Özellikleri
- Atomik Sembol: Ol
- Atom Numarası: 4
- Eleman Kategorisi: Alkali Toprak Metal
- Yoğunluk: 1,85 g / cm³
- Erime Noktası: 2349 ° F (1287 ° C)
- Kaynama Noktası: 4476 ° F (2469 ° C)
- Mohs Sertlik: 5.5
Özellikleri
Saf berilyum son derece hafif, güçlü ve kırılgan bir metaldir.
1.85 g / cm3 yoğunluğunda, berilyum, sadece lityumun ardında ikinci en hafif elementel metaldir.
Gri renkli metal, yüksek erime noktası, sürünme ve kaymaya karşı dayanıklılığı, yüksek gerilme mukavemeti ve eğilme dayanımı nedeniyle bir alaşım elemanı olarak değerlenir. Çelik ağırlığının sadece dörtte biri olmasına rağmen, berilyum altı kat daha güçlüdür.
Alüminyum gibi , berilyum metali, yüzeyinde korozyona karşı direnç gösteren bir oksit tabakası oluşturur. Metal hem manyetik olmayan hem de kıvılcım çıkarmayan - petrol ve gaz alanında değer verilen özelliklerdir - ve bir dizi sıcaklık ve mükemmel ısı dağılımı özellikleri üzerinde yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir.
Berilyum'un düşük x-ışını absorpsiyonu kesiti ve yüksek nötron saçılımı kesiti, onu x-ışını pencereleri için ve nükleer uygulamalarda nötron reflektörü ve nötron moderatörü olarak ideal kılar.
Öğe tatlı bir tada sahip olmasına rağmen, doku için aşındırıcıdır ve inhalasyon, berylliosis olarak bilinen kronik, hayatı tehdit eden bir alerjik hastalığa yol açabilir.
Tarihçe
İlk olarak 18'inci yüzyılın sonlarında izole edilmiş olmasına rağmen, 1828'e kadar saf bir berilyum formu üretilmemiştir. Berilyum için ticari uygulamaların geliştirilmesinden önce bir yüzyıl daha olacaktır.
Fransız kimyacı Louis-Nicholas Vauquelin, başlangıçta yeni keşfedilmiş olan 'glucinium' adını (Yunan glikozundan 'tatlı') tadıyla adlandırdı.
Almanya'da elementi izole etmek için eşzamanlı olarak çalışan Friedrich Wohler, berilyum terimini tercih etti ve sonuçta berilyum terimi kullanılacak Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği oldu.
Metalin özellikleri ile ilgili araştırmalar 20. yüzyıl boyunca devam ederken, 20. yüzyılın başlarında, metalin ticari gelişiminin başladığı berilyumun bir alaşım maddesi olarak kullanışlı özelliklerinin gerçekleşmesine kadar değildi.
Üretim
Berilyum iki tip cevherden ekstrakte edilir; beril (Be 3 Al2 (Si03 3 ) 6 ) ve bertrandit (Be 4 Si207 (OH) 2 ). Beril genellikle daha yüksek berilyum içeriğine sahipken (ağırlıkça yüzde üç ila beş), ortalama olarak yüzde 1,5'den az berilyum içeren bertrandite göre daha rafine etmek daha zordur. Her iki cevherin rafinasyon işlemleri de benzerdir ve tek bir tesiste gerçekleştirilebilir.
Eklenen sertliği nedeniyle, beril cevheri önce bir elektrik ark fırında eritilerek ön işlemden geçirilmelidir. Erimiş malzeme daha sonra suya daldırılarak 'frit' olarak adlandırılan ince bir toz elde edilir.
Ezilmiş bertrandit cevheri ve friti ilk olarak, berilyum ve diğer metalleri çözen ve suda çözünür bir sülfat ile sonuçlanan sülfürik asit ile işlenir.
