 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название IUPAC Окись бериллия (II) | |
| Систематическое название ИЮПАК Оксобериллий | |
| Другие имена Бериллия, Термалокс, Бромеллит, Термалокс 995. [1] | |
| Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
| 3902801 | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.758  |
| Номер ЕС |
|
| MeSH | бериллий + оксид |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
| Номер ООН | 1566 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| Будь О | |
| Молярная масса | 25,011 г · моль -1 |
| Внешность | Бесцветные стекловидные кристаллы |
| Запах | Без запаха |
| Плотность | 3,01 г / см 3 |
| Температура плавления | 2507 ° С (4545 ° F, 2780 К) |
| Точка кипения | 3900 ° С (7050 ° F, 4170 К) |
| 0,00002 г / 100 мл | |
| Ширина запрещенной зоны | 10,6 эВ |
| Теплопроводность | 330 Вт / (К · м) |
Показатель преломления ( n D ) | 1,719 |
| Структура | |
| Шестиугольный | |
| P6 3 мк | |
| C 6v | |
| Тетрагональный | |
| Линейный | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( C ) | 25,5 Дж / (К · моль) |
Стандартная мольная энтропия ( S | 13,73–13,81 Дж / (К · моль) |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -599 кДж / моль [2] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚) | −582 кДж / моль |
| Опасности | |
| Основные опасности | Очень токсичен, канцероген |
| Паспорт безопасности | См .: страницу данных |
| Пиктограммы GHS | |
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
Положения об опасности GHS | H301 , H315 , H317 , H319 , H330 , H335 , H350 , H372 |
Меры предосторожности GHS | Р201 , Р260 , Р280 , Р284 , Р301 + 310 , P305 + 351 + 338 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  4 0 0 |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 2062 мг / кг (мышь, перорально) |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 0,002 мг / м 3 C 0,005 мг / м 3 (30 минут), с максимальным пиком 0,025 мг / м 3 (в виде Be) [3] |
REL (рекомендуется) | Ca C 0,0005 мг / м 3 (как Be) [3] |
IDLH (Непосредственная опасность) | Ca [4 мг / м 3 (как Be)] [3] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Теллурид бериллия |
Другие катионы |
|
| Страница дополнительных данных | |
Структура и свойства | Показатель преломления ( n ), диэлектрическая проницаемость (ε r ) и т. Д. |
Термодинамические данные | Фазовое поведение твердое тело – жидкость – газ |
Спектральные данные | УФ , ИК , ЯМР , МС |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Оксид бериллия ( BeO ), также известный как бериллий , представляет собой неорганическое соединение с формулой BeO. Это бесцветное твердое вещество является заметным электрическим изолятором с более высокой теплопроводностью, чем любой другой неметалл, кроме алмаза , и превосходит большинство металлов. [4] В качестве аморфного твердого вещества оксид бериллия имеет белый цвет. Его высокой температурой плавления , приводит к его использованию в качестве огнеупорного материала. [5] Он встречается в природе как минерал бромеллит . Исторически и в материаловедении оксид бериллия назывался глюциной или оксидом глюциния.
Препарат и химические свойства [ править ]
Оксид бериллия можно получить путем прокаливания (обжига) карбоната бериллия , дегидратации гидроксида бериллия или зажигания металлического бериллия :
- BeCO 3 → BeO + CO 2
- Ве (ОН) 2 → ВеО + Н 2 О
- 2 Be + O 2 → 2 BeO
Воспламенение бериллия на воздухе дает смесь BeO и нитрида Be 3 N 2 . [4] В отличие от оксидов, образованных другими элементами 2-й группы (щелочноземельные металлы), оксид бериллия является скорее амфотерным , чем основным.
Оксид бериллия, образующийся при высоких температурах (> 800 ° C), инертен, но легко растворяется в горячем водном бифториде аммония (NH 4 HF 2 ) или растворе горячей концентрированной серной кислоты (H 2 SO 4 ) и сульфата аммония ((NH 4 ) 2 SO 4 ).
