BERİLYUM OKSİT

Berilyum oksit (BeO), berilya olarak da bilinir, BeO formülüne sahip inorganik bir bileşiktir.
Berilyum oksit renksiz katı, elmas hariç diğer tüm metal olmayan maddelerden daha yüksek bir ısı iletkenliğine sahip, dikkate değer bir elektrik yalıtkanıdır ve çoğu metalinkinden daha yüksektir.
Berilyum oksit amorf bir katı olarak beyaz renktedir.

CAS Numarası: 1304-56-9
AB Numarası: 215-133-1
IUPAC Adı: Oksoberilyum
Molekül Formülü: BeO

Diğer adları: BERİLYUM OKSİT, 1304-56-9, oksoberilyum, Berilya, Bromellete, Thermalox, Berilyum monoksit, Doğal bromellit, Thermalox 995, Berilyum oksit (BeO), CCRIS 83, HSDB 1607, EINECS 215-133-1, UNII-2S8NLR37S3, 2S8NLR37S3, CHEBI:62842, EC 215-133-1, 21883-51-2, Beril, Glucina, Berilyum oksit, a, MFCD00003457, BROMELİT, Berilyum oksit, purum, DTXCID50820391, AKOS015903963, Berilyum oksit, %99,98 eser metal bazlı, Q422714

Berilyum oksitin yüksek erime noktası refrakter malzeme olarak kullanılmasına neden olur.
Berilyum oksit doğada bromellit minerali olarak bulunur.
Tarihsel olarak ve malzeme biliminde berilyum oksit, glucina veya glusinyum oksit olarak adlandırılıyordu.

Hazırlanışı ve kimyasal özellikleri-
Berilyum oksit, berilyum karbonatın kalsine edilmesi (kavrulması), berilyum hidroksitin susuzlaştırılması veya metalik berilyumun tutuşturulmasıyla hazırlanabilir:

BeCO3 → BeO + CO2
Be(OH)2 → BeO + H2O
2 Be + O2 → 2 BeO

Berilyumun havada tutuşturulması BeO ve nitrür Be3N2 karışımı verir. Diğer Grup 2 elementlerinin (alkali toprak metalleri) oluşturduğu oksitlerin aksine, berilyum oksit bazik olmaktan çok amfoteriktir.

Yüksek sıcaklıklarda (>800 °C) oluşan berilyum oksit inerttir, ancak sıcak sulu amonyum biflorür (NH4HF2) veya sıcak konsantre sülfürik asit (H2SO4) ve amonyum sülfat ((NH4)2SO4) çözeltisinde kolayca çözünür.

Yapı
BeO, lonsdaleit ve w-BN (her ikisiyle de izoelektroniktir) gibi tetrahedral Be2+ ve O2− merkezlerine sahip hekzagonal wurtzite yapısında kristalleşir.
Buna karşılık, daha büyük grup-2 metallerinin oksitleri, yani MgO, CaO, SrO, BaO, dikasyonlar ve dianyonlar etrafında oktahedral geometriye sahip kübik kaya tuzu motifinde kristalleşir. Yüksek sıcaklıkta yapı tetragonal bir forma dönüşür.

Buhar fazında berilyum oksit, ayrı diatomik moleküller halinde bulunur.
Değerlik bağı teorisinin dilinde, bu moleküller her iki atomda da sp orbital hibridizasyonu benimsemiş, yani her atomda bir σ (her bir atomdaki bir sp orbitali arasında) ve bir π bağı (her bir atomda moleküler eksene dik hizalanmış p orbitalleri arasında) içeren bir yapı olarak tanımlanabilir.

Moleküler orbital teorisi, net sigma bağının olmadığı (çünkü iki atomun 2s orbitalleri dolu bir sigma bağ orbitali ve dolu bir sigma antibağ orbitali oluşturmak üzere birleşir) ve moleküler eksene dik olarak yönlendirilmiş her iki p orbital çifti arasında iki pi bağı oluştuğu için biraz farklı bir tablo sunar.
Molekül ekseni boyunca dizilmiş p orbitallerinin oluşturduğu sigma orbitali boştur.
Karşılık gelen temel durum ...(2sσ)2(2sσ*)2(2pπ)4'tür (izoelektronik C2 molekülünde olduğu gibi), burada her iki bağ da oksijenden berilyuma doğru datif bağlar olarak düşünülebilir.