Berilyum içeren sülfat çözeltisi su ile seyreltilir ve hidrofobik organik kimyasallar içeren tanklara beslenir.
Berilyum organik maddeye yapışırken, su bazlı çözelti demir , alüminyum ve diğer yabancı maddeleri tutar. Bu çözücü ekstraksiyon prosesi, istenen berilyum muhtevası çözeltide konsantre edilene kadar tekrar edilebilir.
Berilyum konsantresi daha sonra amonyum karbonat ile işlenir ve ısıtılır, böylece berilyum hidroksit (BeOH 2 ) çökeltilir. Yüksek saflıkta berilyum hidroksit, bakır berilyum alaşımları , berilyum seramikleri ve saf berilyum metal üretimi de dahil olmak üzere elementin ana uygulamaları için giriş malzemesidir.
Yüksek saflıkta berilyum metali üretmek için, hidroksit formu amonyum bifluorür içinde eritilir ve erimiş berilyum florit oluşturarak 1652 ° F'nin (900 ° C) üzerine ısıtılır.
Kalıplara döküldükten sonra, berilyum florür potalarda erimiş magnezyum ile karıştırılır ve ısıtılır. Bu, saf berilyumun cüruftan ayrılmasına (atık malzeme) izin verir. Magnezyum cüruftan ayrıldıktan sonra, yaklaşık yüzde 97 oranında saf olan berilyum küreleri kalır.
Aşırı magnezyum, bir vakum fırında daha fazla işlemle yakılır ve% 99.99 oranında saf olan berilyum bırakılır.
Berilyum küreleri normal olarak izostatik presleme yoluyla toz haline dönüştürülür, berilyum-alüminyum alaşımlarının veya saf berilyum metal kalkanların üretiminde kullanılabilen bir toz oluşturur.
Berilyum ayrıca hurda alaşımlarından kolayca geri dönüştürülebilir. Bununla birlikte, geri dönüştürülmüş malzemelerin miktarı, elektronik gibi dağınık teknolojilerdeki kullanımı nedeniyle değişken ve sınırlıdır. Elektronikte kullanılan bakır-berilyum alaşımlarında bulunan berilyumun toplanması zordur ve toplandığında ilk olarak berilyum içeriğini ekonomik olmayan bir miktarda seyreltilen bakır geri dönüşümü için gönderilir.
Metalin stratejik yapısı nedeniyle, berilyum için doğru üretim rakamlarının elde edilmesi zordur. Bununla birlikte, rafine edilmiş berilyum malzemelerin küresel üretimi yaklaşık olarak 500 metrik ton olarak tahmin edilmektedir.
ABD'de berilyumun küresel üretimin yüzde 90'ını oluşturan madenciliği ve rafine edilmesi, Materion Corp.'un hakimiyeti altındadır. Eskiden Brush Wellman Inc. olarak bilinen şirket, Utah'daki Spor Dağı bertrandite madenini işletiyor ve dünyanın en büyük berilyum metali üreticisi ve arıtıcısı.
Berilyum sadece ABD, Kazakistan ve Çin'de rafine edilirken, beril, Çin, Mozambik, Nijerya ve Brezilya dahil olmak üzere bir dizi ülkede çıkarılmaktadır.
Uygulamalar:
Berilyum kullanımları beş alana ayrılabilir:
- Tüketici elektroniği ve telekomünikasyon
- Endüstriyel bileşenler ve ticari havacılık
- Savunma ve askeri
- Tıbbi
- Diğer
Kaynaklar:
Walsh, Kenneth A. Beryllium Kimya ve İşleme . ASM Intl (2009).
Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları. Mineraller Yıllığı 2011 . Berilyum. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Berilyum Bilim ve Teknoloji Derneği. Berilyum hakkında.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Berilyum Temelleri: Kritik ve Stratejik Bir Metal Olarak Gücün Oluşturulması
URL: http://www.hardassetsinvestor.com
Google + 'da Terence izleyin