اقرأ في هذا المقال
- كبريتات البيريليوم
- خصائص مركب كبريتات البريليوم
- المخاطر الصحية لمركب كبريتات البريليوم
- محاليل كبريتات البريليوم
إن مادة كبريتات البريليوم في الكيمياء هي عبارة عن مركب بلوري أبيض اللون غير عضوي، وهو مادة تنبعث منها أبخرة سامة من أكاسيد البريليوم وأكاسيد الكبريت عند التسخين، وتستخدم كبريتات البريليوم بشكل أساسي من أجل إنتاج أكسيد البريليوم للسيراميك عالي التقنية. علما أنه يؤدي استنشاق الغبار والأبخرة إلى تهيج الأنف والحنجرة والرئتين ومن الممكن أن يسبب التهابًا رئويًا، كما ويمكن أن يؤدي التعرض لفترات طويلة إلى مرض البريليوم المزمن يسمى البريليوس الذي يسبب تكوين الورم الحبيبي والتليف في الرئتين، كما ويرتبط البريليوم بزيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة.
كبريتات البيريليوم
إن مركب كبريتات البريليوم عبارة عن كبريتات معدنية يكون فيها المعدن عبارة عن البريليوم (في حالة الأكسدة +2) وتكون نسبة البريليوم إلى الكبريتات 1: 1، كما أن لها دور كمسبب للحساسية، كما أن كبريتات البريليوم هي عبارة عن مصدر البريليوم القابل للذوبان في الماء والحمض بدرجة معتدلة للاستخدامات المتوافقة مع الكبريتات.
إن مركبات الكبريتات عبارة عن أملاح أو إسترات حمض الكبريتيك تتكون من خلال استبدال أحد الهيدروجين أو كليهما بمعدن، كما أن أغلب مركبات الكبريتات المعدنية تكون لديها القدرة على الذوبان في الماء بسهولة من أجل استخدامات مثل معالجة المياه، على عكس الفلوريدات والأكاسيد التي تميل إلى أن تكون غير قابلة للذوبان.
بشكل عام إن مركب كبريتات البريليوم تتوفر في أغلب الأحجام، كما ويمكن النظر في أشكال عالية النقاء وشبه ميكرون ومتناهية الصغر، كما وتوجد كبريتات البريليوم غالبا على شكل رباعي هيدرات ذو الصيغة الكيميائية ([Be (H2O) 4] SO4) عبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء.
لقد تم عزله لأول مرة في عام 1815 ميلادي بواسطة يونس جاكوب برزيليوس، كما ومن الممكن أن يتم تحضير كبريتات البريليوم من خلال معالجة محلول مائي من العديد من أملاح البريليوم بحمض الكبريتيك، متبوعًا بعد ذلك بتبخير المحلول والتبلور، ويمكن تحويل المنتج المائي إلى ملح لا مائي عن طريق التسخين عند درجة حرارة مقدارها 400 درجة مئوية.
وفقًا لعلم البلورات بالأشعة السينية يحتوي مركب رباعي الهيدرات على وحدة رباعي السطوح (Be(OH2)+) وأنيونات الكبريتات، حيث يحدد الحجم الصغير للكاتيون (Be2+) عدد جزيئات الماء التي يمكن تنسيقها، وفي المقابل فإنه يحتوي على ملح المغنيسيوم المماثل (MgSO4 · 6H2O) على وحدة ثماني السطوح (Mg (OH2)+).
لقد تم تأكيد وجود أيون رباعي السطوح (2+[Be (OH2) 4]) في المحاليل المائية لنترات البريليوم وكلوريد البريليوم بواسطة عملية التحليل الطيفي الاهتزازي، كما ويتضح من وضع (BeO4) المتماثل تمامًا عند 531 سم -1، وهذا النطاق غائب في كبريتات البريليوم، وأنماط الكبريتات مضطربة، كما ويحتوي المركب اللامائي على بنية مشابهة لتلك الموجودة في البرلينييت، حيث يحتوي الهيكل على تناوب متناوب رباعي السطوح (Be و S).
خصائص مركب كبريتات البريليوم
- إن مركب كبريتات البريليوم عبارة عن بلورات عديمة اللون، تذوب في الماء، ولكنها غير قابلة للذوبان في الكحول، تمتاز بأنها صلبة بلورية عديمة اللون، وهناك نظام بلوري رباعي الزوايا استرطابي.
- إن كثافة مركب كبريتات البريليوم تبلغ 2.50 جم لكل سم مكعب (رباعي هيدرات 1.71 جم لكل سم 3)، علما أن الملح رباعي الرطوبة يفقد ماء التبلور عند التسخين، وعند مزيد من التسخين إلى 550 درجة مئوية يسبب التحلل، إن مركب رباعي الهيدرات أكثر قابلية للذوبان في الماء (30.5 جم لكل 100 جم عند 30 درجة) من الملح اللامائي، بالإضافة إلى أنه غير قابل للذوبان في الكحول.
