Idrossido di berillio
L’ idrossido di berillio è un composto inorganico avente formula Be(OH)2 che si trova in natura nei minerali behoite e clinobehoite.
È scarsamente solubile in acqua infatti il suo prodotto di solubilità è pari a 6.92 · 10-22.
L’idrossido di berillio dà luogo all’equilibrio di dissociazione:
Be(OH)2 ⇄ Be2+ + 2 OH–
L’espressione del prodotto di solubilità è:
Kps = [Be2+][OH–]2
Detta x la sua solubilità molare all’equilibrio si ha:
[Be2+] = x e [OH–] = 2x
Sostituendo questi valori nell’espressione del prodotto di solubilità si ha:
6.92 · 10-22 = (x)(2x)2 = 4x3
Da cui x = ∛6.92 · 10-22 /4 = 5.3 · 10-8 M
Pertanto la sua solubilità è pari a 5.3 · 10-8 mol/L · 43.026 g/mol = 2.40 · 10-6 g/L
Struttura
L’idrossido di berillio esiste in tre forme:
- solido cristallino tetragonale metastabile (α- Be(OH)2
- solido cristallino ortorombico stabile (β- Be(OH)2)
- liquido gelatinoso (Be(OH)42- ) a pH leggermente basico
Proprietà acido-base
L’idrossido di berillio è anfotero e pertanto reagisce sia con gli acidi che con le basi.
Reagisce con gli acidi per dare sali e acqua:
Be(OH)2 + H2SO4 → BeSO4 + 2 H2O
In ambiente basico dà luogo alla formazione del tertraidrosso berillato secondo la reazione netta:
Be(OH)2 + 2 OH– → [Be(OH)4]2-
Quando una base è aggiunta a una soluzione contenente ioni berillio si forma la forma α. Se il sistema è lasciato riposare o bollito, precipita la forma β rombica. In essa il berillio mostra un numero di coordinazione di 4 rispetto all’ossigeno, fenomeno abbastanza tipico a causa delle sue piccole dimensioni.
Produzione
È ottenuto dai suoi minerali come la bertrandite costituita silicato idrato di berillio 4 BeO·2 SiO2· 2 H2O.
Nonostante la bertrandite contenga meno dell’1% di berillio il processo risulta comunque economico a causa dell’alta resa.
È ottenuto dal minerale berillo, ciclosilicato di alluminio e berillio con formula Be3Al2Si6O18 secondo due processi.
Nel processo al fluoruro il berillo è sinterizzato con l’esafluorosilicato di sodio Na2SiF6 per convertire l’ossido di berillio nel sale solubile tetrafluoruro di sodio e berillio Na2BeF4. Alla soluzione si aggiunge idrossido di sodio con conseguente precipitazione dell’idrossido di berillio.
Nel processo al solfato il berillo è fuso e successivamente trattato con acqua e poi con acido solforico a cui seguono processi di purificazione.
Reazioni
Oltre che con gli acidi e le basi dà luogo a decomposizione termica a una temperatura tra 200 e 800°C per dare ossido di berillio e acqua:
Be(OH)2 → BeO + H2O
Usi
L’idrossido di berillio è utilizzato:
- nella produzione di berillio e del suo ossido
- per la produzione di sistemi antibloccaggio dei freni, componenti del volante e sensori airbag
- in sistemi frenanti, motori, altimetri e strumenti di precisione nell’industria aerospaziale
- per la produzione di componenti laser medicali, finestre per tubi a raggi X e corone dentali
- per la realizzazione di componenti per reattori nucleari, sistemi di guida missilistica e scudi termici nell’industria della difesa