L’ossido di berillio chiamato anche berillia è un composto avente formula BaO che si trova nel minerale molto raro bromellite diffuso in Svezia. È presente nel berillo, ciclosilicato di berillio e alluminio con formula 3 BeO· Al2O3· 6 SiO2
L’ossido di berillio è caratterizzato da un’elevata conduttività termica pur essendo un buon isolante elettrico. Queste proprietà, oltre che il suo alto punto di fusione che è di 2507°C , rendono il composto utilizzabile in molti campi.
Proprietà dell’ossido di berillio
Unitamente a molti altri ossidi tra cui quello di zinco, alluminio, stagno, piombo e cromo l’ossido di berillio ha un comportamento anfotero. Esso, infatti può reagire sia con gli acidi che con le basi. È scarsamente solubile in acqua ma è solubile in acido solforico concentrato e idrossido di potassio fuso.
Presenta il fenomeno del polimorfismo. Infatti a bassa temperatura è esagonale e ad alta temperatura è tetragonale. Inoltre è dotato di un’elevata resistività e buone proprietà meccaniche. È un composto refrattario con punto di fusione 2550 °C ed elevata stabilità chimica. È uno degli ossidi più stabili dal punto di vista chimico, resistendo sia alla riduzione del carbonio che all’attacco del metallo fuso ad alte temperature.
Sintesi
È ottenuto attraverso diverse vie sintetiche. Un metodo consiste nella calcinazione del carbonato di berillio da cui si ottiene l’ossido metallico e biossido di carbonio:
BeCO3 → BeO + CO2
Può essere ottenuto dalla decomposizione dell’idrossido di berillio secondo la reazione:
Be(OH)2 → BeO + H2O
Si ottiene per combustione del berillio in aria secca. La combustione del berillio in presenza di aria dà luogo alla formazione oltre che di ossido di berillio anche di nitruro di berillio
2 Be + O2 → 2 BeO
Reazioni
Reagisce con acido solforico concentrato per dare solfato di berillio:
BeO + H2SO4 → BeSO4 + H2O
Reagisce con idrossido di sodio a una temperatura tra 250 e 300°C per dare metaberillato di sodio e acqua:
BeO + 2 NaOH → Na2BeO2 + H2O
Usi
L’ossido di berillio grazie alla combinazione unica di proprietà termiche, elettriche, ottiche e meccaniche che possono essere sfruttate per una vasta gamma di applicazioni, dai sistemi di gestione termica per l’elettronica integrata ai componenti refrattari ad alte prestazioni e ad alta temperatura per i reattori nucleari.
usi
Nei reattori nucleari, l’ossido di berillio riflette i neutroni aumentandone il flusso e ciò rende possibile una reazione con meno materiale fissile. Allo stesso tempo è un moderatore in quanto rallenta i neutroni e ciò consente la fissione nucleare.
A causa del suo elevato punto di fusione trova applicazione nei crogioli refrattari utilizzati nella fusione di metalli o leghe metalliche d alta purezza e possono resistere a temperature fino a 2000 °C. Con un punto di fusione di 2550 °C e un’elevata stabilità chimica, questi crogioli sono particolarmente adatti per la gestione di smalto fuso e plutonio. È ampiamente utilizzato nel campo dei dispositivi ottici e dei transistor elettronici.
reattori nucleari
È utilizzato negli isolanti elettrici, circuiti elettrici, circuiti integrati e microchips. Inoltre a causa della sua bassa densità trova utilizzo nel campo aerospaziale. L’ossido di berillio è utilizzato in molte parti di semiconduttori ad alte prestazioni per applicazioni come apparecchiature radio, grazie alla sua buona conduttività termica e al fatto di essere anche un buon isolante elettrico. È utilizzato come riempitivo in alcuni materiali di interfaccia termica come il “grasso termico”.
Con un’elevata conduttività termica e una bassa costante dielettrica, l’ossido di berillio costituisce una ottima soluzione per dissipare il calore nei dispositivi elettronici, aiutando a prevenire il surriscaldamento e garantendo l’affidabilità del sistema.
