Beril·li

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Beril·li
4Be
LitiBeril·liBor
-

Be

Mg
Aspecte
Blanc-gris metàl·lic
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Beril·li, Be, 4
Categoria d'elements Metalls alcalinoterris
Grup, període, bloc 22, s
Pes atòmic estàndard 9,012182(3)
Configuració electrònica 1s2 2s2
2, 2
Configuració electrònica de Beril·li
Propietats físiques
Fase solid
Densitat
(prop de la t. a.)
1,85 g·cm−3
Densitat del
líquid en el p. f.
1,690 g·cm−3
Punt de fusió 1.560 K, 1.287 °C
Punt d'ebullició 2.742 K, 2.469 °C
Entalpia de fusió 12,2 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització 297 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 16,443 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 1.462 1.608 1.791 2.023 2.327 2.742
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 2, 1[1]
(òxid amfòter)
Electronegativitat 1,57 (escala de Pauling)
Energies d'ionització
(més)
1a: 899,5 kJ·mol−1
2a: 1.757,1 kJ·mol−1
3a: 14.848,7 kJ·mol−1
Radi atòmic 112 pm
Radi covalent 96±3 pm
Radi de Van der Waals 153 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Hexagonal
Beril·li té una estructura cristal·lina hexagonal
Ordenació magnètica Diamagnètic
Resistivitat elèctrica (20 °C) 36 nΩ·m
Conductivitat tèrmica 200 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica (25 °C) 11,3 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima) (t. a.) 12.870 m·s−1
Mòdul d'elasticitat 287 GPa
Mòdul de cisallament 132 GPa
Mòdul de compressibilitat 130 GPa
Coeficient de Poisson 0,032
Duresa de Mohs 5,5
Duresa de Vickers 1.670 MPa
Duresa de Brinell 600 MPa
Nombre CAS 7440-41-7
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del beril·li
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
7Be traça 53,12 d ε 0,862 7Li
γ 0,477 -
8Be traça 7×10−17s α 4He
9Be 100% 9Be és estable amb 5 neutrons
10Be traça 1,36×106 a β 0,556 10B

El beril·li és un element químic de símbol Be i nombre atòmic 4. És un element alcalinoterri bivalent, tòxic, de color gris, dur, lleuger i trencadís. S'empra principalment com a enduridor en aliatges, (especialment de coure).

Característiques principals[modifica | modifica el codi]

El beril·li té un dels punts de fusió més alts entre els metalls lleugers. El seu mòdul elàstic és aproximadament un 33% major que el de l'acer. Té una conductivitat tèrmica excel·lent, és no magnètic i resisteix l'atac amb àcid nítric. És molt permeable als rajos X i igual que el radi i el poloni allibera neutrons quan és bombardejat amb particules alfa (de l'orde de 30 neutrons per milió de partícules alfa). En condicions normals de pressió i temperatura el beril·li resisteix l'oxidació de l'aire, encara que la propietat de ratllar al vidre es deu probablement a la formació d'una prima capa d'òxid.

Aplicacions[modifica | modifica el codi]

  • Element d'aliatge, en aliatges coure i beril·li amb una gran varietat d'aplicacions.
  • En el diagnòstic amb rajos X s'usen primes làmines de beril·li per filtrar la radiació visible, així com en la litografia de rajos X per a la reproducció de circuits integrats.
  • L'òxid de beril·li s'empra quan és necessària una elevada conductivitat tèrmica i propietats mecàniques, punt de fusió elevat i aïllament elèctric.
  • Inicialment es van emprar compostos de beril·li en tubs fluorescents, ús abandonat pel perill que representava la beril·liosi.

Història[modifica | modifica el codi]

El beril·li (del grec βερυλλoς beril) o glucini (de l'anglès glucinium i aquest del grec γλυκυς, dolç) pel sabor de les seves sals, va ser descobert per Louis Nicolas Vauquelin el 1798 en forma d'òxid en el beril i la maragda. Friedrich Wöhler i A A. Bussy, de forma independent, van aïllar el metall el 1828 mitjançant reacció de potassi amb clorur de beril·li.

Abundància i obtenció[modifica | modifica el codi]

Mena de beril·li

El beril·li es troba en 30 minerals diferents, sent els més importants el beril i la bertrandita, principals fonts de beril·li comercial, i el crisoberil i la fenaquita. Actualment la majoria del metall s'obté mitjançant reducció del fluorur de beril·li amb magnesi. Les formes precioses del beril són l'aiguamarina i la maragda (la maragda comuna, no pas la maragda oriental).

