Oxyde de béryllium

Oxyde de béryllium
__ Be^2+    __ O^2− Structure de l'oxyde de béryllium
Identification
N^o CAS	1304-56-9
N^o ECHA	100.013.758
N^o CE	215-133-1
Apparence	poudre ou cristaux blancs[1].
Propriétés chimiques
Formule	BeO  [Isomères]BeO
Masse molaire[2]	25,011 6 ± 0,000 3 g/mol Be 36,03 %, O 63,97 %,
Propriétés physiques
T° fusion	2 530 °C[1]
T° ébullition	3 900 °C[1]
Solubilité	dans l'eau : nulle[1]
Masse volumique	3,0 g·cm^-3[1]
Cristallographie
Système cristallin	Hexagonal
Structure type	wurtzite[3]
Précautions
SGH[4]
Danger H301, H315, H317, H319, H330, H335, H350i et H372 H301 : Toxique en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H317 : Peut provoquer une allergie cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H330 : Mortel par inhalation H335 : Peut irriter les voies respiratoires H350i : Peut provoquer le cancer par inhalation. H372 : Risque avéré d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger)
Transport
-    1566    Numéro ONU : 1566 : COMPOSÉ DU BÉRYLLIUM, N.S.A.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L'oxyde de béryllium - ou glucine - est le composé chimique de formule BeO. C'est un oxyde cristallin de couleur blanche. C'est un isolant électrique doté d'une conductivité thermique supérieure à celle des autres non-métaux hormis le diamant, et supérieure également à celle de certains métaux.

Préparation et réactions

L'oxyde de béryllium peut être obtenu par calcination du carbonate de béryllium BeCO₃, par déshydratation de l'hydroxyde de béryllium Be(OH)₂, ou encore par combustion du béryllium métallique :

BeCO₃ → BeO + CO₂

Be(OH)₂ → BeO + H₂O

2 Be + O₂ → 2 BeO

À l'air libre, la combustion du béryllium métallique donne un mélange d'oxyde BeO et de nitrure Be₃N₂.

À noter que, contrairement aux oxydes des autres éléments de la même colonne, BeO est amphotère et non basique.

L'oxyde de béryllium est inerte à haute température (plus de 800 °C) mais peut être dissous dans le bifluorure d'ammonium [NH₄⁺](HF₂⁻) aqueux ou dans une solution d'acide sulfurique H₂SO₄ concentré et de sulfate d'ammonium [NH₄⁺]₂(SO₄²⁻).

Structure

À température ambiante, l'oxyde de béryllium a une structure cristalline hexagonale de type wurtzite, contrairement aux oxydes des autres éléments de la même colonne (MgO, CaO, SrO et BaO) qui ont une structure cubique.

À haute température, BeO adopte une structure tétragonale.

Applications

échantillon d'oxyde de béryllium(II), 99% de pureté

En vertu de ses propriétés particulières d'isolant électrique et de conducteur thermique, l'oxyde de béryllium a été utilisé dans de nombreuses pièces à semi-conducteurs hautes performances, mais sa nocivité lui valent d'être à présent remplacé par des matériaux alternatifs dans ses applications courantes. Son caractère à la fois réfractaire et léger lui assure néanmoins une utilisation en astronautique dans les moteurs fusées, et l'ensemble de ses propriétés physiques est mis à profit dans les modérateurs de neutrons et les réflecteurs de neutrons des centrales nucléaires, ainsi que dans les pâtes thermiques^[5].

Certains composants électroniques de puissance utilisent une céramique d'oxyde de béryllium comme dissipateur thermique entre le circuit intégré en silicium et la base métallique sur laquelle est monté le circuit afin de bénéficier d'une meilleure conductivité thermique qu'avec l'oxyde d'aluminium Al₂O₃.

BeO est également utilisé comme céramique de structure pour les lampes électroniques, les magnétrons et les lasers à gaz.

Dangerosité du BeO

L'oxyde de béryllium est un composé particulièrement cancérogène qui doit être manipulé avec de grandes précautions. Inhalé, il est susceptible de provoquer la bérylliose.

Notes et références

1. OXYDE DE BERYLLIUM, Fiches internationales de sécurité chimique
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (en) Bodie E. Douglas et Shih-Ming Ho, Structure and Chemistry of Crystalline Solids, Pittsburgh, PA, USA, Springer Science + Business Media, Inc., 2006, 346 p. (ISBN 0-387-26147-8)
4. Numéro index 004-003-00-8 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
5. (en) Greg Becker, Chris Lee, and Zuchen Lin, « Thermal conductivity in advanced chips — Emerging generation of thermal greases offers advantages », Advanced Packaging,‎ juillet 2005, pp.2–4 (lire en ligne, consulté le 4 mars 2008)