Beriliu

Ușor, rigid și neiertător

Beriliul este un metal dur, casant, cenușiu ca oțelul. Este ușor — 1,85 g/cm³, cu o treime mai puțin decât aluminiul —, dar se topește la 1287 °C și e mai rigid decât oțelul, atât de rigid pentru greutatea lui încât sunetul îl străbate mai repede decât pe orice alt metal. Cei doi electroni ai lui stau în afara unui miez de heliu, în cel mai mic atom dintre toate metalele, iar razele X trec prin el aproape ca și cum n-ar fi acolo. O peliculă subțire de oxid îl apără de aer și de apă.

Ionul lui mic, cu sarcină dublă, ține electronii atât de strâns încât beriliul seamănă mai puțin cu rudele lui mai grele, magneziul și calciul, decât cu aluminiul, vecinul lui pe diagonală: compușii lui sunt în mare parte covalenți, iar oxidul se dizolvă deopotrivă în acizi și în baze. Sărurile lui au gust dulce, iar praful lui e periculos: inhalat, chiar în cantități mici, poate provoca berilioza, o cicatrizare lentă a plămânilor, așa că metalul se prelucrează sub hote de aspirație.

Are un singur izotop stabil, ⁹Be. Următorul, ⁸Be, se dezintegrează în două nuclee de heliu în mai puțin de 10⁻¹⁶ secunde, un fapt care modelează universul: e gâtul de sticlă prin care stelele trebuie să se strecoare ca să facă carbon.

Smaralde și un munte din Utah

Beriliul este rar, cam trei părți la un milion din scoarță, și se concentrează în câteva minerale. Cel mai cunoscut este berilul, Be₃Al₂Si₆O₁₈, care, sub formă de cristal limpede, e piatră prețioasă: smarald când o urmă de crom îl face verde, acvamarin când fierul îl face albastru. Minereul care contează e mai modest, bertranditul, un silicat hidratat extras la Spor Mountain, în Utah, care aprovizionează cea mai mare parte a lumii; China și Kazahstanul produc mai tot restul, iar întreaga producție mondială e de doar câteva sute de tone de metal pe an.

Minereul este descompus până la hidroxid de beriliu, transformat în fluorură și redus cu magneziu la circa 1300 °C; metalul este apoi turnat sau, mai des, presat din pulbere și sinterizat.

Unde nimic altceva nu face față

Cea mai mare parte a beriliului ajunge în cupru. Un aliaj cu circa 2 % beriliu poate fi durificat până la rezistența oțelului, păstrând conductivitatea cuprului, și nu scoate scântei când e lovit: din el se fac arcuri, contacte electrice, bucșe pentru avioane și sculele folosite în preajma explozivilor. Metalul pur este rezervat situațiilor extreme. Formează cele optsprezece segmente de oglindă ale telescopului spațial James Webb, acoperite cu aur, ales pentru că își păstrează forma la patruzeci de grade deasupra zeroului absolut; din el se fac giroscoapele sistemelor de ghidare și ferestrele tuburilor și ale detectoarelor de raze X. În reactoare și în arme reflectă și multiplică neutronii, iar o țintă de beriliu, lovită de particule alfa, i-a dat lui James Chadwick neutronul însuși, în 1932. Oxidul de beriliu, lucru neobișnuit, conduce căldura ca un metal, dar izolează ca o ceramică, și răcește electronica.

Descoperire și nume

Smaraldul și berilul sunt prețuite din antichitate, dar nimeni n-a bănuit un element nou în ele până în 1798, când mineralogul René Just Haüy a observat că cele două au aceeași formă cristalină și i-a cerut lui Louis-Nicolas Vauquelin să le compare. Vauquelin a găsit că amândouă conțineau un „pământ” necunoscut, ale cărui săruri aveau gust dulce. Editorii revistei Annales de Chimie l-au numit glucină, de la grecescul glykys, dulce, iar elementul a fost glucinium în Franța mai bine de un secol; Martin Klaproth a obiectat că și sărurile de ytriu erau dulci și a propus beriliu, după piatră.

Metalul a apărut în 1828, când Friedrich Wöhler, la Berlin, și Antoine Bussy, la Paris, au redus independent unul de altul clorura de beriliu cu potasiu și au obținut o pulbere cenușie. Abia la mijlocul secolului XX beriliul a devenit singurul nume acceptat.