نتريد البيريليوم – Be3N2

اقرأ في هذا المقال


في الكيمياء هناك ما يعرف باسم مركب نيتريد البريليوم، وهو عبارة عن أحد مركبات البيريليوم ويتوفر هذا المركب بشكل عام على الفور في معظم الأحجام المتواجدة، كما ويمكن النظر في أشكال عالية النقاء وأشكال شبه ميكرون بالإضافة إلى أشكال صغيرة جدا جدا.

نتريد البيريليوم

  • إن مركب نيتريد البريليوم (Be3N2) يمكن أن يتم تحضيره من العناصر عند درجة حرارة عالية أي حوالي 1100-1500 درجة مئوية، وعلى عكس مركب البريليوم أزيد أو مركب (BeN6) فإنه يتحلل في الفراغ إلى عنصر البريليوم وعنصر النيتروجين، يتحلل بسهولة مكونًا مركب هيدروكسيد البريليوم والأمونيا.
  • إن مركب نيتريد البريليوم يمتلك شكلين وهما شكل متعدد الأشكال مكعب (α-Be3N2) بهيكل مضاد للفلوريت، والشكل الآخر هو شكل سداسي (β-Be3N2)، كما ويتفاعل مركب نيتريد البريليوم مع مركب نيتريد السيليكون (Si3N4) في تيار من الأمونيا عند درجة حرارة (1800-1900) درجة مئوية من أجل تشكيل (BeSiN2).
  • يتم استخدام مركب نيتريد البريليوم في السيراميك الحراري وكذلك في المفاعلات النووية ولإنتاج نظير الكربون المشع 14 لتطبيقات التتبع.
  • لقد تم تمييز مسحوق نيتريد البريليوم الخاص بوضوح وتم توسيمه خارجيًا من أجل ضمان التحديد الفعال ومراقبة الجودة، كما أنه يتم الحرص الشديد على أن يتم تجنب أي ضرر قد يحدث أثناء التخزين أو النقل.
  • يمتلك مركب نيتريد البريليوم رقم التسجيل (CAS) التالي رقم (1304-54-7) وهو يعد من فئة المعادن، وهو من مركبات البريليوم غير العضوية ويمتلك بعض المرادفات مثل (Be3N2)  ونيتريد تريبيريليوم.
  • إن مركب نيتريد البريليوم ذو لون أبيض إلى صلب رمادي حسب [مؤشر ميرك] وهو عبارة عن مسحوق أو كتل بيضاء أو رمادية أو صفراء حسب [MSDSonline] وهو يكون عبارة عن مكعب في درجة حرارة الغرفة حسب [أولمان].
  • يتم استخدام مركب نيتريد البريليوم في الطاقة الذرية ولصنع بعض المعادن، كما وأن يتريدات معادن الأرض القلوية بشكل عام مثل معدن البريليوم ومعدن السترونشيوم ومعدن الباريوم ومعدن المغنيسيوم ومعدن الكالسيوم تستخدم كمضافات تلبيد.
  • علما أن مركب نيتريد البريليوم هو عبارة عن أحد المركبات التي تؤدي إلى تهيج، والذي قد يسبب إصابة خطيرة في العين، كما أن الاستنشاق الحاد قد يسبب حدوث التهاب رئوي كيميائي، بينما الاستنشاق المزمن قد يسبب مرض البريليوم المزمن، وقد تسبب حساسية الجلد.
  • يتفاعل مركب نيتريد البريليوم مع الهواء عند درجة حرارة مقدارها 600 درجة مئوية من أجل إنتاج كلا من (BeO) و (N2) بسرعة.
  • يتبخر مركب نيتريد البريليوم (Be3N2) بشكل متطابق في النطاق من درجة حرارة 1640 درجة إلى درجة حرارة 1960 درجة كلفن وذلك يتم من خلال التفاعل الكيميائي التالي:

Be3 N2 (c) = 3Be (g) + N2 (g)

  •  يتم إعطاء الضغط الجزئي لنيتروجين التوازن الموجود في الغلاف الجوي، عند تركيبة التسامي المتطابق من خلال التعبير التالي ((log PN2) = ([(–1.952 ± 0.038) × 104] T − 1 + (6.509 ± 0.207)).
  • إن المحتوى الحراري المقاس للتحلل هو (370 ± 5 كيلو كالوري عند درجة حرارة مقدارها 298 درجة كلفن) حيث ينتج المحتوى الحراري من أجل تكوين مركب نيتريد البريليوم (-136 ± 6) كيلو كالوري لكل مول.
  • من الممكن أن يتم تعيين الحد الأعلى لمعامل التبخر عند درجة حرارة 1600 درجة إلى درجة حرارة 2000 درجة كلفن على 10-4 بمقارنة بيانات التوازن ببيانات لانجموير التي تم الحصول عليها بعينة مسامية تبلغ ما يقارب نسبة 18٪.
  • إن المحتوى الحراري الظاهر من أجل تنشيط التفاعل هو (409 ± 7 كيلو كالوري لكل مول عند درجة حرارة 1800 درجة كلفن) من أجل عينة (Langmuir) المسامية.
  • لقد تمت عملية تطوير تعبير من أجل التنبؤ بالاعتماد على درجة الحرارة للضغوط الظاهرة المنخفضة في دراسات كنودسن للمواد ذات معاملات التبخر المنخفضة من حيث المحتوى الحراري للتنشيط، حيث أنه في الحقيقة يتوافق التباين في الاعتماد على درجة الحرارة لقياسات (Langmuir) وقياسات (Knudsen) مع ثلاثة فتحات مختلفة الحجم مع التنبؤات من هذا التعبير.
  • لقد تم تصميم حسابيًا مادة جديدة غير عضوية ثنائية الأبعاد (2D)، أحادية الطبقة من مركب نيتريد البريليوم بهيكل سداسي مسطح مشابه للجرافين، حيث أنه يتم إثبات الاستقرار الجيد للطبقة الأحادية من نيتريد البريليوم من خلال طاقتها المتماسكة المعتدلة، وغياب الأنماط التخيلية في طيف الفونون الخاص بها، ونقطة الانصهار العالية التي تنبأت بها محاكاة الديناميكيات الجزيئية (MD).
  • أحادي الطبقة من مركب نيتريد البريليوم عبارة عن أشباه موصلات ذات فجوة نطاق مباشرة مع فجوة نطاق تبلغ 3.831 فولت، حيث أنه من الممكن أن يتم ضبطها بشكل فعال عن طريق استخدام إجهاد خارجي، حيث أنه تجعل فجوة النطاق العريضة والخصائص المتميزة المصممة بالضغط من (Be3N2) أحادية الطبقة مادة واعدة للغاية ثنائية الأبعاد للتطبيقات المبتكرة في الأجهزة الكهروميكانيكية الدقيقة والأجهزة الإلكترونية النانوية.
  • بالإضافة إلى ذلك فإنه يتم حساب الأشرطة النانوية لمركب نيتريد البريليوم أحادية البعد والمقسمة على Be3N2) monolayer)، من أجل أن تكون لها خصائص غنية جدًا مثل فجوات النطاق المباشرة بقيم مختلفة، وذلك اعتمادًا على اتجاه التقسيم وعرض النانوريبون.

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: