Berilio y sus Aleaciones Nombre: Berilio Número atómico: 4 Valencia: 2 Estado de oxidación: +2 Electronegatividad: 1,5 Radio covalente (Å): 0,90 Radio iónico (Å): 0,31 Radio atómico (Å): 1,12 Configuración electrónica: 1s22s2 Primer potencial de ionización (eV): 9,38 Masa atómica (g/mol): 9,0122 Densidad (g/ml): 1,85 Punto de ebullición (ºC): 2770 Punto de fusión (ºC): 1277 Resistencia a la Tensión: 380 MN/m2 Resistencia Específica: 205 Descubridor: Fredrich Wohler en 1798 El berilio, metal raro, es uno de los metales estructurales más ligeros, su densidad es cerca de la tercera parte de la del aluminio. En la lista anterior se muestran algunas de las propiedades físicas y químicas importantes del berilio. berilio. El berilio berilio tiene diversas diversas propiedades propiedades poco comunes comunes e incluso incluso únicas. Por sus propiedades propiedades de baja densidad densidad y elevada elevada dureza dureza se utiliz utilizaa como como materi material al estruc estructur tural, al, princip principalm alment entee en aleacion aleaciones es con cobre, cobre, aluminio, níquel y hierro. Es más ligero aún que el aluminio y casi tanto como el magnesio y más indeformable que los aceros, manteniendo además su resistencia e indeformabilidad a temperaturas elevadas. Por estos motivos se utiliza normalmente en instrumentos de precisión que no deben deformarse ni en las condiciones más extremas. También se utilizan en aplicaciones aeroespaciales, nucleares y militares (por su transparencia a las reacciones electr electromag omagnéti néticas cas). ). Es en el desarr desarrollo ollo de los satélites satélites de comuni comunicaci caciones ones donde tiene tiene en la actual actualidad idad su principal principal utilidad, utilidad, especial especialmente mente en los los espejos espejos reflectante reflectantess para la la transmisión transmisión de las señales. señales. El berilio es un elemento natural. Está presente en una variedad de materiales materiales como por ejemplo ejemplo rocas, carbón y petróleo, en el suelo y en polvo volcánico. Dos tipos de rocas minerales, la bertrandita y el berilo, son minadas comercialme comercialmente nte para recuperar recuperar berilio. El berilo de alta pureza, pureza, de calidad de piedra preciosa, preciosa, es más conocido como aguamarina (de color azul o azul-verdoso) o esmeralda (de color verde). El berilio es el metal más liviano. Una importante distinción entre los compuestos de berilio es que algunos son solubles en agua, mientras que muchos son insolubles en agua. La mayor parte del mineral de berilio que es minado es usado en aleaciones aleaciones (mezclas de metales). La mayoría de estas aleaciones se usan para fabricar componentes eléctricos o electrónicos, o como materiales para la construcción de maquinarias y moldes para plásticos. Las aleaciones de berilio se usan también en automóviles, computadoras, equipos deportivos (como palos de golf y marcos de bicicleta) y piezas dentales. El berilio metáli metálico co puro puro es usado usado en armas armas y reactor reactores es nucleare nucleares, s, estruct estructura urass de aviones aviones y vehículo vehículoss espacia espaciales les,, instrumentos, máquinas de rayos X y espejos. El óxido de berilio también es manufacturado a partir de los minerales de berilio y es usado para fabricar cerámicas especiales para usos eléctricos y en alta tecnología (conductividad térmica alta). El princip principal al uso del berili berilio o metálic metálico o se encuentr encuentraa en la manufac manufactur turaa de aleacio aleaciones nes berili berilio-co o-cobre bre y en el desarrollo de materiales moderadores y reflejantes para reactores nucleares. La adición de un 2% de berilio al cobre forma una aleación no magnética seis veces más fuerte que el cobre, muy resistente a la presión, conductora. Estas aleaciones berilio-cobre tienen numerosas aplicaciones en la industria de herramientas ya que no producen chispas, en las partes móviles críticas de aviones, así como en componentes clave de instrumentos de precisión, computadoras mecánicas, reveladores eléctricos y obturadores de cámaras fotográficas. Martillos,
