El Berilio es un metal que se encuentra en la tabla periódica dentro del grupo 2, representado como Be, su masa atómica es de 9,0122, y su número atómico es 4.
Este metal forma parte del grupo alcalinotérreo de tipo bivalente, y es un elemento sumamente escaso en el planeta, pero que posee grandes propiedades, destacándose por su alta densidad en proporción a su peso, además es perfecto para la industria de la fabricación.
Historia y descubrimiento del Berilio
El Berilio se entiende no sólo como un elemento químico, sino también como un mineral. Su descubrimiento fue realizado en 1798 por el químico francés Nicolas Louis Vauquelin, quien estudió la estructura de las piedras preciosas, disolviéndolas en soluciones alcalinas.
Inicialmente, llamó glucina al nuevo elemento debido al sabor de sus sales o sabor dulce; desafortunadamente, sus propiedades tóxicas no se conocían en ese momento.
Después, en 1828 dos químicos, Friedrich Wöhler y Antoine Bussy, aislaron de forma independiente Berilio puro calentando cloruro de Berilio con potasio. La reacción dio como resultado un precipitado gris oscuro con un brillo metálico, que desde entonces se ha denominado Berilio.
Desafortunadamente, el proceso descrito no proporcionó una materia prima que pudiera usarse, y se necesitaron siete décadas más para obtener Berilio puro, un trabajo que Paul Lebeau logró mediante electrólisis directa de fluoruro de Berilio y fluoruro de sodio.
Este descubrimiento abrió la puerta a la extracción industrial de Berilio. Durante 160 años, muchos de los científicos se referían a este elemento con nombres diferentes, pero fue hasta el año 1957 cuando se adoptó oficialmente el nombre de Berilio.
¿Dónde se encuentra el Berilio?
El Berilio se encuentra en la corteza de la tierra, donde se estima que existen de 2 a 10 partes por millón, y suele encontrarse en treinta minerales diferentes, destacándose el Berilo y la Bertrandita, las cuales son las principales fuentes de Berilio comercial.
Otras fuentes ricas en Berilio son el Crisoberilo y la Fenaquita de las cuales también se suele extraer este elemento. En la actualidad la única mina que produce Berilo está ubicada en Delta, Utah.
También se puede encontrar en forma de piedras preciosas como Aguamarina y Esmeralda, de estas surge de su coloración característica, consideradas como metales preciosos desde la antigüedad.
Principales características del Berilio
El Berilio pertenece al grupo 2 de la tabla periódica, y a menudo se les llama metales alcalinotérreos, se caracteriza por un brillo plateado, además son ligeros y suaves.
Son elementos muy activos, porque tienen 2 electrones en la capa de valencia, que devuelven fácilmente para formar dos cationes positivos, en los compuestos sólo aparecen en el estado de oxidación +2, y se oxidan fácilmente.
Las sales de Berilio tienen muchas aplicaciones. Se encuentran en la naturaleza en un estado ligado, son un componente de muchos minerales.
Entre las principales características del Berilio destaca su obtención a través de minerales como el crisoberilo y el berilo, pues es un elemento que no se encuentra de forma pura, sino a través de compuestos.
Es un metal de coloración grisáceo oscuro, y que se encuentra en la naturaleza estado sólido a temperatura ambiente.
En estado natural es duro y es un elemento de rápida oxidación, sus características suelen confundirse con las del aluminio, y su punto de ebullición y fusión se encuentran a temperaturas sumamente altas.
A pesar de ser un metal, el Berilio también permite el paso de rayos X a través de sí mismo. En la actualidad, E.E UU es el principal explotador de este material, pero también es obtenido en China, Brasil y Rusia.
Propiedades del Berilio
En su forma libre, el Berilio es un metal duro de color gris acero que se desmorona con bastante facilidad a temperatura ambiente.
Tiene una estructura cristalina hexagonal característica y un punto de fusión excepcionalmente alto de 1287 grados C. En otros aspectos, es similar al aluminio y no menos atractivo en aplicaciones potenciales.
Además, este elemento es un muy buen conductor de electricidad y calor, tiene excelentes propiedades mecánicas a altas temperaturas y es muy flexible, mucho más que el acero.
Al mismo tiempo, mantiene una forma estable y es fácil de pulir hasta lograr un alto brillo. Por otro lado, su bajo peso atómico hace que este elemento sea muy eficiente en la transmisión de rayos X.
Curiosamente, el Berilio se combina con bastante facilidad con el carbono para formar compuestos orgánicos y órgano-metálicos.
Las bases y ácidos no oxidantes atacan al Berilio con bastante facilidad, lo que quiere decir que se oxida rápidamente tras el contacto con el oxígeno, pero rápidamente forma un óxido en su superficie que lo protege de una mayor oxidación.