Moleküler Ağırlık: 25.012
Hidrojen Bağı Alıcı Sayısı: 1
Tam Kütle: 25.0070977
Monoizotopik Kütle: 25.0070977
Topolojik Kutup Yüzey Alanı: 17.1 Ų
Ağır Atom Sayısı: 2
Karmaşıklık: 2
Kovalent Bağlı Birim Sayısı: 1
Bileşik Kanonikleştirildi: Evet

Koku: Kokusuz
Yoğunluk: 3.01 g/cm3
Erime noktası: 2.507 °C (4.545 °F; 2.780 K)
Kaynama noktası: 3.900 °C (7.050 °F; 4.170 K)
Suda çözünürlük: 0,00002 g/100 mL
Bant aralığı: 10.6 eV
Isı iletkenliği: 330 W/(K·m)
Kırılma indeksi (nD): 1.719

Kullanımlar
Berilyum oksit, yüksek teknoloji seramiklerinde, elektronik ısı emicilerde, elektrik yalıtkanlarında, mikrodalga fırın bileşenlerinde, jiroskoplarda, askeri araç zırhlarında, roket nozullarında, termoçift borularında, lazer yapısal bileşenlerinde, yüksek yoğunluklu elektrik devreleri için alt tabakalarda, otomotiv ateşleme sistemlerinde ve radar elektronik karşı önlem sistemlerinde kullanılır.

Elektron tüpleri, direnç çekirdekleri; klistron tüplerindeki pencereler; transistör montajları; yüksek sıcaklık reaktör sistemleri; cam, seramik ve plastiklere katkı maddesi; berilyum bileşiklerinin hazırlanması; organik reaksiyonlar için katalizör.

Üretim Yöntemleri
Berilyum oksit aşağıdaki işlemlerle üretilir: berilyum hidroksit önce yukarıda açıklandığı gibi yüksek saflıkta berilyum sülfat tetrahidrata dönüştürülür. Bu tuz, her bir berilyum seramik üreticisinin ihtiyaç duyduğu berilyum oksit tozlarının özelliklerini verecek şekilde seçilen 1150 ila 1450 °C arasındaki dikkatlice kontrol edilen sıcaklıklarda kalsine edilir. Alternatif olarak, berilyum hidroksit önce saflaştırılabilir ve ardından doğrudan berilyum oksit tozuna kalsine edilebilir.

Teknik kalitedeki berilyum hidroksitin sülfürik asitte çözülmesiyle üretilir, hidratlı berilyum sülfat çökeltilir ve daha sonra 1.150-1.450 °C'de kalsine edilir.
Berilyum nitrat veya hidroksitin ısıtılmasıyla.
Kalsinasyon yoluyla doğrudan berilyum hidroksitten veya ateşleme yoluyla bazik karbonat, asetat veya sülfattan elde edilir. Beyaz, reaktif tozlar tane boyutu, morfoloji ve safsızlık içeriği bakımından farklılık gösterir.

Birincil endüstriyel işlemde, cevherden çıkarılan berilyum hidroksit sülfürik asitte çözülür. Çözelti süzülür ve süzüntü buharlaştırma ile yoğunlaştırılır ve soğutulmadan yüksek saflıkta berilyum sülfat, BeSO4.4H2O kristalleşir. Tuz, berilyum oksit tozlarının özel özelliklerini verecek şekilde seçilen 1150 ila 1450 °C arasındaki dikkatlice kontrol edilen sıcaklıklarda kalsine edilir.

Uygulamalar
Yüksek kaliteli kristaller hidrotermal olarak veya başka bir şekilde Verneuil yöntemiyle yetiştirilebilir. Çoğunlukla, berilyum oksit daha büyük şekillere sinterlenmiş beyaz amorf bir toz olarak üretilir. Karbon gibi safsızlıklar, aksi takdirde renksiz olan ana kristallere çeşitli renkler verebilir.

Sinterlenmiş berilyum oksit çok kararlı bir seramiktir.
Berilyum oksit, roket motorlarında ve alüminize teleskop aynalarında şeffaf koruyucu kaplama olarak kullanılır.

Berilyum oksit, iyi bir ısı iletkenliğine sahip olmasının yanı sıra iyi bir elektrik yalıtkanı olması nedeniyle radyo ekipmanları gibi uygulamalar için birçok yüksek performanslı yarı iletken parçada kullanılır.
Berilyum oksit, termal gres gibi bazı termal arayüz malzemelerinde dolgu maddesi olarak kullanılır.
Bazı güç yarı iletken aygıtlarında, alüminyum oksitten yapılmış benzer bir yapıya göre daha düşük bir termal direnç değeri elde etmek için silikon çip ile paketin metal montaj tabanı arasında berilyum oksit seramik kullanılmıştır.

Berilyum oksit aynı zamanda yüksek performanslı mikrodalga cihazları, vakum tüpleri, magnetronlar ve gaz lazerleri için yapısal seramik olarak da kullanılır.
BeO, deniz kuvvetlerine ait yüksek sıcaklıklı gaz soğutmalı reaktörler (MGCR) ve NASA'nın uzay uygulamalarına yönelik Kilopower nükleer reaktörü için bir nötron moderatörü olarak önerilmiştir.