- Structure chimique
- Propriétés
- Conductivité électrique
- Conductivité thermique
- Propriétés optiques
- Risques sanitaires
- Applications
- Applications électroniques
- Applications nucléaires
- Autres applications
- Références
L' oxyde de béryllium (BeO) est un matériau céramique, en plus de leur résistance élevée et de leur résistivité électrique, a une capacité d'entraînement d'une chaleur aussi élevée qui fait partie des réacteurs nucléaires, surpassant même les métaux dans cette dernière propriété.
En plus de son utilité en tant que matière synthétique, il peut également être trouvé dans la nature, bien qu'il soit rare. Sa manipulation doit être effectuée avec précaution, car elle a la capacité de nuire gravement à la santé humaine.
Modèle de la structure cristalline de l'oxyde de béryllium, par Ben Mills, de Wikimedia Commons
Dans le monde moderne, on a observé comment les scientifiques associés aux entreprises technologiques ont mené des recherches pour développer des matériaux avancés pour des applications assez spécialisées, telles que celles qui rencontrent des matériaux semi-conducteurs et celles de l'industrie aérospatiale.
Le résultat de cela a été la découverte de substances qui, grâce à leurs propriétés extrêmement utiles et leur grande durabilité, nous ont donné l'opportunité d'avancer dans le temps, nous permettant de porter notre technologie à des niveaux plus élevés.
Structure chimique
Une molécule d'oxyde de béryllium (également appelée «béryllium») est composée d'un atome de béryllium et d'un atome d'oxygène, tous deux coordonnés dans une orientation tétraédrique, et cristallise en structures cristallines hexagonales appelées wurtzites.
Ces cristaux ont des centres tétraédriques, qui sont occupés par Be 2+ et O 2-. Aux températures élevées, la structure de l'oxyde de béryllium devient du type tétragonal.
L'obtention de l'oxyde de béryllium se fait par trois méthodes: la calcination du carbonate de béryllium, la déshydratation de l'hydroxyde de béryllium, ou par inflammation du béryllium métallique. L'oxyde de béryllium formé à des températures élevées a un caractère inerte, mais peut être dissous par divers composés.
BeCO 3 + Heat → BeO + CO 2 (Calcination)
Be (OH) 2 → BeO + H 2 O (déshydratation)
2 Be + O 2 → 2 BeO (allumage)
Enfin, l'oxyde de béryllium peut être vaporisé, et dans cet état il se présentera sous forme de molécules diatomiques.
Propriétés
L'oxyde de béryllium se présente dans la nature sous forme de bromellite, un minéral blanc présent dans certains dépôts complexes de manganèse-fer, mais il se trouve le plus souvent sous sa forme synthétique: un solide amorphe blanc qui se présente sous forme de poudre..
De plus, les impuretés piégées pendant la production donneront à l'échantillon d'oxyde des couleurs variées.
Son point de fusion est situé à 2507 ºC, son point d'ébullition à 3900 ºC et sa densité est de 3,01 g / cm 3.
De la même manière, sa stabilité chimique est considérablement élevée, ne réagissant avec la vapeur d'eau qu'à des températures proches de 1000 ºC, et il peut résister aux processus de réduction du carbone et aux attaques des métaux fondus à haute température.
En outre, sa résistance mécanique est décente et elle peut être améliorée avec des conceptions et une fabrication adaptées à des utilisations commerciales.
Conductivité électrique
L'oxyde de béryllium est un matériau céramique extrêmement stable, et a donc une résistivité électrique assez élevée qui en fait l'un des meilleurs matériaux isolants électriques, avec l'alumine.
Pour cette raison, ce matériau est couramment utilisé pour les équipements électriques haute fréquence spécialisés.
Conductivité thermique
L'oxyde de béryllium présente un grand avantage en termes de conductivité thermique: il est connu comme le deuxième meilleur matériau conducteur de la chaleur parmi les non-métaux, après le diamant, un matériau considérablement plus cher et rare.
Pour les métaux, seuls le cuivre et l'argent transfèrent mieux la chaleur par conduction que l'oxyde de béryllium, ce qui en fait un matériau hautement souhaitable.
En raison de ses excellentes propriétés de conduction thermique, cette substance a été impliquée dans la production de matériaux réfractaires.
Propriétés optiques
En raison de ses propriétés cristallines, l'oxyde de béryllium est utilisé pour l'application de matériau transparent aux ultraviolets dans certains écrans plats et cellules photovoltaïques.
De même, des cristaux de très haute qualité peuvent être produits, de sorte que ces propriétés s'améliorent en fonction du procédé de fabrication utilisé.
Risques sanitaires
L'oxyde de béryllium est un composé qui doit être manipulé avec beaucoup de précaution, car il possède principalement des propriétés cancérigènes, qui ont été liées à l'inhalation continue de poussières ou de vapeurs de ce matériau.
Les petites particules de ces phases oxydées adhèrent aux poumons et peuvent conduire à la formation de tumeurs ou à une maladie connue sous le nom de bérylliose.
La bérylliose est une maladie avec un taux de mortalité moyen qui entraîne une respiration inefficace, de la toux, une perte de poids et de la fièvre, et la formation de granulomes dans les poumons ou d'autres organes affectés.
Le contact direct de l'oxyde de béryllium avec la peau présente également des risques pour la santé, car il est corrosif et irritant et peut endommager la surface de la peau et les muqueuses. Les voies respiratoires et les mains doivent être protégées lorsque vous travaillez avec ce produit, en particulier sous sa forme de poudre.
Applications
Les utilisations de l'oxyde de béryllium sont principalement divisées en trois: applications électroniques, nucléaires et autres.
Applications électroniques
La capacité à transférer la chaleur à un niveau élevé et sa bonne résistivité électrique ont rendu l'oxyde de béryllium d'une grande utilité comme dissipateur thermique.
Son utilisation a été mise en évidence dans les circuits d'ordinateurs de grande capacité, ainsi que dans les équipements qui traitent des courants d'électricité élevés.
L'oxyde de béryllium est transparent aux rayons X et aux micro-ondes, il est donc utilisé dans les fenêtres contre ces types de rayonnement, ainsi que dans les antennes, les systèmes de communication et les fours à micro-ondes.
Applications nucléaires
Sa capacité à modérer les neutrons et à maintenir leur structure sous un bombardement par rayonnement a conduit à l'implication de l'oxyde de béryllium dans la construction de réacteurs nucléaires, et il peut également être appliqué dans des réacteurs refroidis au gaz à haute température.
Autres applications
La faible densité de l'oxyde de béryllium a suscité un intérêt dans les industries de l'aérospatiale et de la technologie militaire, car elle peut représenter une option de faible poids dans les moteurs de fusée et les gilets pare-balles.
Enfin, il a été récemment appliqué comme matériau réfractaire dans la fusion des métaux dans les industries métallurgiques.
Références
- PubChem. (sf). Oxyde de béryllium. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Reade. (sf). Béryllia / Oxyde de béryllium (BeO). Récupéré de reade.com
- Recherche, C. (sf). Oxyde de béryllium - Béryllia. Récupéré de azom.com
- Services, NJ (sf). Oxyde de béryllium. Récupéré de nj.gov
- Wikipédia. (sf). Oxyde de béryllium. Récupéré de en.wikipedia.org