خواص متالورژیکی بریلیم و تعداد الکترون ها و نوترون های آن

خواص متالورژیکی بریلیم را می توان با توجه به جایگاه این عنصر در جدول تناوبی تعریف کرد. بریلیم عنصری از جدول تناوبی با عدد اتمی ۴ است که با نماد شیمیایی Be نمایش داده می شود. این عنصر در گروه دوم از این جدول قرار داشته و ۲ الکترون در لایه ظرفیت خود دارد. این عنصر دو ظرفیتی، سمی بوده و در ۳۰ ماده معدنی مختلف یافت می شود. برتراندیت، بریل و فناکیت از جمله این مواد معدنی است. این عنصر در سنگ های آذرین و پوسته زمین یافت می شوند. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک با خواص متالورژیکی بریلیم آشنا می شویم.

خواص بریلیم

بریلیم عنصری در جدول تناوبی عناصر، جزء فلزات قلیایی خاکی در گروه دوم است. از خواص این عنصر، سبک بودن و داشتن نقطه ذوب بالا است. بریلیم در برابر سایش و برش مقاوم بوده و همچنین مقاومت بالایی در برابر کشش و خمش دارد. غیرمغناطیس و ضد جرقه بودن از خواص دیگر عنصر بریلیم است که به جهت این خاصیت در صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد. از نظر سختی، استحکام بریلیم در مقایسه با فولاد شش برابر است با این که وزن آن یک چهارم وزن فولاد است.

خواص متالورژیکی بریلیم

از خواص فیزیکی و مکانیکی بریلیم، سخت و شکننده بودن در دمای اتاق است. ساختار بریلیم، کریستالی شش ضلعی بوده و این عنصر با نام گلونیوم نیز شناخته می شود، زیرا شیرین بوده و سمی است. نام بریلیم از بریل (مواد معدنی حاوی بریلیم) گرفته شده است. زمرد یکی از سنگ های حاوی بریلیم است.

دو فاز جامد برای عنصر بریلیم خالص بین دمای اتاق و دمای ذوب وجود دارد. این دو فاز، آلفا در درجه حرارت پایین با ساختار HCP بوده و بتا در درجه حرارت بالا با ساختار BCC است. ۱۲۵۰ درجه سانتی گراد، دمایی است که تبدیل فازی این عنصر در آن دما اتفاق می افتد.

ویژگی های متفاوت بریلیم با فلزات قلیایی خاکی دیگر

خواص ویژه بریلیم تفاوت این عنصر را با دیگر فلزات قلیایی خاکی نشان می دهد. طوری که فلزات قلیایی دیگر، نرم بوده ولی این عنصر سخت است. بریلیم با اکسیژن در دمای بسیار زیاد وارد واکنش می شود در صورتی که فلزات قلیایی خاکی، اگر گرم شوند، با اکسیژن وارد واکنش می شوند.

یکی از خواص متفاوت بریلیم، توانایی تشکیل پیوند کووالانسی است، زیرا چگالی بار مثبت بالایی روی یون Be^۲+ وجود داشته و قدرت پلاریزه زیادی دارد.

فلزات قلیایی خاکی با هیدروژن در اثر گرما وارد واکنش داده و تولید هیدریدهای فلزی می کنند. در صورتی که بریلیم از این خاصیت استثنا است.

فلزات قلیایی خاکی با گرم شدن می توانند با آب وارد واکنش شوند در صورتی که بریلیم نمی تواند با آب واکنش دهد.

مزایای بریلیم

یکی از کاربردهای بریلیم به عنوان عنصری سخت از جدول تناوبی، تهیه آلیاژ مس بریلیم است. در ساخت این آلیاژ، بریلیم، مس و عناصر دیگر به کار برده می شود. از خواص این آلیاژ، قدرت سختی بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا است. سخت بودن و مقاومت در برابر خوردگی، کیفیت بالا فنرکاری، شکل دهی، ماشین کاری و قابلیت مهر زدن خواصی است که باعث کاربرد این آلیاژ در صنایع مختلف می شود. از جمله این صنایع می توان اتصالات الکتریکی، قطعات کامپیوتر، فنرهای کوچک و محصولات مخابرات را می توان نام برد.

آچار، چکش و پیچ گوشتی، از جمله ابزارهایی است با کمک این آلیاژ ساخته می شوند. کاربرد این آلیاژ برای ساخت ابزار، باعث می شود که جرقه ای در آن ها ایجاد نشده و بسیار ایمن باشند.

از آلیاژ گفته شده در تهیه کابل های فنری، لودسل ها، باتری ها (قدرت بالای انتقال الکتریسیته) و … استفاده می شود. ابزار آلات موسیقی، هواپیما، رایانه ها، تلفن های همراه، گلوله تفنگ و دستگاه های اندازه گیری دقیق نیز با کمک این آلیاژ ساخته می شود.