BIOINORGÁNICA

ELEMENTO: Berilio(Be)

ALUMNO: NINAHUANCA CARHUAS Jordan Oscar

I “A”

INGENIERO: R.PANTOJA

HUANCAYO-PERÚ

INTRODUCCIÓN Realicé este trabajo para dar a conocer la bioinorgánica, y en esencia del Berilio(Be), daré a conocer un poco de la Bioinorganica:

Es una rama de la química que estudia el rol biológico de los metales .Incluye el estudio tanto de fenómenos naturales como el comportamiento de las metaloproteinas , así como de metales introducidos artificialmente, incluyendo aquellos que son elementos no esenciales, en medicina y toxicología. Muchos procesos biológicos como la respiración, dependen de moléculas que caen en el campo de estudio de la química inorgánica. Esta disciplina incluye también el estudio de modelos inorgánicos o miméticos imitan el comportamiento de las metaloproteinas.

Los metales de mayor interés en química bioinorgánica son:

- Hierro: Transporte al almacenamiento de oxígeno (mioglobina y hemoglobina), además de transferencias electrónica.

-Cobre: Transporte de oxígeno principalmente en hemocianinas de animales marinos, metaloenzimas (superoxido dismutasa, tirosinasa, lacasa, ascorbato oxidasa, azurina, urato oxidasa) y transporte de electrones en proteínas azules (estelacianina, plastocianina y azurina). También se han encontrado transportadores de cobre como las metanobactinas.

-Cinc: Metaloenzimas (Anhidrasa carbónica, hidrolasas) y dedos de cinc (intervención en el ADN).

Pero en este trabajo realizaremos del Berilio(muy dañino para la salud)

Reseña breve del Be

Cuentan los historiadores que al emperador romano Nerón le gustaba ver en el circo las luchas de gladiadores a través de un gran cristal de esmeralda verde. Cuando ardía Roma, incendiada por orden suya, se extasiaba con el furioso fuego, observándolo a través de un cristal de esmeralda, en el cual los colores rojos de las llamas se combinaban con el verde de la piedra, semejando malignas lenguas negras. Cuando los artistas de la Grecia y Roma antiguas, que no conocían todavía el diamante, deseaban grabar en piedra el rostro de alguien para eternizarlo y expresar su veneración hacia él, elegían para este fin las esmeraldas puras de los desiertos de Nubia en África. Desde hace mucho tiempo, en la India ya apreciaban, a la par con las esmeraldas, los crisoberilos amarillo-dorados que se hallaban en las arenas de la isla de Ceilán en el Océano Indico, los berilios de color verde-amarillo de serpiente, el aguamarina azul-verde, como el agua del mar. Más tarde conocieron el rarísimo mineral euclasa, el delicado "agua azul" como dicen los joyeros, así como la fenacita rojo‑fuego, que se descolora en unos minutos cuando se expone a la luz del sol.

EL BERILIO, METAL DEL FUTURO

Desde muy antiguo, todas estas gemas llamaron la atención por la belleza de su irisado, brillo admirable y pureza de colorido; y aunque muchos químicos intentaron descifrar su naturaleza química, no descubrían en ellas nada nuevo y erróneamente las consideraban como compuestos de simple alúmina. Dos milenios antes de nuestros días, en las caprichosas sinuosidades de los pasos subterráneos de los áridos desiertos de Nubia se extraían berilios y esmeraldas de las célebres minas de la emperatriz Cleopatra. Las piedras verdes sacadas del fondo de la Tierra eran transportadas en caravanas de camellos a las costas del mar Rojo y de allí iban a parar a los espléndidos palacios de los rajáes de la India, de los shas del Irán y de los soberanos del Imperio Otomano.

