Metallar

Berilyumun istifadəsi

Berilyumun istifadəsi



Berilyum, milli təhlükəsizlik üçün zəruri olan bir çox məhsulda istifadə olunan strateji və kritik bir materialdır.

USGS Fakt Vərəqindən 2012-3056-da nəşr edilmişdir

Berilyum teleskop güzgüsü: James Webb Kosmik Teleskopu üçün 18 berilium güzgü seqmentlərindən birinin arxa görünüşü. Güzgüün arxasındakı qabırğalar güzgüün gücünü və həddindən artıq şəraitdə formasını saxlamağa kömək edir. Güzgü önü tamamilə hamar və nazik bir qızıl filmlə örtülmüşdür. Milli Aeronavtika və Kosmik İdarəsinin foto nəzakəti. NASA-nın foto nəzakəti.

Strateji və kritik bir metal

Beriliy ən yüngül və sərt metallardan biridir, lakin 1930-1940-cı illərə qədər aerokosmik, müdafiə və nüvə sektorları berilyum və onun birləşmələrini istifadə etməyə başlayanda buna az sənaye tələbatı var idi. Berilyum indi ABŞ Müdafiə Nazirliyi tərəfindən strateji və kritik bir material olaraq təsnif edilir, çünki milli təhlükəsizlik üçün vacib olan məhsullarda istifadə olunur.

Berilyumun oksid forması 1797-ci ildə təsbit edildi və elm adamları ilk dəfə 1828-ci ildə metal berilyumu təcrid etdilər. Berilyum və bəzi berillium birləşmələri zəhərlidir və diqqətlə işlənməlidir. Berilyum və berilyum birləşmələrinin tozlarına və ya dumanlarına məruz qalan iş yerlərinin ağciyərlərə zərər verə biləcək bir immunitet reaksiyası olan xərçəng və ya xroniki berilyum xəstəliyi kimi ciddi sağlamlıq problemlərinə səbəb olduğu bilinir. Düzgün iş yerlərində tətbiq olunan təcrübələr bu məruz qalmaların qarşısını alır.

Berilyumun istifadəsi

Berilyum-mis ərintiləri ABŞ-da istifadə olunan berilyumun təxminən 80 faizini təşkil edir. Bu ərintilər güclü, sərt və qeyri-maqnetikdir; onlar elektrik və istilik yaxşı keçiriciləridir və korroziyaya və yorğunluğa qarşı dayanırlar. Berilyum ərintiləri aerokosmik, avtomobil, kompüter, müdafiə, tibbi, telekommunikasiya və digər məhsullar üçün elektron və elektrik qurğularının bağlayıcıları, yayları, açarları və digər komponentlərini hazırlamaqda istifadə olunur.

Aerokosmosda berilyum: ABŞ Hərbi Hava Qüvvələri F-35 Yıldırım II Birgə Zərbə Qırıcısı və bir çox digər aerokosmik nəqliyyat vasitələri berilyum ərintilərindən hazırlanmış elektrik və mexaniki komponentlərə güvənirlər. ABŞ Hərbi Hava Qüvvələrinin foto nəzarəti.

Bilirdinizmi? Berilyum boruları, İsveçrənin Cenevrə yaxınlığındakı Böyük Hadron Collider hissəcik sürətləndiricisində subatom hissəciklərinin şüalarını yerləşdirir.

Berilyumun fiziki xüsusiyyətləri

Berilli metal çox yüngül və çox sərtdir. Ağırlıq çəkisi əsasında berilyum poladdan altı qat daha sərtdir və yüksək və aşağı temperaturda öz formasını saxlayır. Berilli metal, yüngül dəqiq alətlər hazırlamaq üçün aerokosmik və müdafiə sənayesində istifadə olunur.

Spitzer Kosmik Teleskopunun və 2021-ci ildə istifadəyə verilməsi planlaşdırılan James Webb Kosmik Teleskopunun (JWST) güzgüləri berilyumdan hazırlanmışdır. JWST'nin əsas güzgüsü, 1800 altıbucaqlı seqmenti (hər seqmentin diametri 4,3 fut) təşkil edir ki, onlar da -400 dərəcə Farenheit temperaturunda da dəqiq formasını saxlamalı və orbitə aparılması üçün kifayət qədər yüngül olmalıdır; teleskop Yerdən təxminən 1 milyon mil yüksəklikdə işləyəcək.

