BERILIUM OKSIDA (BEO): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The berilium oksida (Beo) adalah bahan keramik, di samping kekuatan tinggi dan resistivitas listrik, memiliki kemampuan mengemudi panas tinggi seperti yang membuat bagian dari reaktor nuklir, bahkan melampaui logam di properti yang terakhir.

Selain kegunaannya sebagai bahan sintetik, juga dapat ditemukan di alam, meski tergolong langka. Penanganannya harus dilakukan dengan hati-hati, karena dapat membahayakan kesehatan manusia secara serius.

Model struktur kristal berilium oksida, Oleh Ben Mills, dari Wikimedia Commons

Di dunia modern, telah diamati bagaimana ilmuwan yang terkait dengan perusahaan teknologi telah melakukan penelitian untuk mengembangkan bahan canggih untuk aplikasi yang cukup khusus, seperti bahan yang memenuhi bahan semikonduktor dan di industri dirgantara.

Hasilnya adalah penemuan zat yang, berkat sifatnya yang sangat berguna dan daya tahannya yang tinggi, telah memberi kami kesempatan untuk bergerak maju dalam waktu, memungkinkan kami untuk membawa teknologi kami ke tingkat yang lebih tinggi.

Struktur kimia

Sebuah molekul berilium oksida (juga disebut "berilium") terdiri dari atom berilium dan atom oksigen, keduanya terkoordinasi dalam orientasi tetrahedral, dan mengkristal menjadi struktur kristal heksagonal yang disebut wurtzites.

Kristal ini memiliki pusat tetrahedral, yang ditempati oleh Be ²⁺ dan O ^2- . Pada temperatur tinggi, struktur berilium oksida menjadi tipe tetragonal.

Memperoleh berilium oksida dicapai dengan tiga metode: kalsinasi berilium karbonat, dehidrasi berilium hidroksida, atau dengan pengapian berilium logam. Berilium oksida yang terbentuk pada suhu tinggi bersifat inert, tetapi dapat dilarutkan oleh berbagai senyawa.

BeCO ₃ + Panas → BeO + CO ₂ (Kalsinasi)

Be (OH) ₂ → BeO + H ₂ O (Dehidrasi)

2 Be + O ₂ → 2 BeO (Pengapian)

Akhirnya, berilium oksida dapat menguap, dan dalam keadaan ini akan berbentuk molekul diatomik.

Properti

Berilium oksida terjadi di alam sebagai bromelit, mineral putih yang ditemukan di beberapa endapan besi-mangan yang kompleks, tetapi paling sering ditemukan dalam bentuk sintetisnya: padatan amorf putih yang terbentuk sebagai bubuk. .

Selain itu, kotoran yang terperangkap selama produksi akan memberikan warna sampel oksida yang bervariasi.

Titik leleh terletak di 2507 ºC, titik didih pada 3900 ºC, dan memiliki kepadatan 3,01 g / cm ³ .

Dengan cara yang sama, stabilitas kimianya cukup tinggi, hanya bereaksi dengan uap air pada suhu mendekati 1000 ºC, dan dapat menahan proses reduksi karbon dan serangan logam cair pada suhu tinggi.

Selain itu, kekuatan mekanisnya cukup baik, dan dapat ditingkatkan dengan desain dan pembuatan yang sesuai untuk penggunaan komersial.

Konduktivitas listrik

Berilium oksida adalah bahan keramik yang sangat stabil, dan oleh karena itu memiliki resistivitas listrik yang cukup tinggi yang menjadikannya salah satu bahan isolasi listrik terbaik, bersama dengan alumina.

Karena itu, bahan ini biasanya digunakan untuk peralatan listrik frekuensi tinggi khusus.

Konduktivitas termal

Berilium oksida memiliki keuntungan besar dalam hal konduktivitas termalnya: ia dikenal sebagai bahan penghantar panas terbaik kedua di antara non-logam, menjadi yang kedua setelah berlian, bahan yang jauh lebih mahal dan langka.

Untuk logam, hanya tembaga dan perak yang mentransfer panas lebih baik dengan konduksi daripada berilium oksida, menjadikannya bahan yang sangat diinginkan.

Karena sifat penghantar panasnya yang sangat baik, zat ini telah terlibat dalam produksi bahan tahan api.

Sifat optik

Karena sifat kristalnya, berilium oksida digunakan untuk aplikasi bahan transparan ultraviolet pada layar datar dan sel fotovoltaik tertentu.

Demikian pula, kristal berkualitas sangat tinggi dapat diproduksi, jadi sifat ini meningkat tergantung pada proses pembuatan yang digunakan.

Resiko kesehatan

Berilium oksida adalah senyawa yang harus ditangani dengan hati-hati, karena sifat utamanya adalah karsinogenik, yang dikaitkan dengan penghirupan debu atau uap bahan ini secara terus menerus.

Partikel kecil dalam fase oksida ini menempel ke paru-paru, dan dapat menyebabkan pembentukan tumor atau penyakit yang dikenal sebagai beriliosis.

Beriliosis adalah penyakit dengan angka kematian sedang yang menyebabkan pernapasan tidak efisien, batuk, penurunan berat badan dan demam, serta pembentukan granuloma di paru-paru atau organ lain yang terkena.

Ada juga bahaya kesehatan dari kontak langsung berilium oksida dengan kulit, karena bersifat korosif dan menyebabkan iritasi, serta dapat menyebabkan kerusakan pada permukaan kulit dan mukosa. Saluran pernapasan dan tangan harus dilindungi saat menangani bahan ini, terutama dalam bentuk bubuk.

Aplikasi

Penggunaan berilium oksida terutama dibagi menjadi tiga: aplikasi elektronik, nuklir, dan lainnya.

Aplikasi elektronik

Kemampuan untuk mentransfer panas pada tingkat tinggi dan resistivitas listriknya yang baik telah menjadikan berilium oksida sangat berguna sebagai penyerap panas.

Penggunaannya telah dibuktikan di sirkuit dalam komputer berkapasitas tinggi, serta peralatan yang menangani arus listrik tinggi.

Berilium oksida transparan terhadap sinar-X dan gelombang mikro, sehingga digunakan di jendela untuk melawan jenis radiasi ini, serta antena, sistem komunikasi, dan oven microwave.

Aplikasi nuklir

Kemampuannya untuk memoderasi neutron dan mempertahankan strukturnya di bawah bombardir radiasi telah menyebabkan keterlibatan berilium oksida dalam pembangunan reaktor nuklir, dan juga dapat diterapkan dalam reaktor berpendingin gas bersuhu tinggi.

Aplikasi lain

Kepadatan rendah berilium oksida telah menarik minat dalam industri teknologi kedirgantaraan dan militer, karena mungkin mewakili opsi bobot rendah pada mesin roket dan rompi antipeluru.

Akhirnya, baru-baru ini telah diterapkan sebagai bahan tahan api dalam peleburan logam di industri metalurgi.

Referensi

1. PubChem. (sf). Berilium Oksida. Diperoleh dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (sf). Berilia / Berilium Oksida (BeO). Dipulihkan dari reade.com
3. Penelitian, C. (sf). Berilium Oksida - Berilia. Diperoleh dari azom.com
4. Layanan, NJ (sf). Berilium Oksida. Dipulihkan dari nj.gov
5. Wikipedia. (sf). Berilium Oksida. Diperoleh dari en.wikipedia.org