Después del descubrimiento de América, en el siglo XVI fueron llevadas desde Sudamérica a Europa esmeraldas verde oscuras, admirables por su tamaño y belleza. Después de una cruenta lucha con los indios, los españoles se adueñaron de fabulosas riquezas de esmeraldas, extraídas en el Perú y Colombia, que los naturales del país ofrendaban en el altar a su diosa. Como imagen sagrada representativa de esta diosa servía un cristal de esmeralda del tamaño de un huevo de avestruz. Saquearon el tesoro de la población indígena. Pero los yacimientos de piedras preciosas situadas en las montañas poco accesibles de Colombia, mantuviéronse secretos por largo tiempo para los advenedizos, y sólo después de prolongada lucha, los españoles se abrieron paso hasta las propias minas y se apoderaron de ellas.

A fines del siglo XVIII todos estos yacimientos fueron empobreciendo y agotándose. Por este mismo tiempo en las arenas del soleado Brasil comenzaron a extraerse aguamarinas de colores encantadores. No en vano esta piedra recibió el nombre de aguamarina, esto es "color de agua de mar", ya que su color es tan mutable como el color de los mares del sur, con toda la esplendidez y variedad de sus tonos. En el año 1831, el campesino uralense Maxim Kozhévnikov, recogiendo árboles desgajados en el bosque, halló en la tierra, bajo las raíces retorcidas de un árbol, la primera esmeralda rusa. Más de cien años se explotaron las minas de esmeralda. Vagones enteros de berilio de color claro eran extraídos de la tierra, pero sólo las variedades de color verde vivo pasaban al tallado, las demás se desechaban. ...De esta forma es como fue desarrollándose el pasado en la historia de las piedras preciosas verdes, sobre las cuales, con el nombre de "berilios", ya se escribía varios siglos antes de nuestra era.

Así se esboza ahora ante nosotros el principio de la historia del metal del porvenir, llamado berilio. Hasta el año 1798 nadie adivinaba que estas bellas piedras de vivo color contienen un metal, aún no conocido, de gran valor. En la sesión solemne de la Academia Francesa del "26 del pluvioso del año VI" del calendario revolucionario (o sea, el 15 de febrero de 1798), el químico francés Vauquelin hizo la sensacional declaración de que en varios minerales, aquello que se consideraba alúmina o tierra alumínica, era en realidad una substancia completamente nueva, para la que propuso el nombre de "glucinio" (de la palabra griega "dulce"), ya que sus sales pareciéronle al químico francés de sabor dulce. Pronto esta comunicación fue confirmada por numerosos análisis efectuados por otros químicos, pero resultó que los minerales contenían este nuevo metal en cantidades muy pequeñas, por lo general, sólo del 4 al 5%.

Después, cuando los químicos estudiaron con detalle este elemento y su grado de difusión en la naturaleza, se aclaró que el berilio es un metal muy escaso. Su proporción en la corteza terrestre no supera a cuatro diezmilésimas por ciento (0,0004%), aun así, en la Tierra hay dos veces más berilio que plomo o cobalto y veinte mil veces menos que su compañero, el metal aluminio, con el que todo el tiempo se le confundía. Pero los químicos y metalurgos soviéticos se dedicaron al estudio de este metal y en los últimos quince años se abre ante nosotros un panorama totalmente nuevo. No en balde podemos ahora denominar al berilio el gran metal del futuro. En efecto, resulta que este metal de brillo argéntico es dos veces más ligero que el liviano aluminio, bien conocido por nosotros. Es sólo 1,85 veces más pesado que el agua, en tanto que el hierro lo es 8 veces y el platino más de 20 veces. Da aleaciones magníficas con el cobre y el magnesio, que también son muy ligeras. Es cierto que la amplia utilización actual del berilio se mantiene en secreto y para varios estados constituye un secreto militar, sin embargo, hoy sabemos perfectamente que las aleaciones de este metal se emplean cada vez más en la aviación de todos los países, que para obtener buenas bujías de automóvil se agrega polvo de mineral berilio a la masa de porcelana, que las hojas metálicas finas de berilio permiten fácilmente el paso de los rayos X y que sus aleaciones asombran por su ligereza y solidez. Los muelles de bronce de berilio poseen propiedades excelentes.