llaves y otras herramientas de berilio-cobre se emplean en refinerías petroleras y otras plantas en las cuales una chispa producida por piezas de acero puede ocasionar una explosión o un incendio. También, se empleada en la fabricación de muelles, contactos eléctricos, electrodos de soldadura, elevadores de cereales y otros lugares donde existe la posibilidad de explosión, estructuras de parabrisas, discos de freno y otros instrumentos donde se requiere ligereza, rigidez y estabilidad dimensional: giróscopos, partes de computadoras, etc. Con aluminio (38%) produce materiales estructurales empleados en escudos térmicos de astronaves, en aviones supersónicos, en misiles y satélites de comunicaciones. Con níquel produce aleaciones extremadamente duras. El berilio tiene muchos usos en la energía nuclear porque es uno de los materiales más eficientes para disminuir la velocidad de los neutrones, así como para reflejarlos. En consecuencia, se utiliza en la construcción de reactores nucleares como moderador y soporte, o en aleaciones con elementos combustibles. El berilio tiene también grandes inconvenientes, es muy poco abundante y difícil de extraer (por tanto muy caro), también es quebradizo, muy reactivo y lo que es peor, altamente tóxico e incluso cancerígeno para algunas personas. Su estructura HCP hace que su ductilidad sea muy limitada. Su producción es bastante complicada y por ello las aplicaciones de las aleaciones de berilio son muy limitadas. Efectos del Berilio sobre la salud El berilio no es un elemento crucial para los humanos: en realidad es uno de los más tóxicos que se conocen. Es un metal que puede ser muy perjudicial cuando es respirado por los humanos, porque puede dañar los pulmones y causar neumonía. El efecto más comúnmente conocido del berilio es la llamada beriliosis, una peligrosa y persistente enfermedad de los pulmones que puede incluso dañar otros órganos, como el corazón. Alrededor del 20% de todos los casos de berioliosis terminan con la muerte del enfermo. La causa de la beriliosis es la respiración de berilio en el lugar de trabajo. Las personas con el sistema inmune debilitado son más sucestibles a esta enfermedad. El berilio puede también causar reacciones alérgicas en personas que son hipersensibles a los productos químicos. Estas reacciones pueden ser muy agudas y pueden hacer que la persona caiga fuertemente enferma, una afección conocida como enfermedad crónica por berilio. Los síntomas son debilidad, cansancio y problemas respiratorios. Algunas personas que sufren de esta enfermedad pueden desarrollar anorexia y las manos y pies se les ponen azules. En algunas personas puede causar la muerte. El berilio puede también incrementar las posibilidades de desarrollar cáncer y daños en el ADN. Efectos ambientales del Berilio El berilio entra en el aire, agua y suelo como resultado de procesos naturales y actividades humanas. Esto ocurre de forma natural en el medio ambiente en pequeñas cantidades. El hombre añade berilio a través de la producción de metal y de la combustión de carbón y aceite. El berilio existe en el aire en pequeñas partículas de polvo. Entra en el agua durante los procesos de desintegración de suelos y rocas. Las emisiones industriales añaden berilio al aire y al agua residual y éstas serán posteriormente traspasadas al agua. Normalmente precipita en el sedimento. El berilio como elemento químico está presente en los suelos en pequeñas cantidades de forma natural, pero las actividades humanas han incrementado esos niveles de berilio. Es probable que el berilio no se mueva hacia la zona profunda del suelo y no entre en contacto con el agua subterránea. Ciertos elementos químicos reaccionan con el berilio en el agua haciéndolo insoluble. Esto es bueno, porque la forma insoluble del berilio en agua causa mucho meno daño a los organismos que la forma soluble. El berilio no se acumula en los cuerpos de los peces, pero algunas frutas y vegetales como son los frijoles y las peras pueden contener niveles significantes de berilio. Estos niveles pueden entrar en los animales cuando esos alimentos son consumidos, pero por suerte la mayoría de los animales excretan el berilio rápidamente a través de los órganos excretores como el sistema urinario y fecal. Las pruebas de laboratorio han indicado que es posible que el berilio produzca cáncer y cambios en el ADN de los animales, aunque de momento no hay evidencia el estudios de campo que respalde estos descubrimientos.
