Oxid berylnatý - Beryllium oxide
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Preferovaný název IUPAC Oxid berylnatý (II) | |
| Systematický název IUPAC Oxoberyllium | |
| Ostatní jména Beryllia, Thermalox, Bromellite, Thermalox 995.[1] | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| 3902801 | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.013.758  |
| Číslo ES |
|
| Pletivo | berylium + oxid |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
| UN číslo | 1566 |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| BýtÓ | |
| Molární hmotnost | 25.011 g · mol−1 |
| Vzhled | Bezbarvé sklovité krystaly |
| Zápach | Bez zápachu |
| Hustota | 3,01 g / cm3 |
| Bod tání | 2507 ° C (4545 ° F; 2780 K) |
| Bod varu | 3900 ° C (7050 ° F; 4 170 K) |
| 0,00002 g / 100 ml | |
| Mezera v pásmu | 10,6 eV |
| Tepelná vodivost | 330 W / (K · m) |
Index lomu (nD) | 1.719 |
| Struktura | |
| Šestihranný | |
| P63mc | |
| C6v | |
| Čtyřúhelníkový | |
| Lineární | |
| Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 25,5 J / (K · mol) |
Std molární entropie (S | 13,73–13,81 J / (K · mol) |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | -599 kJ / mol[2] |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | -582 kJ / mol |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Vysoce toxický, karcinogenní |
| Bezpečnostní list | Vidět: datová stránka |
| Piktogramy GHS |    |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H301, H315, H317, H319, H330, H335, H350, H372 | |
| P201, P260, P280, P284, P301 + 310, P305 + 351 + 338 | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 2062 mg / kg (myš, orální) |
| NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | PEL 0,002 mg / m3 C 0,005 mg / m3 (30 minut), s maximem maxima 0,025 mg / m3 (jako Be)[3] |
REL (Doporučeno) | Ca C 0,0005 mg / m3 (jako Be)[3] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | Ca [4 mg / m3 (jako Be)][3] |
| Související sloučeniny | |
jiný anionty | Beryllium tellurid |
jiný kationty | |
| Stránka s doplňkovými údaji | |
| Index lomu (n), Dielektrická konstanta (εr), atd. | |
Termodynamické data | Fázové chování pevná látka - kapalina - plyn |
| UV, IR, NMR, SLEČNA | |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Oxid berylnatý (BeO), také známý jako beryllia, je anorganická sloučenina s vzorec BeO. Tato bezbarvá pevná látka je pozoruhodný elektrický izolátor s vyšší tepelnou vodivostí než kterýkoli jiný nekovový materiál kromě diamant a převyšuje většinu kovů.[4] Jako amorfní pevná látka, oxid berylnatý je bílý. Jeho vysoká teplota tání vede k jeho použití jako a žáruvzdorný materiál.[5] V přírodě se vyskytuje jako minerál bromelit. Historicky a ve vědě o materiálech byl nazýván oxid berylnatý glucina nebo oxid glucinia.
Příprava a chemické vlastnosti
Oxid berylnatý lze připravit kalcinace (pražení) uhličitan berylnatý, dehydratace hydroxid berylnatý nebo zapálení kovu berylium:
- BeCO3 → BeO + CO2
- Být (OH)2 → BeO + H2Ó
- 2 Be + O2 → 2 BeO
Zapálením berýlia na vzduchu se získá směs BeO a nitridu Být3N2.[4] Na rozdíl od oxidů tvořených ostatními prvky skupiny 2 (kovy alkalických zemin) je oxid berylnatý amfoterní spíše než základní.
Oxid berylnatý vytvořený při vysokých teplotách (> 800 ° C) je inertní, ale snadno se rozpouští v horké vodě amonný bifluorid (NH4HF2) nebo roztok koncentrovaného za tepla kyselina sírová (H2TAK4) a síran amonný ((NH4)2TAK4).