Ya hemos aprendido a buscarlo, sabemos que se encuentra en las regiones de los macizos graníticos, se acumula en los últimos alientos de sus masas en fusión, se reúne junto con otros gases volátiles y metales raros en los restos finales de los granitos enfriados y consolidados en las profundidades. En estas vetas rocosas, que denominamos pegmatitas graníticas, hallamos al berilio formando bellas y refulgentes gemas preciosas. Se le encuentra también asociado a otros minerales; sabemos dónde buscarlo, puesto que hemos descifrado el comportamiento de este ligero metal, todo su carácter y sus propiedades. Cada año se incrementa más y más la búsqueda de sus yacimientos. Las rutas que sigue el berilio en la corteza terrestre nos insinúan sus formas de aplicación industrial. Los tecnólogos estudian los métodos para su extracción de los minerales que lo contienen, y los metalurgos, su empleo en las aleaciones superligeras para la construcción de aviones. El dominio del aire, los vuelos audaces de aeroplanos no son posibles sin metales ligeros y prevemos ya que en ayuda de los actuales metales de la aviación, el aluminio y el magnesio, vendrá el berilio. ¡El porvenir es del berilio! Puede ser que ahora estas palabras parezcan utópicas. Pero cuántos sueños se convirtieron en realidad.

OBJETIVO

Encontrar el Rol Biológico del Berilio, sus daños o beneficios que puedan representar dentro su rol, pero analizando un poco el Berilio es mas dañino que beneficioso para la salud.

Dañino para la salud, puede incrementar las posibilidades de desarrollar cáncer y daños en el ADN; pero muy útil en la aleación, siendo especial en endurecedor en aleaciones de cobre. Así es ampliamente utilizado en la elaboración de resortes y resistencias, contactos eléctricos, electrodos de soldadura y herramientas que no producen chispas y entre otros materiales.

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PROPIEDADES:

Nombre BerilioNúmero atómico 4Valencia 2Estado de oxidación +2

Electronegatividad 1,5Radio covalente (Å) 0,90Radio iónico (Å) 0,31Radio atómico (Å) 1,12Configuración electrónica 1s22s2

Primer potencial de ionización (eV) 9,38

Masa atómica (g/mol) 9,0122

Densidad (g/ml) 1,85Punto de ebullición (ºC) 2770

Punto de fusión (ºC) 1277

DescubridorFredrich

Wohler en 1798

Metal livianohttp://www.youtube.com/watch?

v=vgV_BHswsMw

Naturaleza:

El berilio se encuentra en 30 minerales diferentes, siendo los más importantes berilo y bertrandita, principales fuentes del berilio comercial, crisoberilo y fenaquita. Actualmente la mayoría del metal se obtiene mediante reducción de fluoruro de berilio con magnesio. Las formas preciosas del berilo son el aguamarina y la esmeralda.

Geográficamente, las mayores reservas se encuentran en los Estados Unidos que lidera también la producción mundial de berilio (65%), seguido de Rusia (40%) y China (15%). Las reservas mundiales se estima que superan las 80.000 toneladas.

Alimentos:

En los alimentos es rara vez que contengan Berilio ya que nos matarían por su alto nivel de toxicidad.

Puede estar presente en agua, aire y suelo como resultado de procesos naturales y actividades del hombre.

Esto ocurre de forma natural en el medio ambiente en pequeñas cantidades. El hombre añade berilio a través de la producción de metal y de la combustión de carbón y aceite.

