Propriedades
- Símbolo Atômico: Seja
- Número atômico: 4
- Categoria do elemento: Metal alcalino-terroso
- Densidade: 1,85 g / cm³
- Ponto de fusão: 2349 ° F (1287 ° C)
- Ponto de ebulição: 4476 ° F (2469 ° C)
- Dureza de Mohs: 5.5
Características
O berílio puro é um metal extremamente leve, forte e quebradiço.
Com uma densidade de 1,85 g / cm 3 , o berílio é o segundo metal elementar mais leve, atrás apenas do lítio.
O metal de cor cinza é valorizado como um elemento de liga por causa de seu alto ponto de fusão, resistência à deformação e cisalhamento, bem como sua alta resistência à tração e rigidez à flexão. Embora apenas cerca de um quarto do peso do aço , o berílio é seis vezes mais forte.
Como o alumínio , o metal de berílio forma uma camada de óxido em sua superfície que ajuda a resistir à corrosão . O metal é não magnético e não centelhante - propriedades avaliadas no campo de petróleo e gás - e possui alta condutividade térmica em uma faixa de temperaturas e excelentes propriedades de dissipação de calor.
A seção transversal de baixa absorção de raios X do berílio e a seção transversal de alto espalhamento de nêutrons o tornam ideal para janelas de raios X e como um refletor de nêutrons e um moderador de nêutrons em aplicações nucleares.
Embora o elemento tenha um sabor adocicado, é corrosivo para o tecido e a inalação pode levar a uma doença alérgica crónica, com risco de vida, conhecida como beriliose.
História
Embora inicialmente isolado no final do século XVIII, uma forma pura de metal de berílio não foi produzida até 1828. Seria outro século antes do desenvolvimento de aplicações comerciais para o berílio.
O químico francês Louis-Nicholas Vauquelin nomeou inicialmente seu elemento recém-descoberto 'glucinium' (do grego glykys para 'sweet') devido ao seu sabor.
Friedrich Wohler, que estava trabalhando simultaneamente no isolamento do elemento na Alemanha, preferiu o termo berílio e foi, em última análise, a União Internacional de Química Pura e Aplicada que decidiu que o termo berílio deveria ser usado.
Embora a pesquisa sobre as propriedades do metal tenha continuado até o século 20, não foi até a realização das propriedades úteis do berílio como agente de liga no início do século 20 que o desenvolvimento comercial do metal começou.
Produção
O berílio é extraído de dois tipos de minérios; berilo (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ) e bertrandite (Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2 ). Embora Beryl geralmente tenha um teor mais alto de berílio (três a cinco por cento em peso), é mais difícil refiná-lo do que bertrandite, que em média contém menos de 1,5 por cento de berílio. Os processos de refino de ambos os minérios, no entanto, são semelhantes e podem ser realizados em uma única instalação.
Devido à sua dureza adicional, o minério de berilo deve primeiro ser pré-tratado por fusão em um forno de arco elétrico. O material fundido é então mergulhado em água, produzindo um pó fino chamado "frita".
O minério de bertrandite esmagado e a frita são primeiro tratados com ácido sulfúrico, que dissolve o berílio e outros metais presentes, resultando em um sulfato solúvel em água.
A solução de sulfato contendo berílio é diluída com água e alimentada em tanques que contêm produtos químicos orgânicos hidrofóbicos.
Enquanto o berílio se liga ao material orgânico, a solução à base de água retém ferro , alumínio e outras impurezas. Este processo de extração de solvente pode ser repetido até que o conteúdo de berílio desejado seja concentrado na solução.
O concentrado de berílio é em seguida tratado com carbonato de amónio e aquecido, precipitando assim o hidróxido de berílio (BeOH 2 ). O hidróxido de berílio de alta pureza é o material de entrada para as principais aplicações do elemento, incluindo ligas de berílio de cobre , cerâmicas de berílio e fabricação de metal de berílio puro.
Para produzir metal de berílio de alta pureza, a forma de hidróxido é dissolvida em bifluoreto de amônio e aquecida acima de 1652 ° F (900 ° C), criando um fluoreto de berílio fundido.
Depois de ser moldado em moldes, o fluoreto de berílio é misturado com magnésio fundido em cadinhos e aquecido. Isto permite que o berílio puro se separe da escória (material residual). Depois de separadas da escória de magnésio, permanecem esferas de berílio que medem cerca de 97% de pureza.
O excesso de magnésio é queimado por tratamento adicional em um forno a vácuo, deixando o berílio com até 99,99% de pureza.
As esferas de berílio são normalmente convertidas em pó por meio de prensagem isostática, criando um pó que pode ser usado na produção de ligas de berílio-alumínio ou de escudos metálicos de berílio puro.
O berílio também pode ser prontamente reciclado a partir de ligas de sucata. No entanto, a quantidade de materiais reciclados é variável e limitada devido ao seu uso em tecnologias dispersivas, como a eletrônica. O berílio presente nas ligas de cobre-berílio usadas na eletrônica é difícil de coletar e, quando coletado, é enviado pela primeira vez para reciclagem de cobre, o que dilui o teor de berílio para uma quantidade não econômica.
Devido à natureza estratégica do metal, é difícil obter dados precisos sobre a produção de berílio. No entanto, estima-se que a produção global de materiais de berílio refinado seja de aproximadamente 500 toneladas métricas.
A mineração e o refino de berílio nos EUA, que responde por até 90% da produção global, são dominados pela Materion Corp. Anteriormente conhecida como Brush Wellman Inc., a empresa opera a mina de bertrandite Spor Mountain, em Utah, e é a maior do mundo. produtor e refinador de metal de berílio.
Enquanto o berílio é refinado apenas nos EUA, Cazaquistão e China, o berilo é extraído em vários países, incluindo China, Moçambique, Nigéria e Brasil.
Aplicações:
Os usos de berílio podem ser categorizados em cinco áreas:
- Electrónica de consumo e telecomunicações
- Componentes industriais e aeroespacial comercial
- Defesa e militar
- Médico
- De outros
Fontes:
Walsh, Kenneth A. Química e Processamento de Berílio . ASM Intl (2009).
US Geological Survey. Anuário de Minerais 2011 . Berílio. Brian W. Jaskula.
URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2011-beryl.pdf
Associação de Ciência e Tecnologia de Berílio. Sobre o berílio.
URL: http://beryllium.eu/
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor.com. Noções básicas de berílio: construindo a força como um metal crítico e estratégico
URL: http://www.hardassetsinvestor.com
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