Découvrez le béryllium et ses propriétés et ses utilisations

Le béryllium est un métal dur et léger qui a un point de fusion élevé et des propriétés nucléaires uniques, ce qui le rend vital pour de nombreuses applications aérospatiales et militaires.

Propriétés:

• Atomique Symbole: Be
• Numéro atomique: 4
• Element Catégorie: Métal alcalino-terreux
• Densité: 1. 85 g / cm³
• Point de fusion: 2349 ° F (1287 ° C)
• Point d'ébullition: 4476 ° F (2469 ° C)
• Dureté Mohs: 5. 5

Caractéristiques:

Le béryllium pur est un métal extrêmement léger, fort et cassant.

Avec une densité de 1. 85g / cm ³ , le béryllium est le deuxième métal élémentaire le plus léger, derrière le lithium.

Le métal de couleur grise est apprécié en tant qu'élément d'alliage en raison de son point de fusion élevé, de sa résistance au fluage et au cisaillement, ainsi que de sa haute résistance à la traction et de sa rigidité à la flexion. Bien que seulement le quart du poids de l'acier, le béryllium est six fois plus fort.

Comme l'aluminium, le béryllium métallique forme à sa surface une couche d'oxyde qui aide à résister à la corrosion. Le métal est à la fois non magnétique et anti-étincelles - propriétés appréciées dans le domaine du pétrole et du gaz - et il a une conductivité thermique élevée sur une gamme de températures et d'excellentes propriétés de dissipation de la chaleur.

La faible section d'absorption des rayons X du Béryllium et sa section efficace de diffusion des neutrons en font un matériau idéal pour les fenêtres à rayons X et comme réflecteur à neutrons et modérateur de neutrons dans les applications nucléaires.

Bien que l'élément ait un goût sucré, il est corrosif pour les tissus et l'inhalation peut mener à une maladie allergique chronique, potentiellement mortelle, appelée bérylliose.

Histoire:

Bien que isolée pour la première fois à la fin du XVIIIe siècle, une forme pure de béryllium n'a été produite qu'en 1828. Il faudra encore un siècle pour que les applications commerciales du béryllium se développent.

Le chimiste français Louis-Nicholas Vauquelin a d'abord nommé son élément nouvellement découvert 'glucinium' (du grec glykys pour 'doux') en raison de son goût.

Friedrich Wohler, qui travaillait en même temps à isoler l'élément en Allemagne, préféra le terme de béryllium et c'est finalement l'Union internationale de chimie pure et appliquée qui décida que le terme béryllium devait être utilisé.

Alors que la recherche sur les propriétés du métal s'est poursuivie tout au long du 20ème siècle, ce n'est que lorsque les propriétés du béryllium ont été exploitées comme agent d'alliage au début du 20ème siècle que le développement commercial du métal a commencé.

Production:

Le béryllium est extrait de deux types de minerais; béryl (Be ₃ Al ₂ (SiO ₃ ) ₆ ) et la bertrandite (Be ₄ Si > 2 _O 7 _(OH) 2 _{). Bien que Beryl ait généralement une teneur en béryllium plus élevée (de trois à cinq pour cent en poids), il est plus difficile à affiner que la bertrandite, qui contient en moyenne moins de 1.5 pour cent de béryllium. Les processus d'affinage des deux minerais sont toutefois similaires et peuvent être réalisés dans une seule installation.} En raison de sa dureté supplémentaire, le minerai de béryl doit d'abord être prétraité par fusion dans un four à arc électrique. Le matériau fondu est ensuite plongé dans l'eau, produisant une fine poudre appelée «fritte».

Le minerai broyé de bertrandite et la fritte sont d'abord traités à l'acide sulfurique, qui dissout le béryllium et les autres métaux présents, ce qui donne un sulfate soluble dans l'eau.

La solution de sulfate contenant du béryllium est diluée avec de l'eau et introduite dans des réservoirs contenant des produits chimiques organiques hydrophobes.

Alors que le béryllium s'attache à la matière organique, la solution à base d'eau retient le fer, l'aluminium et d'autres impuretés. Ce processus d'extraction par solvant peut être répété jusqu'à ce que la teneur souhaitée en béryllium soit concentrée dans la solution.

Le concentré de béryllium est ensuite traité avec du carbonate d'ammonium et chauffé, ce qui précipite l'hydroxyde de béryllium (BeOH

2 _{). L'hydroxyde de béryllium de haute pureté est le matériau d'entrée pour les principales applications de l'élément, y compris les alliages de cuivre et de béryllium, les céramiques de béryllium et la fabrication de béryllium pur.} Afin de produire du béryllium métallique de haute pureté, la forme hydroxyde est dissoute dans du bifluorure d'ammonium et chauffée à plus de 1652

° F (900 ° C), créant ainsi du béryllium fondu fluorure. Après avoir été moulé dans des moules, le fluorure de béryllium est mélangé avec du magnésium fondu dans des creusets et chauffé. Ceci permet au béryllium pur de se séparer des scories (déchets). Après séparation des scories de magnésium, il reste des sphères de béryllium qui mesurent environ 97% de pureté.

L'excès de magnésium est brûlé par un traitement ultérieur dans un four sous vide, laissant du béryllium jusqu'à 99, 99% de pureté.

Les sphères de béryllium sont normalement transformées en poudre par pressage isostatique, créant une poudre qui peut être utilisée dans la production d'alliages béryllium-aluminium ou de blindages en béryllium pur.

Le béryllium peut également être facilement recyclé à partir d'alliages de ferraille. Cependant, la quantité de matériaux recyclés est variable et limitée en raison de son utilisation dans des technologies dispersives, telles que l'électronique. Le béryllium présent dans les alliages cuivre-béryllium utilisés en électronique est difficile à collecter et, une fois collecté, il est d'abord envoyé pour le recyclage du cuivre, ce qui dilue la teneur en béryllium à un niveau non économique.

En raison de la nature stratégique du métal, il est difficile d'obtenir des chiffres précis sur la production de béryllium. Cependant, la production mondiale de matériaux raffinés au béryllium est estimée à environ 500 tonnes métriques.

L'exploitation minière et le raffinage du béryllium aux États-Unis, qui représentent jusqu'à 90% de la production mondiale, sont dominés par la société Materion Corp. Anciennement connue sous le nom de Brush Wellman Inc., la société exploite la mine de bertrandite Spor Mountain dans l'Utah. le plus grand producteur et raffineur de béryllium métal au monde.

Bien que le béryllium ne soit raffiné qu'aux États-Unis, au Kazakhstan et en Chine, le béryl est extrait dans un certain nombre de pays, dont la Chine, le Mozambique, le Nigeria et le Brésil.

Applications:

Les utilisations du béryllium peuvent être classées en cinq catégories:

Électronique grand public et télécommunications

• Composants industriels et aérospatial commercial
• Défense et militaire
• Médical
• Autre
• Sources :

_{Walsh, Kenneth A.}

_{Chimie et traitement du béryllium . ASM Intl (2009). US Geological Survey.
Annuaire des minéraux 2011 . Béryllium. Brian W. Jaskula. URL: // minéraux. usgs. gov / minéraux / pubs / marchandise / béryllium / myb1-2011-beryl. pdf
Association des sciences et technologies du béryllium. À propos du béryllium
URL: // béryllium. eu /
Vulcan, Tom. HardAssetInvestor. com. Bases de béryllium: Construire sur la force en tant que métal critique et stratégique
URL: // www. hardassetsinvestor. com
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