Metales No Ferrosos

METALES NO FERROSOS

Una de las características de los metales no ferrosos es que a diferencia de los ferrosos, no son atraídos por el imán, es decir no son dados a la atracción magnética (con algunas excepciones como el níquel y el cobalto, que sí lo son). Además suelen tener densidades muy variadas, muchas veces inferiores a las de los materiales ferrosos y características físicas igualmente diversas, las propiedades de los metales no ferrosos varían de acuerdo al metal, por lo cual será conveniente estudiar a cada uno de ellos por individual.

Aunque los metales ferrosos son los más utilizados, el resto de los metales (los no ferrosos) son cada día más imprescindibles.

CLASIFICACIÓN

Se pueden clasificar en tres grupos

 Pesados: Son aquellos cuya densidad es igual o mayor a 5 gr/cm3. Se encuentran en este grupo el cobre, el estaño, el plomo, el cinc, el níquel, el cromo y el cobalto entre otros.

 Ligeros: Tienen una densidad comprendida entre 2 y 5 gr/cm3. Los más utilizados son el aluminio y el titanio.

 Ultraligeros: Su densidad es menor a 2 gr/cm3. Se encuentran en este grupo el berilio y el magnesio, aunque el primero de ellos raramente se encuentra en estado puro, sino como elemento de aleación.

Todos estos metales no ferrosos, es estado puro, son blandos y poseen una resistencia mecánica bastante reducida. Para mejorar sus propiedades, los metales puros suelen alearse con otros.

Veamos algunos de los metales más usados:

1-METALES PESADOS NO FERROSOS:

1.1-COBRE

Se estima que el descubrimiento del cobre se produjo 6.000 años antes de Cristo.

Desde épocas prehistóricas, el cobre habría sido uno de los primeros metales usados por nuestros ancestros para fabricar herramientas y utensilios. Los sumerios habrían sido uno de los primeros pueblos en conocer y usar este metal para fabricar objetos, tales como armas, monedas, etc.

Su uso fue tan importante, que incluso dio pie para que sendas épocas de la historia fueran conocidas como Edad de Cobre y Edad del Bronce.

OBTENCIÓN DEL COBRE

Los minerales más utilizados para obtener cobre son sulfuros de cobre, especialmente la calcopirita. También existen minerales de óxido de cobre, destacando la malaquita y la cuprita. Los minerales de cobre suelen ir acompañados también de hierro.

Existen dos métodos de obtención del cobre

 La vía húmeda: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre en el mineral es muy reducido (entre un 3 - 10%). Consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico y aplicar a la mezcla el proceso de electrólisis (es decir, aplicar una corriente continua introduciendo dos electrodos en la mezcla).

 La vía seca: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%. Se tritura y muele el mineral hasta reducirlo a polvo. Se separa por flotación el Cu de la ganga. El mineral pasa a un horno (proceso de tostación) donde se elimina el azufre y se forman óxidos de hierro y Cu. El material se introduce en un horno (calcinación) donde los óxidos de Fe se combinan con la sílice y forman la escoria, mientras se produce la “mata blanca” (sulfuro de Cu). La mata se somete a un proceso de reducción, similar a los empleados en siderurgia y se obtiene Cu bruto (pureza del 40%), mezclado con algo de óxido de Cu. Por último, para obtener un cobre de alta pureza se somete el líquido a un proceso electrolítico. El cobre tendrá una pureza del 99,9%.

a) PROPIEDADES:

 Es uno de los metales no ferrosos de mayor utilización.

 Tiene un color rojo-pardo.

 Su conductividad eléctrica es elevada.

 Su conductividad térmica también es elevada.

 Es un metal bastante pesado, su densidad es 8.9gr/cm3.

 Resiste muy bien la corrosión y la oxidación (El aire seco y el agua pura no lo atacan ninguna T, a la intemperie se recubre de una capa de carbonato verdosa –cardenillo- que le protege de la oxidación posterior).

 Relativamente blando.

 Es muy dúctil y maleable.

 Es el tercer metal más consumido y utilizado en el mundo, tan solo detrás del hierro y del aluminio.

b) APLICACIONES DEL COBRE

 El cobre tiene diversas aplicaciones, sin embargo los usos más frecuentes son en los sectores de la construcción (por ejemplo: tuberías de cobre para agua y gas) que representa el 40% del destino de la producción y el sector eléctrico (por ejemplo: cables eléctricos) que representan el 27%, el cobre es un excelente material conductor.

c) OTROS USOS:

 Son en el sector de telecomunicaciones (cables telefónicos y redes) transporte y aleación con otros metales. Se utiliza en la fabricación de:

 Tubos de condensadores y fontanería.

 Electroimanes.

 Motores eléctricos.

 Interruptores y relés, tubos de vacío, magnetón de hornos microondas.

 Se tiende el uso del cobre a circuitos integrados en sustitución del aluminio de menor conductividad.

 Acuñación de moneda (aleación con níquel), escultura (estatua de la libertad), construcción de campanas y otros usos ornamentales en aleaciones con cinc (latón), estaño (bronces) y plata (en joyería).

 Aplicación de en soldaduras de alta resistencia (Ag-Cu)

 Lentes de cristal de cobre empleados en radiología para la detección de pequeños tumores.

 El sulfato de cobre es el compuesto de cobre de mayor importancia industrial y se emplea en la agricultura, en la purificación del agua y como conservante de la madera.

1.2-PLOMO

El plomo es uno de los recursos más valiosos que se encuentra de forma natural en la corteza terrestre en forma de galena, que es sulfuro de plomo, siendo objeto de explotación minera y de beneficio en más de 60 países. Su empleo ha venido creciendo de forma continuada.

La extracción del plomo de la galena se lleva a cabo por calcinación de la mena, convirtiéndola en óxido y reduciendo el óxido con coque en altos hornos. Otro método consiste en calcinar la mena en un horno de reverbero hasta que parte del sulfuro de plomo se transforma en óxido de plomo y sulfato de plomo. Se elimina el aporte de aire al horno y se eleva la temperatura, reaccionando el sulfuro de plomo original con el sulfato y el óxido de plomo, para formar plomo metálico y dióxido de azufre.

El plomo es relativamente abundante y sus concentrados pueden obtenerse fácilmente a partir del mineral bruto. El plomo puede reciclarse, obteniéndose plomo secundario, a partir de baterías desechadas, de chatarras y residuos plomíferos y

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