- إن مركب كبريتات البريليوم عبارة عن ملح هام من البريليوم يستخدم كوسيط عالي النقاء للتكلس لمسحوق أكسيد البريليوم لتطبيقات السيراميك، كما ويحتوي محلول مائي مشبع من كبريتات البريليوم على نسبة 30.5٪ من (BeSO4) بالوزن عند 30 درجة مئوية ونسبة 65.2٪ عند 111 درجة مئوية.
المخاطر الصحية لمركب كبريتات البريليوم
يجب أن يتم الأخذ بعين الاعتبار أن أي خسارة كبيرة في الوزن وخاصة التي تكون غير مبررة هي عبارة عن إشارة أولية محتملة لما يعرف بمرض البريليوم، حيث تشمل الأعراض الأخرى كلا مما يلي أولاها فقدان الشهية الذي يحدث ويليه التعب بالإضافة إلى الضعف والشعور بالضيق أيضا.
إن استنشاق مادة كبريتات البريليوم يؤدي إلى حدوث التهاب رئوي وقد يؤدي أيضا إلى حدوث التهاب البلعوم الأنفي بالإضافة إلى ما يعرف بالتهاب القصبات الهوائية، ولا بد من ذكر ضيق التنفس والسعال المزمن، علما أن ملامسة العين يؤول إلى التهاب الملتحمة، كما أن ملامسة الجلد تسبب أكزيما من نوع مهيج أو حساسية، ويؤدي إلى تكون القرحة عند ملامسته للجروح.
إن مادة كبريتات البريليوم عبارة عن مادة مسرطنة مؤكدة مع بيانات الأورام الخبيثة، حيث أنه السموم الحادة عن طريق الاستنشاق والابتلاع تدخل إلى داخل الصفاق وتحت الجلد والوريد وداخل الرغامى، وعند تسخين هذا المركب يتحلل، وتوجد أبخرة شديدة السمية من أكاسيد الكبريت وهناك الأخطار الخاصة لمنتجات الاحتراق، حيث أنه قد يتكون مركب أكسيد البريليوم السام بالإضافة إلى أبخرة حامض الكبريتيك في النار.
محاليل كبريتات البريليوم
إن محاليل كبريتات البريليوم هي عبارة عن محاليل سائلة متوسطة إلى عالية التركيز من كبريتات البريليوم، وهي عبارة عن مصدر ممتاز لمركب كبريتات البريليوم من أجل التطبيقات التي تتطلب محاليل مركبة قابلة للذوبان، ومواد ذات كمية كبيرة، من الممكن أنى يتم نحضير محاليل متجانسة مذابة بتركيزات محددة أو بأقصى تركيز متكافئ.
قد تتوفر العبوات في براميل سعة 55 جالون، ووحدات أصغر وأكياس سائلة أكبر، وهناك شركة (American Elements) التي تحتفظ بمرافق إنتاج المحاليل في الولايات المتحدة، وشمال أوروبا (ليفربول، المملكة المتحدة)، وجنوب أوروبا (ميلان، إيطاليا)، وأستراليا والصين من أجل السماح بتكاليف شحن أقل وتسليم أسرع للعملاء.
تتمتع محاليل المركبات المعدنية والأرضية النادرة بالعديد من التطبيقات بشكل عام، ولكنها تستخدم بشكل شائع في عملية تكسير التي تتم للبتروكيماويات، بالإضافة إلى تطبيقاتها في محفزات السيارات وفي عمليات معالجة المياه بالإضافة إلى الطلاء والمنسوجات والأبحاث وفي تطبيقات البصريات والليزر والكريستال والزجاج.
في الحقيقة إن التركيبات التي تمتاز بأنها فائقة النقاء تقوم بعملية التحسين للجودة البصرية، بالإضافة إلى العمل على تحسين الفائدة كواحدة من المعايير العلمية، كما أنه من الممكن النظر في كلا من مساحيق العناصر النانوية أو المعلقات أو ما يشابهها على أنها ببساطة عبارة أشكال عن بديلة لمساحة السطح العالية.
إن معظم مركبات الكبريتات المعدنية قابلة للذوبان في الماء بسهولة من أجل استعمالات مثل معالجة المياه، والأشكال الفلزية العضوية قابلة للذوبان في المحاليل العضوية وأحيانًا في كلا من المحاليل المائية والمحاليل العضوية أيضا، ومن الممكن أيضًا أن تتم عملية تشتيت الأيونات المعدنية، وذلك من خلال استعمال كلا من الجسيمات النانوية المعلقة أو الجسيمات المطلية ثم يتم ترسيبها باستعمال أهداف الرش ومواد التبخر من أجل استخدامات مثل الخلايا الشمسية وخلايا الوقود.