Struktura
BeO krystalizuje v šestiúhelníku wurtzite struktura představující čtyřboký Be2+ a O.2− centra, jako lonsdaleite a w-BN (s oběma to je izoelektronický ). Naproti tomu oxidy kovů větší skupiny 2, tj. MgO, CaO, SrO, BaO, krystalizovat v krychli motiv kamenné soli s oktaedrickou geometrií o dikacích a dianionech.[4] Při vysoké teplotě se struktura transformuje do tetragonální formy.[6]
V parní fázi je oxid berylnatý přítomný jako diskrétní rozsivkové molekuly. V jazyce teorie valenčních vazeb lze tyto molekuly popsat jako adoptivní sp orbitální hybridizace na obou atomech, představující jeden σ (mezi jedním sp orbitální na každém atomu) a jeden π vazba (mezi zarovnanými p orbitaly na každém atomu orientované kolmo k molekulární ose). Molekulární orbitální teorie poskytuje mírně odlišný obraz bez č síť sigma bonding (protože 2s orbitaly dvou atomů se spojí a vytvoří naplněný orbitál spojující sigma a naplněný orbitál sigma * anti-bonding) a dvě vazby pí vytvořené mezi oběma páry p orbitaly orientované kolmo na molekulární osu. Sigma orbitální tvořený p orbitaly zarovnané podél molekulární osy nejsou vyplněny. Odpovídající základní stav je ... (2sσ)2(2 sσ *)2(2 pπ)4 (jako v isoelektronickém C2 molekula), kde lze obě vazby považovat za dativní vazby od kyslíku k berýliu.[7]
Aplikace
Mohou být pěstovány vysoce kvalitní krystaly hydrotermálně, nebo jinak Metoda Verneuil. Oxid berylnatý se z velké části vyrábí jako bílý amorfní prášek, slinutý do větších tvarů. Nečistoty, jako je uhlík, mohou jinak bezbarvé hostitelské krystaly poskytnout různé barvy.
Slinutý oxid berylnatý je velmi stabilní keramický.[8] Oxid berylnatý se používá v raketových motorech[9] a jako transparentní ochranný povlak na hliníkovaný dalekohledová zrcadla.
Oxid berylnatý se používá v mnoha vysoce výkonných zařízeních polovodič součásti pro aplikace, jako je rádiové zařízení, protože má dobré tepelná vodivost a zároveň je dobrým elektrickým izolátorem. Používá se jako plnivo v některých materiálech tepelného rozhraní, jako je tepelné mazivo.[10] Nějaký výkonová polovodičová zařízení použili keramiku z oxidu berylnatého mezi křemík čip a kovová montážní základna obalu k dosažení nižší hodnoty teplotní odolnost než podobná konstrukce oxid hlinitý. Používá se také jako konstrukční keramický pro vysoce výkonná mikrovlnná zařízení, vakuové trubky, magnetrony, a plynové lasery. BeO byl navržen jako moderátor neutronů pro námořní námořní vysokou teplotu plynem chlazené reaktory (MGCR), stejně jako NASA Kilopower jaderný reaktor pro vesmírné aplikace.[11]
Bezpečnost
BeO je karcinogenní v práškové formě[12] a může způsobit chronické plicní onemocnění alergického typu berylliosis. Po vypálení do pevné formy je bezpečná manipulace, pokud není vystavena obrábění, při kterém se vytváří prach, čisté rozbití uvolňuje malé množství prachu, ale drcení nebo broušení mohou představovat riziko.[13] Keramika z oxidu berylnatého není podle federálních zákonů v USA nebezpečným odpadem.[Citace je zapotřebí ]
Reference
- ^ „beryllium oxide - Compound Summary“. PubChem Compound. USA: Národní centrum pro biotechnologické informace. 27. března 2005. Identifikace a související záznamy. Citováno 8. listopadu 2011.
- ^ Zumdahl, Steven S. (2009). Chemické principy 6. vydání. Společnost Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0054". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ A b C Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Raymond Aurelius Higgins (2006). Materiály pro inženýry a techniky. Noví. str.301. ISBN 0-7506-6850-4.
- ^ A. F. Wells (1984). Strukturní anorganická chemie (5 ed.). Oxford Science Publications. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Základy spektroskopie. Allied Publishers. str. 234. ISBN 978-81-7023-911-6. Citováno 29. listopadu 2011.
- ^ Günter Petzow, Fritz Aldinger „Sigurd Jönsson, Peter Welge, Vera van Kampen, Thomas Mensing, Thomas Brüning„ Beryllium and Beryllium Compounds “v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a04_011.pub2
- ^ Ropp, Richard C. (2012-12-31). Encyklopedie sloučenin alkalické Země. Noví. ISBN 9780444595539.
- ^ Greg Becker; Chris Lee; Zuchen Lin (2005). „Tepelná vodivost v pokročilých čipech - rozvíjející se generace tepelných maziv nabízí výhody“. Pokročilé balení: 2–4. Archivovány od originál 21. června 2000. Citováno 2008-03-04.
- ^ McClure, Patrick; Poston, David; Gibson, Marc; Bowman, Cheryl; Creasy, John (14. května 2014). „Koncept vesmírného reaktoru KiloPower - studium materiálů reaktoru“. Citováno 21. listopadu 2017.
- ^ „Informační list o nebezpečných látkách“ (PDF). Ministerstvo zdravotnictví a služeb pro seniory v New Jersey. Citováno 17. srpna 2018.
- ^ "Bezpečnost oxidu berylnatého". Americká Beryllia. Citováno 2018-03-29.