Meer informatie over Beryllium - de eigenschappen en het gebruik

Beryllium is een hard en licht metaal met een hoog smeltpunt en unieke nucleaire eigenschappen, waardoor het van vitaal belang is voor tal van luchtvaart- en militaire toepassingen.

eigenschappen

• Atomic Symbol: Be
• Atoomnummer: 4
• Elementcategorie: Alkaline Earth Metal
• Dichtheid: 1,85 g / cm³
• Smeltpunt: 2349 ° F (1287 ° C)
• Kookpunt: 4476 ° F (2469 ° C)
• Mohs-hardheid: 5.5

Kenmerken

Zuiver beryllium is een extreem licht, sterk en bros metaal.

Met een dichtheid van 1,85 g / cm ³ is beryllium het op één na lichtste elementaire metaal, achter alleen lithium.

Het grijsgekleurde metaal wordt gewaardeerd als een legeringselement vanwege het hoge smeltpunt, de weerstand tegen kruip en afschuiving, evenals de hoge treksterkte en buigstijfheid. Hoewel slechts ongeveer een kwart van het gewicht van staal , is beryllium zes keer zo sterk.

Net als aluminium vormt berylliummetaal een oxidelaag op het oppervlak die corrosie helpt weerstaan. Het metaal is zowel niet- magnetisch als niet-vonkend - eigenschappen die worden gewaardeerd in het olie- en gasveld - en het heeft een hoge thermische geleidbaarheid over een reeks temperaturen en uitstekende warmtedissipatie-eigenschappen.

Beryllium's lage röntgenopname-dwarsdoorsnede en hoge neutronenverstrooiende doorsnede maken hem ideaal voor röntgenstralen en als neutronenreflector en neutronenmoderator in nucleaire toepassingen.

Hoewel het element een zoete smaak heeft, is het corrosief voor weefsel en kan inhalatie leiden tot een chronische, levensbedreigende allergische aandoening die bekend staat als berylliosis.

Geschiedenis

Hoewel het pas in de late 18e eeuw werd geïsoleerd, werd er pas in 1828 een zuivere metaalvorm van beryllium geproduceerd. Het zou nog een eeuw duren voordat commerciële toepassingen voor beryllium zouden worden ontwikkeld.

De Franse chemicus Louis-Nicholas Vauquelin noemde in eerste instantie zijn nieuw ontdekte element 'glucinium' (van de Griekse glykys voor 'zoet') vanwege zijn smaak.

Friedrich Wohler, die tegelijkertijd werkte aan het isoleren van het element in Duitsland, gaf de voorkeur aan de term beryllium en het was uiteindelijk de Internationale Unie van Pure en Toegepaste Chemie die besloot dat de term beryllium zou worden gebruikt.

Terwijl het onderzoek naar de eigenschappen van het metaal zich in de 20e eeuw voortzette, duurde het tot de realisatie van beryllium's nuttige eigenschappen als een legeringsmiddel in het begin van de 20e eeuw dat de commerciële ontwikkeling van het metaal begon.

Productie

Beryllium wordt gewonnen uit twee soorten ertsen; beryl (Be ₃ Al ₂ (SiO ₃ ) ₆ ) en bertrandiet (Be ₄ Si ₂ O ₇ (OH) ₂ ). Hoewel Beryl in het algemeen een hoger berylliumgehalte heeft (drie tot vijf procent op gewichtsbasis), is het moeilijker om het te verfijnen dan bertrandiet, dat gemiddeld minder dan 1,5 procent beryllium bevat. De raffinageprocessen van beide ertsen zijn echter vergelijkbaar en kunnen in een enkele faciliteit worden uitgevoerd.

Vanwege de toegevoegde hardheid moet berylerts eerst worden voorbehandeld door smelten in een vlamboogoven. Het gesmolten materiaal wordt vervolgens ondergedompeld in water en produceert een fijn poeder dat wordt aangeduid als 'frit'.