Структура [ править ]
BeO кристаллизуется в гексагональной структуре вюрцита с тетраэдрическими центрами Be 2+ и O 2- , такими как лонсдейлит и w- BN (оба из которых изоэлектронны ). Напротив, оксиды более крупных металлов группы 2, то есть MgO , CaO , SrO , BaO , кристаллизуются в кубическом мотиве каменной соли с октаэдрической геометрией вокруг дикатионов и дианионов. [4] При высокой температуре структура переходит в тетрагональную форму. [6]
В паровой фазе оксид бериллия присутствует в виде дискретных двухатомных молекул . На языке теории валентных связей эти молекулы можно описать как применяющие sp- орбитальную гибридизацию на обоих атомах, с одной σ (между одной sp- орбиталью на каждом атоме) и одной π-связью (между выровненными p- орбиталями на каждом атоме, ориентированными перпендикулярно атому). молекулярная ось). Теория молекулярных орбиталей дает несколько иную картину без чистой сигма-связи (поскольку 2 сорбитали двух атомов объединяются, образуя заполненную сигма-связывающую орбиталь и заполненную сигма * антисвязывающую орбиталь) и две пи-связи, образованные между обеими парами р- орбиталей, ориентированными перпендикулярно оси молекулы. Сигма-орбиталь, образованная p- орбиталями, выровненными вдоль оси молекулы, незаполнена. Соответствующее основное состояние - это ... (2sσ) 2 (2sσ *) 2 (2pπ) 4 (как в изоэлектронной молекуле C 2 ), где обе связи можно рассматривать как дативные связи от кислорода к бериллию. [7]
Приложения [ править ]
Высококачественные кристаллы можно выращивать гидротермально или иным образом методом Вернейля . По большей части оксид бериллия производится в виде белого аморфного порошка, спеченного в более крупные формы. Примеси, такие как углерод, могут придавать различные цвета бесцветным кристаллам-хозяевам.
Спеченный оксид бериллия - очень прочная керамика . [8] Оксид бериллия используется в ракетных двигателях [9] и в качестве прозрачного защитного покрытия на алюминизированных зеркалах телескопов .
Оксид бериллия используется во многих высокопроизводительных полупроводниковых деталях для таких приложений, как радиооборудование, поскольку он имеет хорошую теплопроводность, а также является хорошим электрическим изолятором. Он используется в качестве наполнителя в некоторых материалах для термоинтерфейса, таких как термопаста . [10] В некоторых силовых полупроводниковых устройствах между кремниевым кристаллом и металлической монтажной базой корпуса используется керамика из оксида бериллия для достижения более низкого значения термического сопротивления, чем в аналогичной конструкции из оксида алюминия . Он также используется в качестве конструкционной керамики для высокопроизводительных микроволновых устройств,электронные лампы , магнетроны и газовые лазеры . ВеО был предложен в качестве замедлителя нейтронов для морских высокотемпературных реакторов с газовым охлаждением (MGCR), а также ядерного реактора НАСА Kilopower для космических приложений. [11]
Безопасность [ править ]
ВеО канцерогенен в порошкообразной форме [12] и может вызывать хроническое заболевание легких аллергического типа - бериллиоз . После обжига в твердую форму с ним безопасно обращаться, если он не подвергается механической обработке, в результате которой образуется пыль, чистая поломка выделяет мало пыли, но дробление или измельчение могут представлять опасность. [13] Керамика из оксида бериллия не является опасными отходами в соответствии с федеральным законодательством США. [ необходима цитата ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Оксид бериллия - Резюме Соединения» . PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 27 марта 2005 г. Идентификационные и связанные записи . Проверено 8 ноября 2011 года .
- ^ Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0054» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ a b c Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- Перейти ↑ Raymond Aurelius Higgins (2006). Материалы для инженеров и техников . Newnes. п. 301 . ISBN 0-7506-6850-4.
- ↑ AF Wells (1984). Структурная неорганическая химия (5-е изд.). Оксфордские научные публикации. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Основы спектроскопии . Союзные издатели. п. 234. ISBN 978-81-7023-911-6. Проверено 29 ноября 2011 года .
- ^ Гюнтер Потсдам, Fritz Aldinger , Сигурд Йонссон, Питер Welge, Вера ван Кампен, Томас Mensing, Томас Брюнинг «бериллий и соединение» в энциклопедии Ульмана промышленной химии 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a04_011.pub2
- ↑ Ропп, Ричард К. (31 декабря 2012). Энциклопедия щелочноземельных соединений . Newnes. ISBN 9780444595539.
- ^ Грег Беккер; Крис Ли; Зучен Линь (2005). «Теплопроводность в усовершенствованной микросхеме - новое поколение термопаста дает преимущества» . Расширенная упаковка : 2–4. Архивировано из оригинального 21 июня 2000 года . Проверено 4 марта 2008 .
- ^ МакКлюр, Патрик; Постон, Дэвид; Гибсон, Марк; Боуман, Шерил; Кризи, Джон (14 мая 2014 г.). «Концепция космического реактора KiloPower - Исследование реакторных материалов» . Проверено 21 ноября 2017 года .
- ^ "Фактологический бюллетень по опасным веществам" (PDF) . Департамент здравоохранения и обслуживания пожилых людей Нью-Джерси . Проверено 17 августа 2018 года .
- ^ «Безопасность оксида бериллия» . Американская Бериллия . Проверено 29 марта 2018 .
Внешние ссылки [ править ]
- Паспорт безопасности оксида бериллия из американской бериллии
- Монография МАИР «Бериллий и соединения бериллия»
- Международная карта химической безопасности 1325
- Национальный кадастр загрязнителей - Бериллий и соединения
- Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
