Lastnosti
- Atomski simbol: Be
- Atomska številka: 4
- Element Kategorija: Alkalne Earth Metal
- Gostota: 1,85 g / cm3
- Tališče: 2349 ° F (1287 ° C)
- Vrelišče: 4476 ° F (2469 ° C)
- Trdota Mohs: 5.5
Značilnosti
Čisti berilij je izredno lahka, močna in krhka kovina.
Z gostoto 1,85 g / cm 3 je berilij druga najlažja elementarna kovina, le za litijem.
Siva barva se zaradi visokega tališča, odpornosti proti lezenju in striženju, kot tudi njene visoke natezne trdnosti in upogibne trdnosti vrednoti kot legirni element. Čeprav je le približno ena četrtina teže jekla , berilij je šestkrat močnejši.
Tako kot aluminij , kovina berilija na površini tvori oksidni sloj, ki pomaga upreti koroziji . Kovina je nemagnetna in ne iskrenja - lastnosti, vrednotene na področju olja in plina - in ima visoko toplotno prevodnost v različnih temperaturah in odličnih lastnosti toplotne disipacije.
Nizek rentgenski absorpcijski presek Berilija in prečni prerez visokega nevtronskega razprševanja sta idealen za rentgenska okna in kot nevtronski reflektor in nevtronski moderator v jedrskih aplikacijah.
Čeprav ima element sladek okus, je jedkost tkivu in vdihavanje lahko povzroči kronično, smrtno nevarno alergijsko bolezen, znano kot berilioza.
Zgodovina
Čeprav je bila prvič izolirana v poznem 18. stoletju, se je do leta 1828 proizvedla čista kovinska oblika berilija. Bilo bi še eno stoletje, preden so se začele tržiti aplikacije berilija.
Francoski kemik Louis-Nicholas Vauquelin je zaradi svojega okusa najprej imenoval svoj novo odkrit element "glucinium" (od grških glykys za "sladko").
Friedrich Wohler, ki je istočasno delal na izolaciji elementa v Nemčiji, je raje izbral izraz berilij in končno je bila Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo, ki je odločila, da se uporablja berilij.
Medtem ko so se raziskave o lastnostih kovin nadaljevale skozi 20. stoletje, se je v začetku 20. stoletja zgodilo, da se je začel komercialni razvoj kovine, dokler se berilijove uporabne lastnosti kot legirni dejavnik ne uresničijo.
Proizvodnja
Berilij se pridobiva iz dveh vrst rud; beril (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ) in bertrandit (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ). Medtem ko ima Beryl na splošno večjo vsebnost berilija (od tri do pet odstotkov po teži), ga je težje določiti kot bertrandit, ki v povprečju vsebuje manj kot 1,5 odstotka berilija. Postopki rafiniranja obeh rud so podobni in se lahko izvajajo v enem samem objektu.
Zaradi njene trdote je treba berilno rudo najprej predhodno prevreti s taljenjem v električni obločni peči. Stoječi material nato potopimo v vodo, pri čemer dobimo fin prah, imenovan "frit".
Zrnata bertranditna ruda in frit se najprej obdela z žveplovo kislino, ki raztopi berilij in druge prisotne kovine, kar vodi v vodotopni sulfat.
Raztopino sulfata, ki vsebuje berilij, razredčimo z vodo in jo napolnimo v rezervoarje, ki vsebujejo hidrofobne organske kemikalije.
Medtem ko berilij pripisuje organskemu materialu, raztopina na vodni osnovi ohranja železo , aluminij in druge nečistoče. Postopek ekstrakcije s topilom lahko ponovimo, dokler v raztopini koncentriramo želeno vsebnost berilija.
Berilijev koncentrat nato nato obdelamo z amonijevim karbonatom in segrevamo, s čimer obaramo berilijev hidroksid (BeOH2). Berilijev hidroksid visoke čistosti je vhodni material za glavne nanosov elementa, vključno z bakrenimi berilijskimi zlitinami , keramiki iz berilije in s čisto proizvodnjo berilijevega kovine.
Za izdelavo berilijeve kovine visoke čistosti se hidroksidna oblika raztopi v amonijevem bifluoridu in segreje nad 1652 ° F (900 ° C), kar ustvarja stalen berilijev fluorid.
Po vlivanju v kalupe berilijev fluorid zmešamo s staljenim magnezijem v lončkih in segrevamo. Tako se lahko čisti berilij ločuje od žlindre (odpadni material). Po ločitvi od magnezijeve žlindre ostanejo berilijeve krogle, ki merijo okoli 97 odstotkov čistega.
Presežek magnezija je izgorel z nadaljnjo obdelavo v vakuumski peči, pri čemer berilij, ki je do 99,99 odstotka čist.
Berilijeve krogle se običajno pretvorijo v prašek preko izostatskega stiskanja, kar ustvarja prah, ki ga lahko uporabimo pri proizvodnji berilijevih aluminijevih zlitin ali čistih kovinskih ščitov iz berilija.
Berilij lahko zlahka recikliramo iz odpadnih zlitin. Vendar je količina recikliranih materialov spremenljiva in omejena zaradi uporabe v disperzijskih tehnologijah, kot je elektronika. Berilij, prisoten v bakrenih berilijovih zlitinah, ki se uporabljajo v elektroniki, je težko zbrati in ko so zbrani najprej poslani na recikliranje bakra, kar zmanjša vsebnost berilija na neekonomično količino.
Zaradi strateške narave kovine je težko doseči natančne podatke o proizvodnji berilija. Vendar pa se ocenjuje, da bo svetovna proizvodnja rafiniranih berilijevih materialov znašala približno 500 metričnih ton.
Rudarstvo in rafiniranje berilija v ZDA, ki predstavlja kar 90 odstotkov svetovne proizvodnje, prevladuje družba Materion Corp. Prej poznana kot Brush Wellman Inc., družba upravlja rudnik spor Mountain bertrandite v Utahu in je največja na svetu proizvajalec in refiner iz berilijevega kovine.
Medtem ko je berilij samo prečiščen v ZDA, Kazahstanu in na Kitajskem, je beril miniran v številnih državah, vključno s Kitajsko, Mozambikom, Nigerijo in Brazilijo.
Aplikacije:
Uporabo berilij lahko razdelimo na pet področij:
- Potrošniška elektronika in telekomunikacije
- Industrijske komponente in komercialna vesoljska industrija
- Obrambna in vojaška
- Medicinski
- Drugo
Viri:
Walsh, Kenneth A. Beryllium Kemija in predelava . ASM Intl (2009).
Geološka raziskava ZDA. Minerals Yearbook 2011 . Berilij. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Združenje za znanost in tehnologijo Berlija. O Beriliju.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Osnove berilija: izgradnja moči kot kritičnega in strateškega kovine
URL: http://www.hardassetsinvestor.com
Sledite Terence v storitvi Google+