بورهيدريد البيريليوم – Be(BH4)2

اقرأ في هذا المقال


في الكيمياء يعد مركب بورهيدريد البيريليوم أحد المركبات الكيميائية، يتكون التركيب البلوري له من بوليمر حلزوني من وحدات هيكل (BH4Be) و (BH4)، حيث أنه يتكون البريليوم بوروهيدريد من تفاعل هيدريد البريليوم مع الديبوران في محلول الأثير، كما أنه يتم الحصول على أنقى هيدريد البريليوم عن طريق تفاعل ثلاثي فينيل فوسفين (PPh3) مع البريليوم بوروهيدريد كما في المعادلة التالية: (Be (BH4) 2 + 2 PPh3 → 2 Ph3PBH3 + BeH2).

بورهيدريد البيريليوم

يتوفر مركب البريليوم بوروهيدريد بشكل عام على الفور في أغلب الأحجام، كما ويمتلك البريليوم بوروهيدريد سعة تخزين هيدروجين عالية للغاية، وفي الأصل فإنه تم تحضير (Be(BH4)2) من خلال تفاعل (BeMe2) مع ثنائي البوران وبشكل أكثر ملاءمة عن طريق استجابة التبادل الكيميائي الميكانيكي لـ (BeCl2) مع بوروهيدريد فلز قلوي متبوعًا بالتقطير الفراغي عند 140 درجة مئوية.

معلومات عامة عن بورهيدريد البيريليوم

يتكون هذا المركب التساهمي من سلاسل بوليمرية حلزونية (-BeH2BH2BeH2BH2-) ومجموعات (BH4) ثنائية الطرف، علما أن مركب البريليوم بوروهيدريد هو عبارة عن غير مستقر للغاية، كما أنه ينفجر عند ملامسته للهواء والرطوبة، ولسوء الحظ فإن السمية الشديدة للبريليوم والتفاعلية العالية جدًا لـ (Be(BH4)2) تجعل هذه المادة غير مناسبة لتخزين الهيدروجين على الرغم من انخفاض درجة حرارة التحلل والتردد العالي.

لقد تم الحصول على أطياف الأشعة تحت الحمراء ورامان للمواد الصلبة لـ (BeB2H8 و BeB2D8 و Be10B2D8 و BeB2D7H) عند درجتي الحرارة 20 و 180 درجة مئوية، حيث تشير هذه البيانات إلى حدوث تغيير هيكلي في الانتقال من البخار إلى المادة الصلبة، وتشير إلى وجود أنيون بوروهيدريد (-BH4) مقترنًا بكاتيون هيدروجين غير عادي (+BeBH4) يدعم الفحص التفصيلي لتحولات التردد النظيرية هذا الرأي، ويتم الحصول على ملاءمة ممتازة لترددات (-BH4) من تحليل إحداثيات عادي، كما ويتم تقديم التخصيصات المعقولة لأساسيات (+BeBH4) ومناقشة هيكل أيون (+BeBH4).

هناك اختراع عبارة عن عملية محسّنة من أجل عملية تحضير مركب بوروهيدريد البريليوم عن طريق تفاعل بوروهيدريد الصوديوم وكلوريد البريليوم بنسب مولارية من 1.0 2.0 / 2.0 يُعبر عنها بـ (BeCl / NaBH) لفترة تتراوح من حوالي 0.5 إلى حوالي ساعتين أو أكثر عند ضغط أقصى يبلغ حوالي ملليمتر زئبق مطلق ودرجة حرارة من حوالي 50 إلى حوالي 150 درجة مئوية.

علما أنه يتعلق هذا الاختراع بتحضير البوروهيدريد وبشكل أكثر تحديدًا معني بعملية جديدة من أجل تحضير البريليوم بوروهيدريد بعوائد عالية، وتقليديا فإنه يستلزم تحضير البريليوم بوروهيدريد بعوائد محترمة (حوالي 70 إلى 80٪) تفاعل بوروهيدريد الليثيوم مع كلوريد البريليوم لفترات زمنية طويلة 8 ساعات أو أكثر في درجات حرارة عادة ما تكون 150 وما فوق، وعلى العكس من ذلك حتى الآن مع بوروهيدريد الصوديوم وكلوريد البريليوم في أحسن الأحوال فقط عوائد منخفضة نسبيًا على سبيل المثال، لقد تم الإبلاغ عن ما يصل إلى حوالي 40٪.

الآن وبشكل غير متوقع تكشف العملية الحالية عن إنتاج البريليوم بوروهيدريد في عوائد أعلى (حوالي 90٪ وما فوق) في ظروف تفاعل معتدلة باستخدام بوروهيدريد الصوديوم كمتفاعل، ووفقًا للعملية الحالية يتفاعل ملح البريليوم ويفضل كلوريد البريليوم مع بوروهيدريد الصوديوم بنسب مولارية من 1.0-2.0 / 2.0 يُعبر عنها بـ (BeCl / NaBH) لفترة من حوالي 0.5 إلى حوالي ساعتين أو أكثر في أقصى ضغط يبلغ حوالي 10 ملم زئبق مطلق ودرجة حرارة من حوالي 50 إلى حوالي 150 درجة مئوية.

كما ويفضل أن يتفاعل خليط من كلوريد بيريليوم وبوروهيدريد الصوديوم بنسب مولارية (BeCl / NaBH) من حوالي 1.051.10 / 2.0 لمدة تتراوح من حوالي ساعة إلى ساعتين عند ضغط من حوالي 0.1 إلى حوالي 0.5 ملليمتر زئبق مطلق و a درجة حرارة من حوالي 80 إلى حوالي 100 درجة مئوية.

حيث أنه يتم فصل البريليوم بوروهيدريد بسهولة عن كتلة التفاعل عن طريق التسامي أو إجراء فصل آخر معروف لشخص خبير في المجال، حيث أنه يتم إجراء التفاعل في جو خامل وخالي من الرطوبة إلى حد كبير وخالي من الأكسجين، وعلى سبيل المثال النيتروجين الجاف لإزالة أي تفاعل محتمل قابل للاشتعال بين المنتج والأكسجين و / أو الرطوبة.

علما أنه يجب أن تكون كلا من المفاعلات وأجهزة نقل المواد والمناولة والتخزين وما شابه ذلك من أجل استخدامها في تنفيذ العملية الحالية من مواد البناء والتصميم، بحيث تتحمل درجات حرارة التفاعل والضغوط، وأيضًا يجب ألا تهاجم هذه المواد المتفاعلة أو المنتجات بشكل ضار ولا يجب مهاجمتها بدورها بواسطة هذه المركبات.

المصدر: 1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.


شارك المقالة: