गुण, इतिहास और अनुप्रयोग

बेरिलियम एक कठोर और हल्की धातु है जिसमें एक उच्च गलनांक और अद्वितीय परमाणु गुण होते हैं, जो इसे कई एयरोस्पेस और सैन्य अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बनाते हैं।

• परमाणु प्रतीक: हो
• परमाणु संख्या: 4
• तत्व श्रेणी: क्षारीय पृथ्वी धातु
• घनत्व: 1.85 ग्राम / सेमी³
• पिघलने बिंदु: 2349 एफ (1287 सी)
• क्वथनांक: 4476 F (2469 C)
• मोह कठोरता: 5.5

शुद्ध बेरिलियम एक अत्यंत हल्की, मजबूत और भंगुर धातु है। 1.85 ग्राम / सेमी के घनत्व के साथ³, बेरिलियम केवल पीछे का दूसरा सबसे हल्का तात्विक धातु है लिथियम.

ग्रे रंग की धातु को इसके उच्च गलनांक, रेंगने और कतरनी के प्रतिरोध के साथ-साथ इसकी उच्च तन्यता ताकत और लचीले कठोरता के कारण एक मिश्र धातु तत्व के रूप में माना जाता है। हालांकि वजन के बारे में केवल एक चौथाई इस्पात, बेरिलियम छह गुना मजबूत है।

पसंद अल्युमीनियम, बेरिलियम धातु इसकी सतह पर एक ऑक्साइड परत बनाती है जो प्रतिरोध करने में मदद करती है जंग. धातु दोनों गैर है-चुंबकीय और गैर-स्पार्किंग-तेल और गैस क्षेत्र में मूल्यवान गुण — और इसमें तापमान और उत्कृष्ट गर्मी अपव्यय गुणों की एक उच्च तापीय चालकता है।

बेरिलियम का कम एक्स-रे अवशोषण क्रॉस-सेक्शन और उच्च न्यूट्रॉन बिखरने वाला क्रॉस-सेक्शन एक्स-रे खिड़कियों के लिए और परमाणु अनुप्रयोगों में न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टर और न्यूट्रॉन मॉडरेटर के रूप में आदर्श बनाता है।

यद्यपि तत्व में एक मीठा स्वाद है, यह ऊतक के लिए संक्षारक है और साँस लेना एक पुरानी, ​​जीवन-धमकाने वाली एलर्जी बीमारी का कारण बन सकता है जिसे बेरिलिओसिस के रूप में जाना जाता है।

यद्यपि 18 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में पहली बार अलग किया गया था, लेकिन 1828 तक बेरिलियम का शुद्ध धातु का उत्पादन नहीं किया गया था। यह बेरिलियम के लिए व्यावसायिक अनुप्रयोगों के विकसित होने से पहले एक और सदी होगी।

फ्रांसीसी रसायनज्ञ लुइस-निकोलस वाओक्वेलिन ने शुरू में अपने नए खोज तत्व का नाम 'ग्लूकोनियम' (ग्रीक से) रखा glykys 'मीठे' के लिए) इसके स्वाद के कारण। जर्मनी में तत्व को अलग-थलग करने पर काम करने वाले फ्रेडरिक वोहलर ने बेरिलियम और यह अंतत: इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री है जिसने बेरिलियम शब्द का निर्णय लिया था उपयोग किया गया।

जबकि धातु के गुणों में अनुसंधान 20 वीं शताब्दी के दौरान जारी रहा, यह तब तक नहीं था जब तक की प्राप्ति नहीं हुई 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में मिश्र धातु के रूप में बेरिलियम के उपयोगी गुण जो धातु का व्यावसायिक विकास करते थे शुरू कर दिया।

बेरिलियम को दो प्रकार के अयस्कों से निकाला जाता है; बेरिल (होना)₃अल₂(SiO₃)₆) और बर्ट्रेंडाइट (हो₄सी₂हे₇(OH)₂). जबकि बेरिल में आम तौर पर बेरिलियम की मात्रा अधिक होती है (वजन से तीन से पांच प्रतिशत), यह बर्ट्रेंडाइट की तुलना में परिष्कृत करने के लिए अधिक कठिन है, जिसमें औसतन 1.5 प्रतिशत बेरिलियम से कम होता है। हालाँकि, दोनों अयस्कों की शोधन प्रक्रियाएँ समान हैं और एक ही सुविधा में की जा सकती हैं।

इसकी अतिरिक्त कठोरता के कारण, बेरिल अयस्क को पहले एक इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी में पिघलाकर बहाना चाहिए। पिघला हुआ पदार्थ फिर पानी में डूब जाता है, एक महीन पाउडर का निर्माण होता है जिसे 'फ्रिट' कहा जाता है।

