El berí (Be), antigament (fins al 1957) glucini, element químic, el membre més lleuger dels metalls alcalins de la terra del Grup 2 (IIa) de la taula periòdica, utilitzat en la metal·lúrgia com a agent enduridor i en moltes aplicacions espacials i nuclears..
metall alcalí-terra
Els elements són berili (Be), magnesi (Mg), calci (Ca), estronci (Sr), bari (Ba) i radi (Ra).
Propietats dels elements
| nombre atòmic | 4 |
|---|---|
| pes atòmic | 9.0122 |
| punt de fusió | 1.287 ° C (2.349 ° F) |
| punt d'ebullició | 2.471 ° C (4.480 ° F) |
| gravetat específica | 1,85 a 20 ° C (68 ° F) |
| estat d’oxidació | +2 |
| configuració d’electrons | 1s 2 2s 2 |
Aparició, propietats i usos
El berili és un metall de color gris acer força trencadís a temperatura ambient i les seves propietats químiques s’assemblen una mica a les d’alumini. No es produeix de forma lliure. El beril es troba en beril i maragda, minerals coneguts pels antics egipcis. Tot i que s’havia sospitat que els dos minerals eren similars, la confirmació química d’això no es va produir fins a finals del segle XVIII. Esmeralda ara es coneix com una varietat verda de beril. El berili va ser descobert (1798) com l'òxid del químic francès Nicolas-Louis Vauquelin en beril i en maragdes i va ser aïllat (1828) com el metall independentment pel químic alemany Friedrich Wöhler i el químic francès Antoine AB Bussy per la reducció del seu clorur amb potassi.. El beril es distribueix àmpliament a l'escorça terrestre i es calcula que es produeix a les roques ígnies de la Terra fins al 0,0002 per cent. La seva abundància còsmica és de 20 en l'escala en què el silici, el patró, és de 1.000.000. Els Estats Units tenen prop del 60 per cent del beril·li mundial i és, amb molt, el major productor de beril·li; altres països productors importants són Xina, Moçambic i Brasil.
Hi ha uns 30 minerals reconeguts que contenen beril·li, incloent beril (Al 2 Be 3 Si 6 O 18, un silicat d’alumini de beril·li), bertrandita (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2, un silicat de beril·li), fenacita (Be 2 SiO 4) i crisoberil (BeAl 2 O 4). (Les formes precioses de beril, maragda i aiguamarina, tenen una composició que s’acosta molt a la que s’ha indicat anteriorment, però els minerals industrials contenen menys beril; la majoria del beril s’obté com a subproducte d’altres explotacions mineres, amb els cristalls més grans recollits a mà..) El beril i la bertrandita s'han trobat en quantitats suficients per constituir minerals comercials a partir dels quals es produeix industrialment hidròxid de beril·li o òxid de beril·li. L’extracció del beril·li es complica pel fet que el beril·li és un component menor en la majoria de minerals (un 5 per cent de massa fins i tot en beril pur, menys d’un 1 per cent en massa en bertrandita) i està estretament unit a l’oxigen. El tractament amb àcids, la torretació amb fluorurs complexos i l'extracció de líquids s'han utilitzat per concentrar el berili en forma de hidròxid. L’hidròxid es converteix en fluorur mitjançant fluorur de beril·li d’amoni i després s’escalfa amb magnesi per formar beril·li elemental. Alternativament, es pot escalfar l’hidròxid per formar l’òxid que, al seu torn, es pot tractar amb carboni i clor per formar clorur de berili; l'elèctròlisi del clorur fos es fa servir per produir el metall. L’element es purifica per fusió al buit.
El berili és l’únic metall lleuger estable amb un punt de fusió relativament alt. Tot i que és fàcilment atacat per alcalies i àcids no oxidants, el beril forma ràpidament una pel·lícula superficial d’òxid adherent que protegeix el metall de l’oxidació de l’aire en condicions normals. Aquestes propietats químiques, sumades a la seva excel·lent conductivitat elèctrica, gran capacitat de calor i conductivitat, bones propietats mecàniques a temperatures elevades i un mòdul d'elasticitat molt elevat (un terç superior a l'acer), el fan valuós per a aplicacions estructurals i tèrmiques. L'estabilitat dimensional del berili i la seva capacitat per obtenir un alt poliment han fet que sigui útil per a miralls i persianes de càmeres en aplicacions espacials, militars i mèdiques i en la fabricació de semiconductors. A causa del seu baix pes atòmic, el beril transmet raigs X de 17 vegades més d'alumini i s'ha utilitzat àmpliament per fabricar finestres per a tubs de raigs X. El beril es fabrica en giroscopis, acceleròmetres i peces d’ordinador per a instruments d’orientació inercials i altres dispositius per a míssils, aeronaus i vehicles espacials, i s’utilitza per a tambors de fre de gran resistència i aplicacions similars en les quals un important dissipador de calor és important. La seva capacitat per frenar els neutrons ràpids ha trobat una aplicació considerable en els reactors nuclears.
S’utilitza molt el berili com a component de baix percentatge dels aliatges durs, sobretot amb el coure com a component principal, però també amb aliatges a base de níquel i ferro, per a productes com a molles. El coure de beril·li (2 per cent de beril·li) es converteix en eines per utilitzar quan els escumatges poden ser perillosos, com en les fàbriques de pols. El beril en si mateix no redueix els escumatges, sinó que reforça el coure (en un factor de 6), que no forma espurnes a l’impacte. Petites quantitats de beril que s’afegeixen a metalls oxidables generen protecció de pel·lícules superficials, reduint la inflamabilitat en magnesi i esmicolen en aliatges de plata.
El físic britànic Sir James Chadwick va descobrir els neutrons (1932) com a partícules expulsades del berili bombardejat per partícules alfa des d'una font de radi. Des d’aleshores, el beril barrejat amb un emissor d’alfa com el radi, el plutoni o l’amèrica s’utilitza com a font de neutrons. Les partícules alfa alliberades per la desintegració radioactiva dels àtoms de la ràdio reaccionen amb els àtoms del berili, donant, entre els productes, neutrons amb una àmplia gamma d’energies, fins a uns 5 × 10 6 volts d’electrons (eV). Si el radi es troba encapsulat, de manera que cap de les partícules alfa arriba al beril·li, es produeixen neutrons d’energia inferior a 600.000 eV per la radiació gamma més penetrant dels productes de descomposició del radi. Entre els exemples històricament importants de l’ús de fonts de neutrons de beril·li / ràdio es troba el bombardeig d’urani per part dels químics alemanys Otto Hahn i Fritz Strassmann i la física de la austríaca Lise Meitner, que va provocar el descobriment de la fissió nuclear (1939) i el desencadenament de l’urani. de la primera reacció en cadena de fissió controlada del físic d'origen italià Enrico Fermi (1942).
L’únic isòtop que es produeix de forma natural és el beril·li-9 estable, tot i que es coneixen altres 11 isòtops sintètics. Les seves semivides varien des d’1,5 milions d’anys (per beril·li-10, que pateix càries beta) fins a 6,7 × 10-17 segons per beril·li-8 (que decau per emissió de dos protons). La desintegració de beril·li-7 (vida mitjana de 53,2 dies) al Sol és la font de neutrins solars observats.
