Berülliumhüdroksiid (Be (OH) 2) keemiline struktuur, omadused ja kasutusalad



The berülliumhüdroksiid on keemiline ühend, mis koosneb kahest hüdroksiidi (OH) molekulist ja berülliumimolekulist (Be). Selle keemiline valem on Be (OH)2 ja see on iseloomulik amfoteersele liigile. Üldiselt võib seda saada berülliummonoksiidi ja vee vahelises reaktsioonis vastavalt järgmisele keemilisele reaktsioonile: BeO + H2O → Be (OH)2

Teisest küljest on selle amfoteerse aine molekulaarne konfiguratsioon lineaarne. Siiski võib saada erinevaid berülliumhüdroksiidi struktuure: alfa- ja beeta-vorm, mineraal- ja aurufaasis, sõltuvalt kasutatud meetodist.

Indeks

  • 1 Keemiline struktuur
    • 1.1. Berülliumhüdroksiid alfa
    • 1.2 Beta berülliumhüdroksiid
    • 1.3 Berülliumhüdroksiid mineraalides
    • 1.4 Berülliumhüdroksiidi aur
  • 2 Atribuudid
    • 2.1 Välimus
    • 2.2 Termokeemilised omadused
    • 2.3 Lahustuvus
    • 2.4 Kokkupuutest tulenevad ohud
  • 3 Kasutamine
  • 4 Saamine
    • 4.1 Metallilise berülliumi saamine
  • 5 Viited

Keemiline struktuur

Seda keemilist ühendit võib leida neljal viisil:

Berylliumhüdroksiid alfa

Mis tahes aluselise reagendi, näiteks naatriumhüdroksiidi (NaOH) lisamisega berülliumsoola lahusele saadakse berülliumhüdroksiidi alfa (a) vorm. Allpool on toodud näide:

2NaOH (lahjendatud) + BeCl2 → Be (OH)2↓ + 2NCl

2NaOH (lahjendatud) + BeSO4 → Be (OH)2↓ + Na2SO4

Berüllium beetahüdroksiid

Selle alfa-toote degenereerumine moodustab meta-stabiilse tetragonaalse kristallstruktuuri, mis pärast pikka aega on transformeeritud rombiliseks struktuuriks, mida nimetatakse berülliumhüdroksiidiks beeta (β)..

See beeta-vorm saadakse ka sadena naatrium berülliumi lahusest hüdrolüüsi teel sulamistemperatuuri lähedal..

Berülliumhüdroksiid mineraalides

Kuigi see ei ole tavaline, leitakse berülliumhüdroksiid kristallilise mineraalina, mida tuntakse käitumisena (seda kutsutakse sel viisil, viidates selle keemilisele koostisele).

See esineb graniidilistes pegmaatides, mis on moodustunud Gadolinite (silikaatide rühma mineraalid) muutmisest vulkaanilistes fumaroolides..

See suhteliselt uus mineraal avastati esmakordselt 1964. aastal ja seda leidub praegu ainult Ameerika Ühendriikides Texases ja Utahis asuvates graniidist pegmatites..

Berülliumhüdroksiidi aur

Temperatuuridel üle 1200 ° C (2190 ° C) on aurufaasis olemas berülliumhüdroksiidi. See saadakse veeauru ja berülliumoksiidi (BeO) vahelises reaktsioonis..

Samamoodi on saadud auru osaline rõhk 73 Pa, mõõdetuna temperatuuril 1500 ° C.

Omadused

Berülliumhüdroksiidi molaarmass või ligikaudne molekulmass on 43,0268 g / mol ja tihedus 1,92 g / cm.3. Selle sulamistemperatuur on 1000 ° C, kus see hakkab lagunema.

Mineraalina on Be (OH)2 (behoita) kõvadus on 4 ja selle tihedus on vahemikus 1,91 g / cm3 ja 1,93 g / cm3.

Välimus

Berülliumhüdroksiid on valge tahke aine, mille alfa-vormis on želatiinne ja amorfne. Teisest küljest moodustab selle ühendi beeta-vorm täpselt määratletud ortorombiline ja stabiilne kristalne struktuur.

Võib öelda, et Be (OH) mineraali morfoloogia2 see on varieeruv, sest seda võib leida retikulaarsete kristallidena, arborescent- või sfääriliste agregaatidena. Sarnaselt on see valge, roosa, sinakas ja isegi värvitu ning rasvase klaaskehaga.

