente nella sua forma in polvere.

applicazioni

Gli usi dell'ossido di berillio sono principalmente divisi in tre: elettronica, nucleare e altre applicazioni.

Applicazioni elettroniche

La capacità di trasferire il calore ad un livello elevato e la sua buona resistività elettrica hanno reso l'ossido di berillio acquisito una grande utilità come un dissipatore di calore.

Il suo uso è stato evidenziato nei circuiti all'interno di computer ad alta capacità, oltre ad apparecchiature che gestiscono correnti elevate di elettricità.

L'ossido di berillio è trasparente per i raggi X e le microonde, quindi è utilizzato in finestre contro questi tipi di radiazioni, così come antenne, sistemi di comunicazione e forni a microonde.

Applicazioni nucleari

La sua capacità di moderare i neutroni e di mantenere la sua struttura sotto bombardamento di radiazioni ha reso l'ossido di berillio coinvolto nella costruzione di reattori nucleari e può anche essere applicato in reattori ad alta temperatura raffreddati dai gas.

Altre applicazioni

La bassa densità di ossido di berillio ha suscitato interesse nelle industrie aerospaziali e della tecnologia militare, in quanto potrebbe rappresentare un'opzione a basso peso nei motori a razzo e giubbotti antiproiettile.

Infine, è stato recentemente applicato come materiale refrattario alla fusione di metalli nelle industrie metallurgiche.

riferimenti

1. PubChem. (N.d.). Ossido di berillio. Estratto da pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (N.d.). Beryllia / ossido di berillio (BeO). Recupero da reade.com
3. Ricerca, C. (s.f.). Ossido di berillio - berillio. Estratto da azom.com
4. Servizi, N. J. (s.f.). Ossido di berillio. Estratto da nj.gov
5. Wikipedia. (N.d.). Ossido di berillio. Estratto da en.wikipedia.org