कुचल बर्ट्रेंडाइट अयस्क और फ्रिट को पहले सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज किया जाता है, जो बेरिलियम और मौजूद अन्य धातुओं को भंग कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी में घुलनशील सल्फेट होता है। बेरिलियम युक्त सल्फेट समाधान को पानी से पतला किया जाता है और उन टैंकों में खिलाया जाता है जिनमें हाइड्रोफोबिक कार्बनिक रसायन होते हैं।

जबकि बेरिलियम कार्बनिक पदार्थ से जुड़ता है, पानी आधारित समाधान बरकरार रखता है लोहा, एल्यूमीनियम, और अन्य अशुद्धियाँ। इस विलायक निष्कर्षण प्रक्रिया को दोहराया जा सकता है जब तक कि वांछित बेरिलियम सामग्री समाधान में केंद्रित नहीं होती है।

बेरिलियम सांद्रता को अगले अमोनियम कार्बोनेट के साथ इलाज किया जाता है और गर्म किया जाता है, जिससे बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड (बेओह₂). उच्च शुद्धता बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड तत्व के प्रमुख अनुप्रयोगों के लिए इनपुट सामग्री है, जिसमें तांबा-बेरिलियम भी शामिल है मिश्र, बेरिलिया सिरेमिक, और शुद्ध बेरिलियम धातु निर्माण।

उच्च शुद्धता वाले बेरिलियम धातु का उत्पादन करने के लिए, हाइड्रॉक्साइड रूप को अमोनियम बिफ्लोराइड में घोलकर 1652 से ऊपर गर्म किया जाता है°एफ (900)°सी), एक पिघला हुआ बेरिलियम फ्लोराइड का निर्माण। सांचों में डाले जाने के बाद बेरिलियम फ्लोराइड को पिघलाकर मिलाया जाता है मैग्नीशियम क्रूसिबल और गर्म में। यह शुद्ध बेरिलियम को स्लैग (अपशिष्ट पदार्थ) से अलग करने की अनुमति देता है। मैग्नीशियम स्लैग से अलग होने के बाद बेरिलियम गोले जो लगभग 97 प्रतिशत शुद्ध रहते हैं।

अतिरिक्त मैग्नीशियम को वैक्यूम भट्टी में आगे के उपचार से जला दिया जाता है, जिससे बेरिलियम निकलता है जो 99.99 प्रतिशत तक शुद्ध होता है।

बेरिलियम क्षेत्र आम तौर पर आइसोस्टैटिक दबाने के माध्यम से पाउडर में परिवर्तित हो जाते हैं, एक पाउडर बनाते हैं जिसका उपयोग बेरिलियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु या शुद्ध बेरिलियम धातु ढाल के उत्पादन में किया जा सकता है।

बेरिलियम को स्क्रैप मिश्र से आसानी से पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। हालाँकि, पुनर्नवीनीकरण सामग्री की मात्रा परिवर्तनीय और सीमित है, जो कि इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे फैलाने वाली तकनीकों में इसके उपयोग के कारण सीमित है। इलेक्ट्रॉनिक्स में इस्तेमाल होने वाले कॉपर-बेरिलियम मिश्र धातुओं में मौजूद बेरिलियम को इकट्ठा करना मुश्किल है और कब एकत्र पहले तांबे के पुनर्चक्रण के लिए भेजे जाते हैं, जो बेरिलियम सामग्री को एक अनौपचारिक में पतला करता है रकम।

धातु की रणनीतिक प्रकृति के कारण, बेरिलियम के लिए सटीक उत्पादन आंकड़े प्राप्त करना मुश्किल है। हालांकि, परिष्कृत बेरिलियम सामग्री का वैश्विक उत्पादन लगभग 500 मीट्रिक टन होने का अनुमान है।

अमेरिका में बेरिलियम का खनन और शोधन, जिसका 90% वैश्विक उत्पादन में योगदान होता है, मेटर कॉर्प का वर्चस्व है। पूर्व में ब्रश वेलमैन इंक के रूप में जाना जाता है, कंपनी यूटा में स्पोर माउंटेन बर्ट्रेंडाइट खदान संचालित करती है और यह दुनिया की सबसे बड़ी निर्माता और बेरिलियम धातु की रिफाइनर है।

जबकि बेरिलियम केवल अमेरिका, कजाकिस्तान और चीन में ही परिष्कृत है, बेरिल का खनन चीन, मोजाम्बिक, नाइजीरिया और ब्राजील सहित कई देशों में किया जाता है।

बेरिलियम का उपयोग पाँच क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और दूरसंचार
• औद्योगिक घटकों और वाणिज्यिक एयरोस्पेस
• रक्षा और सैन्य
• मेडिकल
• अन्य

सूत्रों का कहना है:

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वल्कन, टॉम। बेरिलियम मूल बातें: एक महत्वपूर्ण और सामरिक धातु के रूप में ताकत पर निर्माण।खनिज 2011 की एल्बम. बेरिलियम।