Este metal, atómicamente, posee 4 protones, 4 electrones y 5 neutrones, y es altamente resistente al ácido nítrico. Adicionalmente estudios demostraron que es tóxico para los seres humanos.
Por otro lado, la exposición al polvo de este mineral suele ser causante de cáncer u otras enfermedades relacionadas con el sistema respiratorio.
El berilo es un metal blanco plateado, y es también el más ligero que ha encontrado una aplicación práctica en estado libre, es muy duro siendo está su gran ventaja y quebradizo su principal desventaja.
El berilo es químicamente inactivo y no reacciona con el agua, sus compuestos son venenos poderosos. Sin embargo, su mayor ventaja es que cuando es bombardeado con partículas alfa de Berilio, envía fuertes rayos de neutrones.
Su ventaja adicional es que refleja los neutrones con más fuerza, mientras que los absorbe menos de todos los metales.
Su gran desventaja es que hay muy poco en la corteza terrestre, pero en una aleación con níquel se vuelve indestructible.
Aplicaciones del Berilio
El Berilio se encuentra en la corteza terrestre en un rango geográfico bastante amplio, aunque su contenido en rocas ígneas es sólo el 0,002%.
Se encuentra más comúnmente en el suelo e incluso se encuentran rastros de él en la atmósfera. También es un componente de más de treinta minerales diferentes. Sin embargo, nunca aparece en su forma pura.
La extracción de este metal con fines industriales es un proceso complejo que implica el tratamiento con ácidos, un lote de compuestos de flúor y extracción de líquido-líquido, para luego transformarlo en los fluoruros y calentarlo en presencia de magnesio.
Las propiedades físicas y químicas únicas del Berilio lo hacen utilizable en una amplia variedad de estructuras metálicas, que se producen a partir de otros giroscopios, acelerómetros y piezas de ordenador.
También, se utiliza en la fabricación de misiles, aviones y vehículos espaciales. En el contexto de la exploración del universo, es invaluable como parte de los escudos térmicos para los astronautas, los espejos de los telescopios en órbita.
Otras aplicaciones interesantes incluyen discos de freno, marcos de ventanas, herramientas para pruebas, como la detección del virus del VIH, teléfonos móviles y dispositivos móviles, ventanas en máquinas de rayos X, altavoces profesionales, y otros.
En general, su aplicación en tecnología nuclear es muy amplia y definitivamente preparada para el futuro. El Berilio también se agrega a las aleaciones de metales, especialmente cobre, níquel y hierro.
Estas aleaciones generalmente luego son usadas en la producción de resortes o herramientas que se usan en condiciones peligrosas de chispas.
Su capa también reduce la inflamabilidad del magnesio y el oscurecimiento de la plata en contacto con el oxígeno.
El óxido de Berilio, por otro lado, gracias a sus propiedades refractivas y una combinación inusual de rigidez dieléctrica y resistencia eléctrica, se utiliza para producir cerámicas destinadas a temperaturas muy altas.
Como buen reflector de neutrones, también se utiliza en armas nucleares como escudo de carga nuclear, lo que permite reducir la masa crítica.
El polvo de Berilio se utiliza como el componente de combustible sólido para cohetes de mayor impulso en los motores de cohetes militares.
El Berilio es un aditivo para muchas aleaciones. Como componente de aleaciones con aluminio, plata, acero inoxidable, cobre y otros, tiene propiedades extremadamente valiosas, aumenta su dureza y resistencia a la corrosión.
Las aleaciones de Berilio y níquel superan incluso al mejor acero en términos de resistencia. Los resortes de Berilio-níquel son prácticamente indestructibles.
Varios instrumentos quirúrgicos, agujas de inyección, y otros también están hechos de una aleación de níquel-Berilio. Las aleaciones de Berilio y níquel superan incluso al mejor acero en términos de resistencia.
Efecto del Berilio en la salud
Tanto el Berilio puro molido como sus compuestos y vapores solubles son tóxicos. En contacto directo con la piel, provoca irritación, ulceración e inflamación, y al inhalar provocan una reacción inmunitaria en forma de hipersensibilidad.
También se conoce una enfermedad llamada Berilio entre los trabajadores de las plantas donde se procesa el Berilio. Es el resultado de una exposición prolongada a un metal tóxico y se manifiesta por una función respiratoria disminuida y cicatrización del tejido pulmonar y gradualmente, incluso puede provocar un trasplante o la muerte.
Desafortunadamente, hasta ahora no existe una cura efectiva para la enfermedad crónica por Berilio; solo se conocen algunos medicamentos que ralentizan un poco la enfermedad.
Por lo tanto, el Berilio, sus aleaciones y sales requieren un cuidado especial para eludir las normas internacionales de seguridad.