Requerimiento:

La Occupational Safety and Health Organization (OSHA) ha establecido el límite legal permisible de exposición por el aire en 0.002 mg/metro cúbico promediado durante un turno laboral de ocho horas; 0.005 mg/metro cúbico como un límite superior que no debe excederse durante cualquier periodo de 15 minutos, y 0.025 mg/metro cúbico como un máximo aceptable, permitido durante cualquier periodo de 30 minutos por arriba del límite. El National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) recomienda un límite de exposición por el aire de 0.0005 mg/metro cúbico, que nunca debe excederse. La American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) recomienda un límite de exposición por el aire de 0.002 mg/metro cúbico promediado durante un turno de trabajo de ocho horas, y 0.01 mg/metro cúbico como un límite de exposición a corto plazo. Los individuos deben tener acceso a información acerca de los efectos de la exposición a berilio sobre la salud en el lugar de trabajo. Quizá sea necesario el uso de respiradores, filtros de aire, y ropas y gafas protectoras. La duración de la exposición a berilio y la magnitud de la misma en el lugar de trabajo se deben monitorear. Quizá se necesite capacitación especial para manipular el metal, sus compuestos, y su polvo.

Función

Su mayor utilidad está en su aplicación como elemento de aleación, siendo especial como endurecedor en aleaciones de cobre. Así es ampliamente utilizado en la elaboración de resortes y resistencias, contactos eléctricos, electrodos de soldadura y herramientas que no producen chispas.

Otro de sus usos más interesantes es el que le incluye como material estructural en satélites, aviones de alta velocidad, naves espaciales, misiles y elementos para dispositivos de comunicación.

Al ser relativamente transparente a los rayos X, ultra-delgadas láminas fabricadas con berilio resultan útiles en la litografía de rayos X, siendo también un material que suele utilizarse en la construcción de giroscopios, piezas de equipo e instrumentos que requieren ligereza, rigidez y estabilidad dimensional.

Por último, entre otras cosas, el alto punto de fusión del óxido de berilio le convierte en un material muy adecuado para el trabajo nuclear.

Uno de los grandes problemas del berilio refiere a su manejo, ya que sus sales son tóxicas y altamente cancerígenas. En la mayoría de los casos la exposición prolongada al polvo de berilio provoca cáncer de pulmón, teniendo consecuencias fatales.

Bien, eso es todo.

Grado de toxicidad

El berilio no es un elemento crucial para los humanos: en realidad es uno de los más tóxicos que se conocen. Es un metal que puede ser muy perjudicial cuando es respirado por los humanos, porque puede dañar los pulmones y causar neumonía. El efecto más comúnmente conocido del berilio es la llamada beriliosis, una peligrosa y persistente enfermedad de los pulmones que puede incluso dañar otros órganos, como el corazón. Alrededor del 20% de todos los casos de berioliosis terminan con la muerte del enfermo. La causa de la beriliosis es la respiración de berilio en el lugar de trabajo. Las personas con el sistema inmune debilitado son más sucestibles a esta enfermedad.

El berilio puede también causar reacciones alérgicas en personas que son hipersensibles a los productos químicos. Estas reacciones pueden ser muy agudas y pueden hacer que la persona caiga fuertemente enferma, una afección conocida como enfermedad crónica por berilio. Los síntomas son debilidad, cansancio y problemas respiratorios. Algunas personas que sufren de esta enfermedad pueden desarrollar anorexia y las manos y pies se les ponen azules. En algunas personas puede causar la muerte.

Efectos tóxicos El Berilio causa la Beriliosis se adquiere generalmente en fabricas de lámparas que usan ese gas, da

fiebre, tos y si no se descubre que es termina en muerte.

Toxicidad dérmica

Son los efectos tóxicos más comunes de la exposición a berilio y se da principalmente por el contacto local con compuestos solubles.

El contacto superficial puede provocar conjuntivitis y dermatitis papulovesicular, que a veces puede confundirse con una respuesta inflamatoria de tipo alérgico. Si en vez de un contacto superficial lo que se produce es un cúmulo de berilio insoluble en la dermis, se originan lesiones de granulomatosas alrededor del infiltrado que puede llevar a la aparición de lesiones ulcerantes o necrotizantes. En ciertos casos también pueden darse reacciones de hipersensibilidad tipo IV por el contacto del berilio con la piel .

Neumonitis química aguda

Se trata de una reacción inflamatoria generalizada del tracto respiratorio (incluyendo cavidad nasal, faringe, vías aéreas traqueobronquiales y alveolos) en respuesta a la presencia de berilio o algunos de sus compuestos derivados y que se produce de manera inmediata tras la inhalación. Esta situación era bastante común durante la extracción del mineral.

La enfermedad suele remitir en semanas o meses, aunque en casos de exposición alta puede ser fulminante en el acto. También es de destacar que alrededor del 15-20% de los casos acaba derivando en enfermedad granulomatosa crónica7 .

Enfermedad granulomatosa crónica

También conocida como beriliosis o CBD por sus siglas en inglés (Chronic Beryllium Disease), fue la primera enfermedad descrita relacionada con la exposición sistemática a sales de berilio (principalmente óxido de berilio). Se estima que entre el 1 y el 15% de la población que se encuentre expuesta de manera continuada desarrolla una sensibilización.

Se trata de una enfermedad causada por una respuesta de hipersensibilidad pulmonar debida a la exposición continuada a partículas de berilio por vía inhalatoria, aunque en ocasiones se puede desarrollar tras una sola exposición. Esta respuesta inmune está mediada por linfocitos T y citokinas, como TNF-α e Interleucina-2 .

La enfermedad suele cursar con inflamación granulomatosa pulmonar, disnea de esfuerzo, tos, dolor torácico, pérdida de peso, fatiga y debilidad generalizada. El signo más característico de esta enfermedad es el aumento de la fibrosis intersticial, que se traduciría en una pérdida de la funcionalidad alveolar, una disminución de la efectividad del intercambio gaseoso a nivel pulmonar y, en consecuencia, un aumento de la disfunción respiratoria. A largo plazo se ha observado que también puede aparecer hipertrofia ventricular derecha. En casos graves se ha llegado a observar cianosis y osteoartropatía hipertrófica.

Por rayos X se puede apreciar pequeños granulomas intersticiales en los alveolos similares a los de sarcoidosis , lo que hace que en ocasiones se confunda con esta enfermedad cuando la sintomatología aún no está demasiado definida

Carcinogenicidad

El berilio ha sido clasificado como un compuesto carcinogénico dentro de la categoría 1 de la IARC, o lo que es lo mismo, existen pruebas concluyentes de su capacidad carcinogénica tanto en animales como en humanos .

Límites de exposición

La regulación española establece como valor límite de exposición diaria (VLA-ED) la cantidad de 0.0002 miligramos por metro cúbico de aire.

CONCLUCIONES

Observamos que el Be es muy toxico para la salud, Digamos que tenemos alguna enfermedad, como el Cáncer o alguna mutación en nuestro ADN, el Be ara que estas enfermedades avancen mas rápido.

Contagioso si así se puede afirmar, ya que esta presente en el aire, agua y suelo.

El Be es dañino para la biodiversidad pero no la tecnología, es mas es muy útil como podemos observamos en su función, se destaca mucho en la parte nuclear.

Bibliografía

Emsley.J, 2001/química/tabla periódica/2014:

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/be.htm

Fer P. - Mayo 11, 2013/química/características del Be/2014:

http://www.ojocientifico.com/4350/caracteristicas-del-berilio

Kreiss K -2007, Duling M -2012, Lansdown A-1998, Dutra F -1949, Tinkle S-2003, Chain J -2013, Liu J-2008/química/Berilio/2014:

http://es.wikipedia.org/wiki/Berilio

Química/Efectos del berilio/2014:

http://es.mdhealthresource.com/disability-guidelines/toxic-effects-beryllium

Barros P/química/ geoquímica/2014:

http://www.librosmaravillosos.com/geoquimica/capitulo22.html