Beriliya rentgen şüaları üçün demək olar ki, şəffafdır və rentgen və digər radiasiya maşınlarında berilyum folqa pəncərə materialı kimi istifadə olunur. Nüvə reaktorlarında parçalanma reaksiyalarını idarə etmək üçün berilyum metal və berilyum oksidi istifadə olunur. Berilyum nüvə silahının tetik mexanizmlərində də istifadə edilmişdir.

Bertrandit Nodülü: Spor dağında, Yuta ştatında tapılan bertranditin çox hissəsi flüorit, opal və bertranditdən ibarət olan düyünlərdə olur. Berilyum xarici opal flüorit zonasında cəmləşib. Buna bənzər nodüllər çəkisi ilə 1% -ə qədər berilyum ehtiva edə bilər. David A. Lindsey, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı.

Berilyum haradan gəlir?

Berilyum üçün iki mineral, bertrandit və beril minalanır və hər ikisi də qarışıq süxurlarla birləşir. Hal-hazırda ABŞ-da hasil olunan bütün berilyum mineral bertranditdən gəlir.

Bertrandit mənbələri

Berilyumun bertranditə konsentrasiyası üçün kompleks bir sıra tədbirlər baş verməlidir. Birincisi, flüor, berilyum və silisiumla zəngin olan bir maqma karbonat süxurlarının (əhəng daşı və ya dolomit) olduğu bir ərazidə püskürməlidir. Magmadan gələn istilik bölgədəki yeraltı sularını istiləşdirir və suyun ətraf süxurlardan keçməsinə səbəb olursa, su da həmin qayalardan elementləri, o cümlədən berilyumu götürür; su, sonra minerallar, o cümlədən bertrandit kristallaşdırmaq üçün uyğun olmayan çöl və ya çöküntü süxurları ilə reaksiya verə bilər.

Beril daşları: Daş çeşidli keyfiyyətli berilin dörd çeşidi: arxadan sola, saat yönünde gedən: morqanit (çəhrayı-narıncı), heliodor (sarı), yaşıl beril (solğun yaşıl), akuamarin (mavi-yaşıl). Bugünkü berillium tədarükünün çox az bir hissəsi, gem materialları axtarışında bərpa olunan gem olmayan berildəndir.

Bilirdinizmi? Romalılar Misirin Şərq səhrasında zümrüd mədənlərini təxminən 2000 il əvvəl inkişaf etdirmişlər.

Beril mənbələri

Mineral beril ABŞ-dan kənarda hasil edilən berilliumun əsas mənbəyidir. Beril ən çox damarlarda və ya pegmatitlərdə olur, bu da böyük bir alov müdaxiləsindən kristallaşan son mineralları ehtiva edən qayalardır. Pegmatitlər çox vaxt qeyri-adi elementlər və mineralları ehtiva edən böyük bir-birinə qarışan kristallarla fərqlənir.

Saf beril kristalları rəngsizdir, lakin digər elementlərin berillə daxil edilməsi rəngarəng, qiymətli daşlar yaradır. Zümrüddəki yaşıl rəng, xrom və bəzən beril kristal qəfəsindəki vanadiyanın izləri ilə əlaqədardır. Akuamarin solğun mavi-mavi-yaşıl rəngə oksidləşmə vəziyyəti +2 (Fe) olan dəmir atomları səbəb olur.2+); Beril kristallardakı digər elementlər qızıldan qırmızıya qədər rənglər çıxarır. Amerikanın ən böyük fasadlı zümrüdü, 64 karatlıq bir gümüş daş, 2009-cu ildə Şimali Karolinadakı Adams Zümrüd mədənində tapılmış 310 karatlıq tünd yaşıl büllurdan kəsilmişdir.

Bertrandite Metal Bir mərmər ölçülü bir berillium boncuk. Fotoqraf NASA.

Berilyum Təchizatı və Tələbi

Amerika Birləşmiş Ştatları Berilyumun dünyada aparıcı mənbəyidir. Yuta ştatının Spor dağındakı tək bir mina, 2010-cu ildə dünyada hasil edilən berilyumun 85 faizindən çoxunu hasil etdi. Qalan hissəsinin əksəriyyəti Çin, 2 faizdən az hissəsi Mozambikdən və digər ölkələrdən gəldi. Milli ehtiyat fondları da emal üçün əhəmiyyətli miqdarda berilyum təmin edir.

