Nekretnine
- Atomski simbol: Be
- Atomski broj: 4
- Element Kategorija: Alkalni Earth Metal
- Gustina: 1,85 g / cm3
- Tačka topljenja: 2349 ° F (1287 ° C)
- Tačka ključanja: 4476 ° F (2469 ° C)
- Mohs tvrdoća: 5.5
Karakteristike
Čisti berilijum je izuzetno lagan, snažan i krhki metal.
Sa gustinom od 1,85 g / cm 3 , berilijum je drugi najlakši elementarni metal, iza samo litijuma.
Metar sa sivom bojom vredi se kao legirani element zbog svoje visoke tačke topljenja, otpornosti na lezanje i smicanja, kao i visoke čvrstoće pri natezanju i rigidnosti savijanja. Iako je samo oko četvrtine težine čelika , berilijum je šest puta jači.
Kao aluminijum , metalni berilijum na površini stvara oksidni sloj koji pomaže da se odupre koroziji . Metala su i nemagnetna i ne-iskrena - svojstva vrednovana u polju ulja i gasa - i ima visoku toplotnu provodljivost u nizu temperatura i odličnim osobinama disipacije toplote.
Presjek niske rentgenske apsorpcije Berilija i poprečni presek visokog neutrona čine ga idealnim za rendgenske prozore i kao neutronski reflektor i neutronski moderator u nuklearnim aplikacijama.
Iako element ima slatki ukus, korozivan je za tkivo i udisanje može dovesti do hronične, opasne po život alergijske bolesti poznate kao berilioza.
istorija
Iako je prvi izolovan krajem XVIII veka, čisti metalni oblik berilijuma nije proizveden do 1828. Bilo bi još jedan vek pre nego što su se razvijale komercijalne aplikacije za berilijum.
Francuski hemičar Louis-Nicholas Vauquelin je prvobitno nazvao svoj novo otkriveni element 'glucinium' (od grčkih gliki za 'slatko') zbog svog ukusa.
Friedrich Wohler, koji je istovremeno radio na izolaciji elementa u Njemačkoj, preferirao je izraz beryllium i na kraju je međunarodna unija čiste i primenjene hemije koja je odlučila da se koristi izraz berilijuma.
Dok su se istraživanja o svojstvima metala nastavile tokom dvadesetog veka, tek početkom 20. vijeka realizacija berilijevih korisnih osobina kao legirajućeg agenta počela je komercijalni razvoj metala.
Proizvodnja
Berilijum se izdvaja iz dve vrste ruda; beril (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ) i bertrandit (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ). Dok Beryl generalno ima veći sadržaj berilijuma (od tri do pet procenata po težini), teže je prečišćavati nego bertrandit, koji u prosjeku sadrži manje od 1,5 procenta berilijuma. Međutim, procesi prerade oba ruda su slični i mogu se izvršiti u jednom objektu.
Zbog svoje dodane tvrdoće, berilsku rupu mora prvo prethodno rastvarati topljenjem u električnoj peći. Stakleni materijal se potopi u vodu, stvarajući fin prah koji se naziva "frit".
Složena bertranditna ruda i frit se prvo tretiraju sa sumpornom kiselinom, koja rastvara berilijum i ostale prisutne metale, što dovodi do rastvorljivosti u vodi, sulfata.
Sulfatski rastvor koji sadrži berilijum se razblaži vodom i napaja se u rezervoare koji sadrže hidrofobne organske hemikalije.
Dok se berilijum pripisuje organskom materijalu, rastvor baziran na vodi zadržava gvožđe , aluminijum i druge nečistoće. Ovaj postupak ekstrakcije rastvarača se može ponoviti dok se željeni sadržaj berilijuma ne koncentriše u rastvor.
Koncentrat berilijuma se zatim tretira amonijum karbonatom i zagreva, čime se precipitira berilijum hidroksid (BeOH 2 ). Berilijum hidroksid visokog čistoća je ulazni materijal za glavne primene elementa, uključujući legure bakra berilije, berilijsku keramiku i čistu proizvodnju berilijum metala.
Da bi se proizveo metil berilijum visoke čistoće, hidroksidni oblik se rastvori u amonijum bifluoridu i zagreje na preko 1652 ° F (900 ° C), stvarajući rastopljeni berilijum fluorid.
Nakon što se baci u kalupe, berilijum fluorid se pomeša sa rastopljenim magnezijumom u loncima i zagreva. Na taj način se čisti berilijum odvaja od šljake (otpadni materijal). Posle razdvajanja od magnezijuma, ostaju berilijumske sfere koje čine oko 97 posto čistog.
Višak magnezijuma je spaljen daljim tretmanom u vakuumskoj peći, ostavljajući berilij koji je čisto 99,99%.
Berilijumske sfere se obično pretvaraju u prah putem izostatskog presovanja, stvarajući prašak koji se može koristiti u proizvodnji berilijum-aluminijumskih legura ili čistog metalnog štita od berilija.
Berilijum se takođe lako može reciklirati iz legure otpadaka. Međutim, količina recikliranih materijala je promenljiva i ograničena zbog njegove upotrebe u disperzivnim tehnologijama, kao što je elektronika. Berilijum prisutan u bakar-berilijum legurama koji se koriste u elektronici je teško sakupljati i kada se sakupljaju prvi put poslati na reciklažu bakra, što razblaži sadržaj berilija na neekonomičnu količinu.
Zbog strateške prirode metala, teško je postići precizne podatke o proizvodnji berilijuma. Međutim, procenjuje se da je globalna proizvodnja rafinisanih berilijumskih materijala oko 500 metričkih tona.
Rudarstvo i rafiniranje berilijuma u SAD, koji čini čak 90 posto globalne proizvodnje, dominira Materion Corp. Pre poznata kao Brush Wellman Inc., kompanija posluje rudnikom Spor Mountain bertrandite u Utahu i najveća je na svijetu proizvođač i rafiner berilijumskog metala.
Dok se berilijum samo prečisti u SAD, Kazahstanu i Kini, beril je miniran u mnogim zemljama, uključujući Kinu, Mozambik, Nigeriju i Brazil.
Aplikacije:
Upotreba berilijuma može se kategorizirati u pet područja:
- Potrošačka elektronika i telekomunikacije
- Industrijske komponente i komercijalna vazduhoplovstva
- Odbrana i vojska
- Medicinski
- Ostalo
Izvori:
Walsh, Kenneth A. Beryllium Hemija i prerada . ASM Intl (2009).
Geološko istraživanje SAD-a. Minerali godišnjak 2011 . Berilijum. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Udruženje nauke i tehnologije Berilija. O Beriliju.
URL: http://beryllium.eu/
Vulkan, Tom. HardAssetInvestor.com. Osnove berilijuma: izgradnja snage kao kritičnog i strateškog metala
URL: http://www.hardassetsinvestor.com
Pratite Terence na Google+