Geogràficament, les majors reserves es troben als Estats Units, que lidera també la producció mundial de beril·li (65%), seguit de Rússia (40%) i Xina (15%). Les reserves mundials s'estima que superen les 80.000 tones.

Isòtops[modifica | modifica el codi]

El Be 9 és l'únic isòtop estable. El Be 10 es produeix en l'atmosfera terrestre en bombardejar la radiació còsmica l'oxigen i el nitrogen. Atés que el beril·li tendeix a existir en dissolució aquosa amb nivells de pH menors de 5,5, el beril·li atmosfèric format és arrossegat per l'aigua de pluja (el pH de la qual sol ser inferior a 5,5); una vegada a terra, la solució es torna alcalina i en precipita el beril·li, que queda emmagatzemat en el sòl durant molt de temps (vida mitjana d'1,5 milions d'anys) fins que es desintegra en B 10. El Be 10 i els productes que en deriven s'han emprat per a l'estudi dels processos d'erosió, formació a partir del regolita o regòlit i el desenvolupament dels sòls laterítics, així com les variacions en l'activitat solar i l'edat de masses gelades.

El fet que el Be 7 i el Be 8 siguen inestables té profundes conseqüències cosmològiques, ja que això significa que elements més pesants que el beril·li no van poder produir-se per fusió nuclear en el big bang. Més encara, els nivells energètics nuclears del Be 8 són tals (vegeu procés triple alfa) que possibiliten la formació de carboni i, amb això, l'aparició de la vida basada en el carboni.

Precaucions[modifica | modifica el codi]

El beril·li i les seves sals són tòxiques i potencialment carcinògenes. La beril·liosi crònica és una afecció pulmonar causada per l'exposició a la pols de beril·li catalogada com a malaltia professional. Els primers casos de pneumonitis química aguda per exposició al beril·li es van descriure el 1933 a Europa i l'any següent als Estats Units; el 1946 es van descriure els primers casos de beril·liosi entre els treballadors d'una planta de fabricació de tubs fluorescents a Massachusetts. La beril·liosi s'assembla a la sarcoidosi en molts aspectes, la qual cosa pot dificultar-ne el diagnòstic.

Com que la utilització de compostos de beril·li en llums fluorescents es va interrompre el 1949, l'exposició professional es produeix ara en les indústries nuclear i aeroespacial, en el refinat del metall i en la fusió dels aliatges que el contenen, en la fabricació de dispositius electrònics i en la manipulació d'altres materials que contenen beril·li.

El beril·li i els seus compostos han de manipular-se amb molta atenció, extremant les precaucions quan durant l'activitat es pugui generar pols de beril·li, ja que l'exposició prolongada a la pols de beril·li pot causar càncer de pulmó. La substància pot manipular-se amb seguretat sempre que se segueixin certs procediments. Si aquests es desconeixen no ha d'intentar-se la manipulació del beril·li.

Efectes sobre la salut[modifica | modifica el codi]

Els efectes depenen del nivell i de la duració de l'exposició. Si el nivell és prou alt, per damunt de 1000 μg/m3 en l'aire respirat, pot provocar una malaltia aguda per beril·li o beril·liosi aguda; en general, els valors límits per al beril·li atmosfèric contemplats en la legislació d'higiene industrial que fixen els nivells màxims d'exposició laboral, permeten de controlar de forma efectiva aquest risc.

Entre l'1 i el 15% de la població exposada desenvolupa sensibilització al beril·li. Aquestes persones poden desenvolupar processos inflamatoris de l'aparell respiratori (malaltia crònica per beril·li o beril·liosi crònica) que poden manifestar-se anys després de l'exposició laboral, quan aquesta ha superat els nivells d'exposició recomanats (0,2 μg/m3). El risc de la població general a contraure aquestes malalties és molt baix, ja que els nivells de beril·li en entorns no laborals són molt baixos (0,00003-0,0002 μg/m3).

La intoxicació per ingestió de beril·li no es coneix, ja que la quantitat de beril·li absorbida per l'organisme per aqueixa via és molt petita, encara que s'han pogut observar úlceres en gossos després de la ingesta de beril·li. El contacte del beril·li amb la pell després d'una esgarrapada o un tall, pot causar èczema i úlceres cutànies.

L'exposició prolongada incrementa el risc de contraure càncer de pulmó. L'Agència Internacional per a la Investigació del Càncer han determinat que el beril·li és un carcinogen humà.

Referències[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Beril·li