Üç ölkə - Çin, Qazaxıstan və ABŞ-da berilyum filizi emal olunur. 2005-ci ildə ABŞ Müdafiə Nazirliyi, yüksək təmizlikli berilyum metal istehsal etmək üçün Ohayoda yeni bir emal müəssisəsi qurmaq üçün özəl bir sektor şirkəti ilə ortaqlığa başladı. Emal qurğusu 2011-ci ildə tamamlandı və hasilatın üçdə ikisini müdafiə və hökumət ilə əlaqəli digər məqsədlər üçün ayırmaq lazım idi.

Birləşmiş Ştatlar 2011-ci ildə istifadə olunan berilyum xammalının təxminən 34 faizini, o cümlədən istehsalda istifadə olunan berilyum metal və digər emal edilmiş berillium materiallarını idxal etdi; bu materialın üçdə ikisi Rusiya və Qazaxıstandan gəldi.

Bilirdinizmi? Beriliya (berillium oksidi) keramika tez-tez əməliyyatda istifadə olunan lazerləri ehtiva edir və idarə edir.

Beriliyanın təkrar emalı

Berilyum daşıyan məhsulların istehsalında qalan qırıntılardan təkrar emal edilən berilyum, ABŞ-ın açıq istehlakının təxminən yüzdə 10-u təmin edə bilər. Görünən istehlak, istehsal + idxal - ixracat və Hökumət və ya sənaye ehtiyatlarında dəyişiklik kimi hesablanmış, faktiki olaraq istifadə olunan bir materialın ölçüsüdür.

Amerika Birləşmiş Ştatları Berillium Resursları

Birləşmiş Ştatların, çox güman ki, yerli mənbələrdən alınan berilyum tələbatını ödəyə bilər. Spor dağında, Utahda bertranditin əhəmiyyətli dərəcədə sübut edilmiş ehtiyatları var və Yuta və Alyaskanın digər ərazilərində berilyum ehtiyatları var. Nonpegmatitic berilyumun təxmin edilən qlobal ehtiyatlarının təxminən 65 faizi ABŞ-da yerləşir. ABŞ Müdafiə Nazirliyi, Milli Müdafiə Birjasında təxminən 45 metrik ton isti preslənmiş berilyum metal tozunu saxlamağı hədəfləyir.

Berilyum haqqında məlumat
1 Beriliy: Brian W. Jaskula, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı, Mineral Əmtəə Xülasəsi, Yanvar 2012
2 Beriliy: Brian W. Jaskula, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı, Faydalı qazıntılar kitabı, Aprel 2012.
3 Berllium ABŞ-da təkrar emalı: Larry D. Cunningham, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqat Dairəsi 1196-P, 2004.
4 Vulkanogen Berilyum yataqlarının Milli Qiymətləndirilməsi üçün Bir Nümunə Model: Nora K. Foley, Robert R. Seal, II, Nadine M. Piatak və Brianna Hetland, Amerika Birləşmiş Ştatları Geoloji Tədqiqatı, Açıq Fayl Hesabatı 2010-1195, 2010.

Gələcəkdə berilium tədarükünün təmin edilməsi

Gələcəkdə berilyum tədarükünün harada yerləşəcəyini proqnozlaşdırmaq üçün USGS alimləri berilyum ehtiyatlarının Yer qabığında necə və harada cəmləşdiyini öyrənirlər və aşkar edilməmiş berilyum ehtiyatlarının mövcud olma ehtimalını qiymətləndirmək üçün bu biliklərdən istifadə edirlər. Federal torpaqların idarəçiliyini dəstəkləmək və qlobal bir kontekstdə mineral ehtiyatların mövcudluğunu daha yaxşı qiymətləndirmək üçün USGS tərəfindən mineral ehtiyatların qiymətləndirilməsi üsulları hazırlanmışdır. USGS ayrıca dünya səviyyəsində berilyumun tədarükü, tələbatı və axını ilə bağlı statistika və məlumat tərtib edir. Bu məlumatlar ABŞ-ın milli siyasətini məlumatlandırmaq üçün istifadə olunur.


Videoya baxın: Duz Nə Qədər Istifadə Olunmalıdır? Duzun Ziyanı