METALES EN MÉXICO

Principales metales y aleaciones utilizados en la industria

DEFINICIÓN:

Los metales son los elementos químicos de mayor utilización: con fines estructurales en edificios y medios de transporte, como conductores de calor y electricidad, etc. Los metales se caracterizan por tener un brillo especial, llamado metálico, y por ser buenos conductores de la electricidad y del calor. Esta gran conductibilidad, comparada con la de los no metales, se debe probablemente a la existencia de electrones libres en su interior. Además los metales tienen una molécula monoatómica y originan los hidróxidos al disolverse los óxidos metálicos en agua. Algunos metales se presentan en estado libre como el oro, pero otros aparecen en estados de óxidos , sulfuros, carbonatos, fluoruros, cloruros. etc.

Propiedades físicas:

Los metales, con la excepción del mercurio, que es líquido, son sólidos a la temperatura ordinaria y tienen todos brillo metálico y un color casi siempre blanco grisáceo, salvo en los casos del cobre (rojo) y el oro (amarillo). Son de densidad muy variable. Así, el sodio y el potasio flotan en el agua mientras que otros poseen densidades muy elevadas. El magnesio y aluminio son los más ligeros de los metales utilizados en la industria por sus aplicaciones prácticas.

La dureza de un metal estaño tanto mayor cuanto mas difícilmente se deja rayar por otros cuerpos.

El mejor conductor de electricidad estaño la plata seguido por el cobre .

Hay ciertos metales que tienen la propiedad de ser maleables , lo que significa que se pueden cortar en finísimas láminas como el oro, el estaño y el aluminio; y otros como el hierro y el cobre que son tenaces o resistentes al la ruptura por tracción.

Densidad de algunos metales.

Osmio

22.48

Cobre

8.7

Platino

21.5

Hierro

7.8

Oro

19.4

Estaño

7.3

Mercurio

13.6

Cinc

6.9

Plomo

11.5

Aluminio

2.6

Plata

10.4

Litio

0.53

Temperatura de fusión de algunos metales.

Iridio

2350 ºC

Plata

962 ºC

Platino

1755 ºC

Cinc

419 ºC

Hierro

1510 ºC

Plomo

327 ºC

Cobre

1085 ºC

Estaño

232 ºC

Oro

1064 ºC

Mercurio

39 ºC

Propiedades químicas:

Los metales reaccionan con mas o menos facilidad con el medio que les rodea, según que sean mas o menos electropositivos .El aire, el agua y otros elementos químicos reaccionan con ellos formando compuestos que destruyen generalmente las propiedades mecánicas que tienen. Esta acción llamada corrosión, se evita cubriendo el metal con otro no corroíble, como en el caso del hierro al que se añade cinc ( hierro galvanizado) o estaño (hojalata).

Estado natural de los metales:

La ubicación de los metales en la serie electromotriz determina su estado natural.

Los metales que están debajo es decir, libres, no combinados químicamente con otros elementos.

Ejemplos: los metales preciosos (oro, plata y platino) y a veces el cobre.

Los metales que están por encima del hidrógeno o inmediatamente debajo, como el cobre , forman compuestos diversos, con predominio de :

Óxidos:anhidros o hidratados.

Sulfuros;

carbonatos;

Y, a veces, cloruros y sulfatos.

Se denomina mineral a una sustancia natural, de composición constante representable con una formula química. Generalmente, además de su nombre científico, recibe nombres vulgares como ( galena= sulfuro de plomo = SPb), (hematita=óxido ferrico= Fe2O3).

ABUNDANCIA DE LOS METALES

Los metales con potencial de electrodo negativo se encuentran combinados y los que tienen potencial positivo se encuentran en estado libre como metales en estado nativo: Cu, Ag, Au, Pt, Os, Ir, Ru, Rh, Pd.

Mena: compuestos insolubles de los metales en la corteza terrestre

Ganga; arena, tierra, barro, etc., que acompaña a la mena.

METALURGIA

Es la extracción comercial de los metales a partir de sus minerales y su preparación para usos posteriores. Consta de varias etapas:

· Obtención del mineral por minería

· Pretratamiento del mineral

· Reducción del metal al estado libre

· Refinado o purificación del metal

· En su caso, obtención de aleaciones.

PRETRATAMIENTO DE LOS MINERALES

Consiste en la concentración del mismo, por eliminación de la ganga. Puede hacerse mediante un separador de ciclón, tras pulverización adecuada.

La flotación es aplicable a sustancias que no se "mojan" por agua.

La descarbonatación y deshidratación se utilizan para convertir carbonatos o hidróxidos a otros compuestos más fácilmente reducibles.

La tostación consiste en la conversión de los sulfuros en óxidos, por calentamiento en aire.

DIAGRAMAS DE ELLINGHAM

Son diagramas en los que se representa la entalpía libre de formación de una serie de compuestos (óxidos, sulfuros, cloruros, etc.) en función de la temperatura. Son especialmente útiles para estudiar los procedimientos de obtención de metales.

REDUCCIÓN A METALES LIBRES

El método utilizado depende de la naturaleza del anión unido al metal. Cuanto más fuerte sea el enlace entre el anión y el catión metálico, más energía se requiere y más costoso el proceso.

000El mercurio pueden obtenerse directamente en estado libre por tostación de su sulfuro (cinabrio).

Habitualmente, los óxidos se reducen al estado libre por combinación con carbono. Para evitar la formación de carburos estables, la reducción se lleva a cabo con H2, Fe o Al.

Los metales muy activos, como Na

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