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El berilio es un metal duro y liviano que tiene un alto punto de fusión y propiedades nucleares únicas, lo que lo hace vital para numerosas aplicaciones aeroespaciales y militares.
Propiedades:
- Símbolo atómico: Be
- Número atómico: 4
- Categoría del elemento: metal de tierra alcalina
- Densidad: 1. 85 g / cm³
- Punto de fusión: 2349 ° F (1287 ° C)
- Punto de ebullición: 4476 ° F (2469 ° C)
- Dureza de Mohs: 5 5
Características:
El berilio puro es un metal extremadamente liviano, fuerte y quebradizo.
Con una densidad de 1. 85g / cm 3 , el berilio es el segundo metal elemental más liviano, solo detrás del litio.
El metal de color gris se valora como un elemento de aleación debido a su alto punto de fusión, resistencia a la fluencia y cizalladura, así como su alta resistencia a la tracción y la rigidez a la flexión. Aunque solo tiene aproximadamente un cuarto del peso del acero, el berilio es seis veces más fuerte.
Al igual que el aluminio, el metal de berilio forma una capa de óxido en su superficie que ayuda a resistir la corrosión. El metal es a la vez no magnético y no produce chispas, propiedades valiosas en el campo del petróleo y el gas, y tiene una alta conductividad térmica en un rango de temperaturas y excelentes propiedades de disipación de calor.
La sección transversal de absorción de rayos X baja del berilio y la alta sección de dispersión de neutrones lo hacen ideal para ventanas de rayos X y como un reflector de neutrones y moderador de neutrones en aplicaciones nucleares.
Aunque el elemento tiene un sabor dulce, es corrosivo para los tejidos y la inhalación puede conducir a una enfermedad alérgica crónica y potencialmente mortal conocida como beriliosis.
Historia:
Aunque se aisló por primera vez a fines del siglo XVIII, no se produjo una forma de berilo de metal puro hasta 1828. Pasaría otro siglo antes de que se desarrollaran las aplicaciones comerciales del berilio.
El químico francés Louis-Nicholas Vauquelin inicialmente llamó a su elemento recientemente descubierto 'glucinio' (del griego glykys por 'dulce') debido a su sabor.
Friedrich Wohler, que estaba trabajando simultáneamente para aislar el elemento en Alemania, prefirió el término berilio y, en última instancia, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada decidió que se utilizaría el término berilio.
Si bien la investigación sobre las propiedades del metal continuó durante el siglo XX, no fue hasta la realización de las propiedades útiles del berilio como agente de aleación a principios del siglo XX cuando comenzó el desarrollo comercial del metal.
Producción:
El berilio se extrae de dos tipos de minerales; berilo (Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ) y bertrandita (Be 4 Si > 2 O 7 (OH) 2 ). Mientras que Beryl generalmente tiene un mayor contenido de berilio (de tres a cinco por ciento en peso), es más difícil de refinar que la bertrandita, que en promedio contiene menos de 1.5 por ciento de berilio. Sin embargo, los procesos de refinación de ambos minerales son similares y pueden llevarse a cabo en una única instalación. Debido a su dureza añadida, el mineral de berilo primero debe pretratarse fundiéndose en un horno de arco eléctrico. El material fundido se sumerge en agua, produciendo un polvo fino denominado "frita".
El mineral de bertrandita triturado y la frita se tratan primero con ácido sulfúrico, que disuelve el berilio y otros metales presentes, dando como resultado un sulfato soluble en agua.
La solución de sulfato que contiene berilio se diluye con agua y se introduce en tanques que contienen productos químicos orgánicos hidrofóbicos.
Mientras el berilio se adhiere al material orgánico, la solución a base de agua retiene hierro, aluminio y otras impurezas. Este proceso de extracción con disolvente puede repetirse hasta que el contenido de berilio deseado se concentra en la solución.
El concentrado de berilio se trata a continuación con carbonato de amonio y se calienta, precipitando así el hidróxido de berilio (BeOH
2 ). El hidróxido de berilio de alta pureza es el material de entrada para las principales aplicaciones del elemento, incluidas las aleaciones de cobre y berilio, las cerámicas de berilio y la fabricación de metal puro de berilio. Para producir metal de berilio de alta pureza, la forma de hidróxido se disuelve en bifluoruro de amonio y se calienta por encima de 1652
° F (900 ° C), creando un berilio fundido fluoruro. Después de ser lanzado en moldes, el fluoruro de berilio se mezcla con magnesio fundido en crisoles y se calienta. Esto permite que el berilio puro se separe de la escoria (material de desecho). Después de separarse de la escoria de magnesio, quedan esferas de berilio que miden aproximadamente 97 por ciento de pureza.
El exceso de magnesio se quema mediante un tratamiento posterior en un horno de vacío, dejando berilio que es hasta 99. 99 por ciento puro.
Las esferas de berilio se convierten normalmente en polvo mediante prensado isostático, creando un polvo que puede usarse en la producción de aleaciones de aluminio-berilio o escudos metálicos de berilio puro.
El berilio también se puede reciclar fácilmente a partir de aleaciones de chatarra. Sin embargo, la cantidad de materiales reciclados es variable y limitada debido a su uso en tecnologías dispersivas, como la electrónica. El berilio presente en las aleaciones de cobre y berilio utilizadas en productos electrónicos es difícil de recolectar y cuando se recolectan se envían primero para reciclado de cobre, lo que diluye el contenido de berilio en una cantidad antieconómica.
Debido a la naturaleza estratégica del metal, las cifras precisas de producción de berilio son difíciles de alcanzar. Sin embargo, se estima que la producción mundial de materiales de berilio refinado es de aproximadamente 500 toneladas métricas.
La minería y el refinado de berilio en los EE. UU., Que representa hasta 90 por ciento de la producción mundial, está dominado por Materion Corp. Anteriormente conocida como Brush Wellman Inc., la compañía opera la mina de bertrandita Spor Mountain en Utah y está el mayor productor y refinador de berilio metal del mundo.
Mientras que el berilio solo se refina en los EE. UU., Kazajstán y China, el berilo se extrae en varios países, incluidos China, Mozambique, Nigeria y Brasil.
Aplicaciones:
Los usos del berilio pueden clasificarse en cinco áreas:
Electrónica de consumo y telecomunicaciones
- Componentes industriales y aeroespacial comercial
- Defensa y militar
- Médica
- Otras
- Fuentes :
Walsh, Kenneth A.
Química y procesamiento de berilio . ASM Intl (2009). Servicio Geológico de los EE. UU.
Minerals Yearbook 2011 . Berilio. Brian W. Jaskula. URL: // minerals. usgs. gov / minerals / pubs / commodity / berilio / myb1-2011-beryl. pdf
Beryllium Science & Technology Association. Sobre berilio.
URL: // berilio. eu /
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor. com. Fundamentos de berilio: Construir sobre la fuerza como metal crítico y estratégico
URL: // www. hardassetsinvestor. com
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