Berillio

BERILLIO

Il berillio di numero atomico 4, peso atomico 9,0122 fu individuato nello smeraldo di Limoges da cui, nel 1798, Vauquelin ottenne l'ossido e preparò alcuni sali. Poiché questi avevano sapore dolce chiamò l'elemento glucinio  (dal gr., dolce). Il nome berillio fu coniato da Wöhler che ottenne alcuni sali dal silicato di alluminio e berillio

Be₃Al₂(SiO₃)₆, che è il minerale più comune e che era noto come berillo.

È protetto dalla corrosione atmosferica da un sottile strato di ossido. È attaccabile dalle soluzioni di idrossido di sodio o potassio, dagli acidi cloridrico e fluoridrico; lentamente dall'acido solforico, per nulla dall'acido nitrico.

Composti del berillio

L'idrossido Be(OH)₂ si ottiene per precipitazione con ammoniaca aggiunta alla soluzione di un suo sale: BeCl₂ + 2NH₄OH Be(OH)₂ + NH₄Cl₂

Per calcinazione dà l'ossido di berillio BeO, polvere bianca, importante intermedio nell'ottenimento dei sali di berillio dai minerali. Il cloruro BeCl₂, si prepara facendo passare una corrente di cloro su agglomerati di ossido di berillio e di carbone, a 800 °C.

Usi

L'80 % della produzione mondiale del berillio serve per la fabbricazione del bronzo al berillio (lega di rame contenente il 2% di berillio), duro ed elastico quanto l'acciaio, pur avendo le proprietà del bronzo di resistere alla corrosione e di essere buon conduttore elettrico. Il berillio puro è soprattutto impiegato come moderatore nelle pile atomiche. A causa della grande permeabilità ai raggi X, col berillio si fanno finestre interne (con spessore da 0,5 a 1 mm) per tubi a raggi X.

Metallurgia

Il  processo più corrente per ottenere berillio puro è l'elettrolisi a 780 °C (con una tensione di 6-8 V) del cloruro di berillio BeCl₂, sciolto al 15% in una miscela fusa di cloruro di potassio e di cloruro di sodio in parti uguali. Il berillio si deposita in laminette sul crogiolo di acciaio al cromo-nichel che costituisce il catodo e il cloro si libera su un anodo centrale di grafite.

Be⁺⁺ + 2e^- Be

Una compagnia americana riduce il fluoruro di berillio BeF₂, per mezzo di magnesio in trucioli portato a 1300 °C, in un crogiolo di grafite scaldato al forno a induzione. Il berillio si agglomera per fusione in piccole sfere, che vengono separate dalla ganga per lavaggio; la fusione è fatta sotto vuoto e sotto una piccola pressione di argo, in crogioli di ossido di berillio sinterizzato. Ottenuto l'elemento puro si preferisce agglomerarlo per compressione e fare una sinterizzazione a 1.080 °C, sotto vuoto; la sfera sinterizzata è poi trafilata a 1.100 °C o fucinata a 800 °C, dopo esser stata rinchiusa in una guaina saldata d'acciaio dolce per proteggerla dall'ossidazione. Per la fabbricazione del bronzo al berillio, si prepara direttamente una lega madre al 4,5% di berillio riducendo al forno elettrico l'ossido di berillio con carbone, in presenza di rame, a circa 2.000 °C:

2BeO + C + Cu 2BeCu + CO₂

Le proprietà chimiche dei composti di berillio sono molto simili a quelle dell'alluminio; l'idrossido è capace di combinarsi con acidi e con basi; i sali sono fortemente idrolizzati e si conosce lo ione idrossoberillato [Be(OH)₄]^-- .

Tossicità

Il  berillio e i suoi composti sono fortemente tossici: un assorbimento di 50 millesimi di mg può provocare un'affezione acuta dei polmoni talvolta mortale; dosi più piccole provocano dermatosi e lesioni cutanee; è una sostanza cancerogena.