Verpletterd bertrandieterts en frit worden eerst behandeld met zwavelzuur, dat beryllium en andere aanwezige metalen oplost, resulterend in een in water oplosbaar sulfaat.

De berylliumbevattende sulfaatoplossing wordt verdund met water en toegevoerd aan tanks die hydrofobe organische chemicaliën bevatten.

Terwijl beryllium aan het organische materiaal hecht, houdt de oplossing op waterbasis ijzer , aluminium en andere verontreinigingen tegen. Dit oplosmiddelextractieproces kan worden herhaald totdat het gewenste berylliumgehalte in de oplossing is geconcentreerd.

Het berylliumconcentraat wordt vervolgens behandeld met ammoniumcarbonaat en verwarmd, waardoor berylliumhydroxide (BeOH2) neerslaat. Berylliumhydroxide met hoge zuiverheid is het uitgangsmateriaal voor belangrijke toepassingen van het element, waaronder koper berylliumlegeringen, beryllia keramiek en zuivere beryllium metaalproductie.

Om zeer zuiver berylliummetaal te produceren, wordt de hydroxidevorm opgelost in ammoniumbifluoride en verwarmd tot boven 1652 ° F (900 ° C), waardoor een gesmolten berylliumfluoride wordt gevormd.

Na te zijn gegoten in mallen, wordt het berylliumfluoride gemengd met gesmolten magnesium in smeltkroezen en verwarmd. Hierdoor kan zuiver beryllium zich scheiden van de slak (afvalmateriaal). Na gescheiden te zijn van de magnesiumslak, blijven berylliumbolletjes die ongeveer 97% zuiver zijn, achter.

Overtollig magnesium wordt afgebrand door verdere behandeling in een vacuümoven, waardoor beryllium wordt verkregen dat tot 99,99 procent zuiver is.

De berylliumbollen worden normaliter omgezet in poeder via isostatisch persen, waardoor een poeder ontstaat dat kan worden gebruikt bij de productie van beryllium-aluminiumlegeringen of zuivere beryllium-metaalschilden.

Beryllium kan ook gemakkelijk worden gerecycled uit schrootlegeringen. De hoeveelheid gerecycleerde materialen is echter variabel en beperkt vanwege het gebruik ervan in dispersieve technologieën, zoals elektronica. Het beryllium dat aanwezig is in koper-berylliumlegeringen die worden gebruikt in de elektronica, is moeilijk te verzamelen en wordt eerst verzameld voor koperrecycling, waardoor het berylliumgehalte wordt verdund tot een oneconomische hoeveelheid.

Vanwege de strategische aard van het metaal, zijn nauwkeurige productiecijfers voor beryllium moeilijk te bereiken. De wereldwijde productie van geraffineerde berylliummaterialen wordt echter geschat op ongeveer 500 metrieke ton.

De mijnbouw en raffinage van beryllium in de VS, goed voor wel 90 procent van de wereldwijde productie, wordt gedomineerd door Materion Corp. Voorheen bekend als Brush Wellman Inc., exploiteert het bedrijf de Berorandietmijn Spor Mountain in Utah en is het 's werelds grootste producent en raffinaderij van berylliummetaal.

Hoewel beryllium alleen wordt geraffineerd in de Verenigde Staten, Kazachstan en China, wordt beryl gewonnen in een aantal landen, waaronder China, Mozambique, Nigeria en Brazilië.

toepassingen:

Het gebruik van Beryllium kan worden onderverdeeld in vijf gebieden:

• Consumentenelektronica en telecommunicatie
• Industriële componenten en commerciële lucht- en ruimtevaart
• Defensie en militair
• Medisch
• anders

_bronnen:

_{Walsh, Kenneth A. Beryllium Chemistry and Processing . ASM Intl (2009).
US Geological Survey. Mineralen Yearbook 2011 . Beryllium. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Beryllium Science & Technology Association. Over Beryllium.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Beryllium Basics: Building On Strength As A Critical & Strategic Metal
URL: http://www.hardassetsinvestor.com}

_{Volg Terence op Google+}