Termokeemilised omadused

Moodustumise entalpia: -902,5 kJ / mol

Gibbs'i energia: -815,0 kJ / mol

Moodustumise entroopia: 45,5 J / mol

Soojusvõimsus: 62,1 J / mol

Soojusvõimsus: 1 443 J / K

Moodustumise standardne entalpia: -20,98 kJ / g

Lahustuvus

Berülliumhüdroksiid on looduses amfoteerne, seega on see võimeline prootoneid annetama või aktsepteerima ning lahustuma nii happelises kui ka aluselises keskkonnas happe-aluse reaktsioonis, tekitades soola ja vett.

Selles mõttes on Be (OH) lahustuvus2 vees piirab lahustuvus toode Kps(H2O), mis on võrdne 6,92 × 10-22.

Kokkupuute riskid

Berülliumhüdroksiidi aine õiguslikult lubatud piirnorm (PEL või OSHA), mille maksimaalne kontsentratsioon on vahemikus 0,002 mg / m3 ja 0,005 mg / m3 on 8 tundi ja kontsentratsioonil 0,0225 mg / m3 maksimaalselt 30 minutit.

Need piirangud on tingitud asjaolust, et berüllium on klassifitseeritud kantserogeenseks aineks, tüüp A1 (kantserogeenne aine inimestel, epidemioloogilistest uuringutest saadud tõendite põhjal)..

Kasutamine

Berülliumhüdroksiidi kasutamine toorainena mõne toote töötlemiseks on väga piiratud (ja ebatavaline). Siiski on see ühend, mida kasutatakse peamise reagendina teiste ühendite sünteesimiseks ja berülliummetalli saamiseks.

Saamine

Berülliumoksiid (BeO) on tööstuses kasutatav kõrge puhtusastmega berülliumi keemiline ühend. Seda iseloomustab värvitu tahke aine, millel on elektriisolatsioon ja kõrge soojusjuhtivus.

Selles mõttes toimub selle sünteesi protsess (tehnilises kvaliteedis) esmatööstuses järgmiselt:

  1. Berülliumhüdroksiid lahustatakse väävelhappes (H2SO4).
  2. Kui reaktsioon viiakse läbi, filtreeritakse lahus nii, et sellisel viisil elimineeritakse oksiidi või sulfaadi lahustumatud lisandid..
  3. Filtraat aurustatakse, et kontsentreerida produkt, mis jahutatakse, et saada berülliumsulfaadi BeSO kristalle.4.
  4. BeSO4 kaltsineeritakse temperatuuril 1100 ° C kuni 1400 ° C.

Lõpptoodet (BeO) kasutatakse tööstuslikuks kasutamiseks mõeldud keraamiliste eritükkide valmistamiseks.

Metallilise berülliumi saamine

Berülliummineraalide ekstraheerimise ja töötlemise käigus tekivad lisandid, nagu berülliumoksiid ja berülliumhüdroksiid. Viimast töödeldakse metallilise berülliumi saamiseni.

Be (OH) reageeritakse2 ammooniumbifluoriidi lahusega:

Be (OH)2 + 2 (NH4) HF2 → (NH4)2BeF4 + 2 H2O

(NH4)2BeF4 see on temperatuuritõusu all, kannab termilist lagunemist:

(NH4)2BeF4 → 2NH3 + 2HF + BeF2

Lõpuks, berülliumfluoriidi redutseerimine 1300 ° C juures magneesiumi (Mg) tulemusel annab berülliummetalli:

BeF2 + Mg → Be + MgF2

Berülliumi kasutatakse metallide sulamites, elektroonikakomponentide tootmisel, röntgeniseadmetes kasutatavate kiirgusekraanide ja akende valmistamisel..

Viited

  1. Wikipedia. (s.f.). Berülliumhüdroksiid. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
  2. Holleman, A. F .; Wiberg, E. ja Wiberg, N. (2001). Berülliumhüdroksiid. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
  3. Publishing, D. D. (s.f.). Behoite. Välja otsitud käsiraamatustofmineralogy.org
  4. Kõik reaktsioonid. (s.f.). Berülliumhüdroksiid Be (OH)2. Välja otsitud allreactions.com
  5. PubChem. (s.f.). Berülliumhüdroksiid. Välja otsitud aadressilt pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Walsh, K. A. ja Vidal, E. E. (2009). Berülliumi keemia ja töötlemine. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve