miércoles, 15 de abril de 2009

Clasificación de los metales ferrosos

Son cada dia mas imprescendibles, se emplean en la fabricación de multitud de productos.

Se clasifican según su peso especifico, en pesados, ligeros y ultraligeros.

PESADOS. Su densidad es igual o mayor de 5kg/dm3.

-Estaño.


-Cobre.


-Cinc.


-Plomo.


-Cromo.


-Níquel.


-Wolframio


-Cobalto.

LIGEROS. Su densidad está comprendida entre 2 y 5 kg/dm3.

-Aluminio.

-Titanio.

ULTRALIGEROS. Su densidad es menor de 2 kg/dm3.

-Magnesio

-Berilio.

En general los metales ferrosos, son blandos y tienen poca resistencia mecánica, Para mejorar sus propiedades se alean con otros metales.

viernes, 10 de abril de 2009

Estaño

Se trata de un metal bastante escaso en la corteza terrestre. Se suele encontrar concentrado en minas, aunque la riqueza suele ser baja (0,02 %).

El mineral de estaño mas explotado es la casiterita, en el que este metal se encuentra en forma de óxido (SnO2).

Sus principales características son:

- El estaño puro tiene un color muy brillante. A temperatura ambiente se oxida y pierde el brillo exterior.

- A temperatura ambiente es muy maleable y blando, pueden obtenerse hojas de papel de estaño de algunas décimas de milímetro de espesor. En caliente es frágil y quebradizo.

-Por debajo de los -18ºC empieza a descomponerse y a convertirse en un polvo gris (Enfermedad o Peste del estaño).

Cuando se dobla se oye un crujido llamado grito del estaño.

Sus principales aleaciones son.

Bronce.



Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción de entre el 3 y el 20%.

Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y el zinc al mismo tiempo, en el lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.

El bronce fue la primera aleación de importancia obtenida por el hombre y da su nombre al período prehistórico conocido como Edad de bronce. Durante milenios fue la aleación básica para la fabricación de armas y utensilios, y orfebres de todas las épocas lo han utilizado en joyería, medallas y escultura. Las moneas acuñadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio y la economía mundial.

Cabe destacar entre sus aplicaciones actuales su uso en partes mecánicas resistentes al roce y a la corrosión, en instrumentos musicales de buena calidad como campanas, gongs, platillos de acompañamiento, saxofones, y en la fabricación de cuerdas de pianos, arpas y guitarras

Video sobre el Bronce.



Soldaduras Blandas.

Son aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre el 25 % y 90%. Se funden con menos de 200ºC. Se usa para unir piezas metálicas normalmente de cobre.

Aleaciones de bajo punto de fusión:

- Darcet (25 % Sn, 25 % Pb, 50% Bi) que funde a los 97ºC

- Cerrolow (8,3 Sn, 22,6 % Pb, 44,7 Bi, 5,3 % Cd, 19,1 % In) que funde a los 47ºC.

Una aplicación muy importante del estaño es la fabricación de hojalata, que consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas finas de estaño puro. Asi protege de la oxidación.


Proceso de Obtención de Estaño

- La casiterita se tritura y muele en molinos adecuados. Luego se introduce en una cuba con agua, en la que se agita. Por decantación, el mineral de estaño (mas pesado) se va al fondo y se separa de la ganga.

- Posteriormente se introduce en un horno, donde se oxidan los posibles sulfuros de estaño que hay en el mineral y se transforman en óxidos.

- La mena de estaño, en forma de óxido, se introduc en un horno de reverbero, donde se produce la reducción (Transformación de óxido de estaó a estaño), depositandose el estaño en la parte inferior y la escoria en la superior.

- FInalmente, para obtener un estaño con porcentaje del 99%, es necesario someterlo a un proceso electrolítico.


miércoles, 8 de abril de 2009

Cobre

Los minerales de cobre más utilizados en la actualidad se encuentran en forma de cobre nativo, sulfuros (calcopirita y calcosina) y óxidos (malaquita y cuprita).

Cobre Nativo.

Suele contener pequeñas cantidades de Plata, Bismuto, Arsénico y Antimonio.


Sulfuros.

Calcopirita

La calcopirita es el mineral de cobre más ampliamente distribuido. Del griego khalkós, cobre y pyrós, fuego, pirita de cobre. Su fórmula es FeCuS2 .

Calcosina.

También denominada calcocita o calcosita del griego chalkos, "cobre", es un sulfuro del cobre y forma parte de las piritas. Su fórmula química es Cu2S.

Óxidos.

Malaquita.

La malaquita es un mineral oxidado: Cu2CO3(OH)2. % Cu = 57,0%. Su nombre viene del latin matachites , en alusión a su color. En la antigüedad era usada como colorante, pero hoy en día su uso es más bien como piedra semi-preciosa.

Cuprita.

La cuprita es un mineral del grupo de los óxidos. Químicamente es un óxido cuproso de color rojo que suele estar alterado superficialmente en malaquita verdosa. La variedad calcotriquita toma aspecto de agregado de cristales capilares largos, semejante a una cabellera.



Caracterísitcas del cobre:

- Es muy dúctil (se obtienen hilos muy finos) y maleables (pueden formarse láminas de hasta de 0,02 mm de espesor)

- Posee una alta conductividad eléctrica y térmica.

Metodo de Obtención.


Proceso de obtención del cobre por vía seca.

Se utiliza cuando el contenido de cobre supera el 10 %. En caso contrario, será necesario un enriquecimiento o concentración. Es el proceso que más se emplea y es análogo al usado para el estaño.


1) El mineral de cobre se introduce en la trituradora o machacadora . Luego se
pasa por un molino de bolas con objeto de pulverizarlo. Este molino consta de
un cilindro con agujeros muy finos, por donde saldrá el mineral pulverizado, y unas
bolas de acero que giran libremente cuando lo hace el cilindro.

2) Para separar la mena de la ganga, se introduce el mineral en polvo en un depósito
lleno de agua y se agita. El mineral, más pesado, se irá al fondo, mientras que la
ganga flotará y se sacará por arriba.

3) El mineral concentrado se llevará a un horno, donde se oxidará parcialmente. El
objetivo es oxidar el hierro presente, pero no el cobre. Actualmente se suele colocar
en una cinta transportadora metálica que se mueve lentamente al mismo tiempo que
se calienta la mena. De esta manera se consigue separar el hierro del cobre.

4) A continuación se introduce todo en un horno de reverbero, donde se funde. Se
le añade fundente (sílice y cal) para que reaccione con el azufre y el óxido de hierro
y forme la escoria. El cobre aquí obtenido tiene una pureza aproximada del 40 % y
recibe el nombre de cobre bruto o cobre blíster. Si se quiere obtener un cobre de
pureza superior al 99,9 %, es necesario un refinado electrolítico en la cuba.




Proceso de obtención del cobre por vía húmeda.

Se emplea cuando el contenido en cobre del mineral es inferior al 10 %. El procedimiento consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Luego, mediante un proceso de electrólisis, se obtiene el cobre.


La adición de otros metales no ferrosos al cobre mejora sustancialmente sus propiedades mecánicas y de resistencia a la oxidación, aunque empeora ligeramente su conductividad eléctrica y calorífica. Las aleaciones más usadas son: bronce, latón, cuproaluminio, alpaca y cuproníquel.


VIdeo sobre el Cobre.


martes, 7 de abril de 2009

Cinc


El cinc es un elemento químico de numero atómico 30 y símbolo Zn situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos.La etimología de zinc parece que viene del alemán, Zincken o Zacken, para indicar el aspecto con filos dentados del mineral calamina, luego fue asumido para el metal obtenido a partir de él.

El zinc es un metal, a veces clasificado como metal de transición aunque estrictamente no lo sea, ya que tanto el metal como su especie dipositiva presentan el conjunto orbital de completo. Este elemento presenta cierto parecido con el magnesio, y con el cadmio de su grupo, pero del mercurio se aparta mucho por las singulares propiedades físicas y químicas de éste (contración lantánida) y potentes efectos relativistas sobre orbitales de enlaces).Es el 23 elemento mas abundante en la tierra y una de sus aplicaciones más importantes es el galvanizado del acero.Hay que destacar que es un elemento químico esencial.

Características del Cinc.

- Es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.

- Tiene el mayor coecifiente de dilatación térmica de todos los metales.

- A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150ºC es muy maleable.

- Se emplean dos procedimientos de obtención segun la concentración del material.






Las presentaciones comerciales del cinc más usuales suelen ser las siguientes.

lunes, 6 de abril de 2009

Plomo

El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo símbolo es Pb y su número atómico es 82 según la tabla actual, ya que no formaba parte en la tabla de Mendeleyev. Este químico no lo reconocía como un elemento metálico común por su gran elasticidad molecular. Cabe destacar que la elasticidad de este elemento depende de las temperaturas del ambiente, las cuales distienden sus átomos, o los extienden. Según March, quién toma como referencia el elemento, la investigación de todos los hidrocarburos se basan en el plomo.

El plomo es un metal pesado de densidad relativa o gravedad específica 11,4 a 16 °C, de color azuloso, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad. Su fusión se produce a 327,4 °C y hierve a 1725 °C. Las valencias químicas normales son 2 y 4. Es relativamente resistente al ataque de ácido sulfúrico y ácido clorhídrico aunque se disuelve con lentitud en acido nítrico y ante la presencia de bases nitrogenadas. El plomo es anfótero, ya que forma de sale de plomo de los ácidos, así como sales metálicas del ácido plúmbico.

Tiene la capacidad de formar muchas sales, óxidos y compuestos organometálicos. Los cuatro isótopos naturales son, por orden decreciente de abundancia, 208, 206, 207 y 204. Se cristaliza en el sistema cúbico en forma de cara centrada invertida.


Características del Plomo.

- Es muy maleable y blando

- De color grisáceo-blanco muy brillante cuando está recien cortado. Se oxida con facilidad, formando una capa de carbonato básico que lo autoprotege.

- Resiste bien a los ácidos clorhídricos y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.

Aplicaciones del Plomo.

En estado puro:

- Óxido de plomo. Usado para fabricar pinturas al minio (antioxidantes).

- Tuberias. Está practicamente en desuso.

Formando Aleación.

- Soldadura blanca, a base de plomo y estaño, empleando como material de aportación.

La obtencion del plomo consta basicamente de cuatro fases.

domingo, 5 de abril de 2009

Otros metales no ferrosos

Son el cromo, niquel ,wolframio o tungsteno y cobalto.

sábado, 4 de abril de 2009

Metales no Ferrosos Ligeros-Aluminio

Es el metal más abundante en la naturaleza. Se encuentra como componente de arcillas,
esquistos, feldespatos, pizarras y rocas graníticas, hasta constituir el 8 % de la corteza
terrestre. Desafortunadamente, no se encuentra en la naturaleza en estado puro, sino
combinado con el oxígeno y otros elementos. El mineral del que se obtiene el aluminio
se llama bauxita, que está compuesto por alúmina y es de color rojizo.

Las características del aluminio son las siguientes:

-Es muy ligero e inoxidable al aire, pues forma una película muy fina de óxido de aluminio (Al 2O3) que lo protege.

- Es buen conductor de la electricidad y del calor. Se suele emplear en conducciones eléctricas (cables de alta tensión), ya que además pesa poco.

- Es muy maleable (papel de aluminio para envoltorios) y dúctil.


El método Bayer es el proceso de obtención de aluminio más empleado por resultar el
más económico. (Obtención de Alúmina y obtención de Aluminio).

Obtención del Aluminio

1. La bauxita se transporta desde la mina al lugar de transformación (cerca de puertos, ya que la mayoría se importa).
2. Se tritura y muele hasta que queda pulverizada.
3. Se almacena en silos hasta que se vaya a consumir.
4. En un mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa cáustica, cal y agua caliente.
Todo ello hace que la bauxita se disuelva en la sosa.
5. En el decantador se separan los residuos (óxidos que se hallan en estado sólido y no fueron atacados por la sosa).
6. En el intercambiador de calor se enfría la disolución y se le añade agua.
7. En la cuba de precipitación, la alúmina se precipita en el fondo de la cuba.
8. Un filtro permite separar la alúmina de la sosa.
9. La alúmina se calienta a unos 1 200 °C en un horno, para eliminar por completo la
humedad.
10. En el refrigerador se enfría la alúmina hasta la temperatura ambiente.
11. Para obtener aluminio a través de la alúmina, ésta se disuelve en criolita fundida (que protege al baño de la oxidación), a una temperatura de unos 1 000 °C, y se la somete a un proceso de electrólisis que descompone el material en aluminio y oxígeno.

En cuanto a las clases de aluminio y sus aplicaciones, el aluminio se utiliza normalmente aleado con otros metales con objeto de mejorar su dureza y resistencia. Pero también se comercializa en estado puro.

Las formas usualmente empleadas en la comercialización del aluminio son: alambres de diferentes diámetros, chapas, perfiles y barras de diferentes secciones.


Un video sobre el Aluminio.

viernes, 3 de abril de 2009

Titanio

El titanio es un elemento químico, de símbolo Ti y un numero atómico 22. Se trata de un metal de transición de color gris plata. Comparado con el acero, metal con el que compite en aplicaciones técnicas, es mucho más ligero (4,5/7,8). Tiene alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica, pero es mucho más costoso que el acero, lo cual limita su uso industrial.

Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el cuarto metal estructural más abundante en la superficie terrestre y el noveno en la gama de metales industriales. No se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas. Su utilización se ha generalizado con el desarrollo de la tecnología aerospacial, donde es capaz de soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan en el espacio y en la industria química, por ser resistente al ataque de muchos ácidos; asimismo, este metal tiene propiedades biocompatibles, dado que los tejidos del organismo toleran su presencia, por lo que es factible la fabricacion de mucha proteínas e implantes de este metal.



La extracción del titanio es un proceso complejo, lo que encarece extraordinariamente el producto final. En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita.

El titanio posee las siguientes características fundamentales:

- Es un metal blanco plateado que resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero inoxidable.

- Las propiedades mecánicas son análogas, e incluso superiores, a las del acero, pero tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.

En cuanto al proceso de obtención del titanio, en la actualidad se emplea casi exclusi-
vamente el método Kroll, que consta de cloración, transformación y obtención.


Respecto a las aplicaciones del titanio, dada su baja densidad y sus altas prestaciones
mecánicas, se emplea mayoritariamente en la fabricación de estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes, misiles, transbordadores espaciales, satélites de comunicaciones, etc.). Normalmente se suele emplear aleado con el 8 % de aluminio.

Para mejorar las propiedades físicas, se le suele alear también con cromo, vanadio y molibdeno. Se emplea también en la fabricación de herramientas de corte (nitrato de titanio), en la construcción de aletas para turbinas (carburo de titanio), así como, en forma de óxido y pulverizado, para la fabricación de pinturas antioxidantes.

jueves, 2 de abril de 2009

Metales Ultraligeros. Magnesio

El magnesio es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24,305nbsp;u. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2% de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. El ion magnesio es esencial para todas las células vivas. El metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación.


Los minerales de magnesio más importantes son: carnalita (es el más empleado y se halla en forma de cloruro de magnesio, que se obtiene del agua del mar) dolomita y magnesita.

Carnalita.

Es un mineral compuesto de cloruro doble de potasio y de magnesio, KMgCl3· 6H2O. Cristaliza en el sistema rómbico, en cristales con apariencia hexagonal, pero ordinariamente se presenta en masas cristalinas de análogo aspecto al de la Halitay la Silvyna y al igual que estas es incolora cuando pura, o diversamente colorada; brillo vitreo; d = 1 - 2; p. = 1,6.



Dolomita

Es un mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesio[CaMg(CO3)2].

Abunda en la naturaleza en forma de rocas dolomóticas y se utiliza como fuente de magnesio y para la fabricación de materiales refractarios.

De color rosa y raya blanca, con brillo vítreo algo perlado, tiene dureza 3,5 a 4 en la escala de Mohs. Su densidad varía entre 2,86 a 3,10. Cristaliza en el sistema hexagonal, generalmente en romboedros. También se utiliza como fundente en metalurgia,manufactura de cerámica,pinturas y cargas blancas y como componente para fabricar el vidrio.



Magnesita

La . Pertenece a la clase Carbonatos, cristaliza en sistema trigonal, y posee una dureza de 4-4,5 en la escala de Mohs. Presenta exfoliación perfecta, brillo vítreo y raya blanca.

La magnesita es un mineral muy importante por sus diversos usos industriales. Los ejemplares bien cristalizados son difíciles de encontrar y despiertan el interés de los coleccionistas.

Características del Magnesio.

- En estado líquido o en polvo es muy inflamable (flash camara).

- Tiene un color blanco, parecido al de laplata. Es maleable y poco dúctil.

- Es mas resistente que el aluminio. Se emplea en aeronáutica.


Existen dos metodos de obtención, dependiendo del mineral de magnesio.


Aplicaciones Magnesio.


miércoles, 1 de abril de 2009

Impacto Medioambiental

La evaluación y valoración del impacto ambiental producido por la extracción, transformación, fabricación y reciclado de productos no ferrosos constituye una técnica generalizada de todos los paises industrializados.

A. Durante la extracción de los minerales. Si esta extracción se realiza a cielo abierto,
el impacto todavía puede ser mayor, ya que puede afectar a determinados hábitats.

B. Durante la obtención de los distintos metale. Tenemos diversos tipos de impactos.

C. Durante el proceso de reciclado. El impacto ambiental es mucho menor pero importante.