Berylliumoxid: Eigenschaften, Herstellung und Anwendungen

Einleitung

Beryllium ist ein Metall der Gruppe Zwei im Periodensystem, mit dem Symbol Be und der Ordnungszahl vier. Es ist ein leichtes, starkes Metall mit einem hohen Schmelzpunkt von 1.280 Grad Celsius (2.336 Grad Fahrenheit), ist beständig gegen Säuren und hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaften machen Beryllium in einer Reihe von Anwendungen nützlich, als Metall, als Teil einer Legierung (wie Beryllium-Kupfer oder Beryllium-Aluminium) oder als Berylliumoxid.

Berylliumoxid wird von einer Reihe von Industrien verwendet, darunter Telekommunikations- und Computerindustrien, die es in Hochtechnologie-Keramik für elektronische Kühlkörper, elektrische Isolatoren, Komponenten von Mikrowellenherden, Gyroskope, Panzerung von Militärfahrzeugen, Raketendüsen, Tiegel, Kernbrennstoff für Kernreaktoren, Thermoelementrohre, strukturelle Laserkomponenten, Substrate für hochdichte elektrische Schaltungen und Zündsysteme von Automobilen sowie als Zusatz für Glas, Keramik und Kunststoffe verwenden.

Berylliumhydroxid ist das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Beryllium, Berylliumoxid und Berylliumlegierungen.

Das benötigen Sie

• Acetylaceton
• Tetrachlorkohlenstoff
• Rohes Berylliumhydroxid
• Filter
• Entionisiertes Wasser
• Schwefelsäure
• Industriealkohol
• Ofen
• Industrieofen

Anleitung

1. Bereiten Sie 5 Liter einer Mischung vor, die ein Verhältnis von 1:2 aus Acetylaceton und Tetrachlorkohlenstoff enthält. Verwenden Sie also 1,7 Liter Acetylaceton und 3,3 Liter Tetrachlorkohlenstoff. Lösen Sie 360 Gramm rohes Berylliumhydroxid in 5 Litern der Acetylaceton-Tetrachlorkohlenstoff-Mischung auf.

2. Filtern Sie mit 2 Litern entionisiertem Wasser, um alle Verunreinigungen zu entfernen. Filtern Sie dann mit 3 Litern 3,8 molärer Schwefelsäure, um eine Lösung von Berylliumsulfat zu erhalten.

3. Kochen Sie die Berylliumsulfatlösung auf 1 Liter ein, was zu einer Lösung von konzentriertem Berylliumsulfat führt. Gießen Sie die konzentrierte Berylliumsulfatlösung in 1 Liter Industriealkohol, der auf minus 50 Grad Celsius gekühlt wurde. Kühlen Sie diese Lösung kontinuierlich, sodass sie niemals 10 Grad Celsius überschreitet, sonst bleibt das Berylliumsulfat in der Lösung eingeschlossen. Das Ergebnis wird die Ausfällung von feinen Berylliumsulfat-Tetrahydrat-Kristallen sein.

4. Trennen Sie die Berylliumsulfat-Tetrahydrat-Kristalle durch Filtration und waschen Sie sie mit Alkohol. Erhitzen Sie die Berylliumsulfat-Tetrahydrat-Kristalle dann bei 120 Grad Celsius für vier Stunden in einem flachen Bett unter teilweisem Vakuum. Dadurch werden Berylliumsulfat-Tetrahydrat-Kristalle in Berylliumsulfat-Dihydrat-Kristalle umgewandelt.

5. Erhitzen Sie die Berylliumsulfat-Dihydrat-Kristalle in einem Ofen bei einer Temperatur von 1.000 Grad Celsius, um Berylliumoxid zu produzieren. Dieser Vorgang des Erhitzens bei so hohen Temperaturen in Luft wird Brennen genannt.