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5. EL ALUMINIO

El aluminio es tercer elemento ms abundante de la tierra. Constituye aproximadamente el 8% de su corteza. Slo el silicio y el oxgeno son ms abundantes. Slo existe en la naturaleza en combinacin con otros materiales - silicatos y xidos- muy estables, que dificultaron el desarrollo de mtodos para obtener el aluminio en un estado razonablemente puro.

Como metal su uso comn es muy reciente. Las primeras civilizaciones utilizaban adobes ricos en aluminio para crear cermica y sales de aluminio para hacer medicinas y colorantes. En 1808, Sir Humphrey Davy de Gran Bretaa, estableci la existencia del aluminio y le dio su nombre. En 1821, Pierre Vertier encuentra en Provenza una piedra dura, rojiza y parecida a la arcilla, que contenia un 52% de xido de aluminio, a la que denomin Bauxita. El aluminio no fue aislado como tal hasta 1825. El primer lingote de aluminio se present al mundo en 1855 en la Exposicin Universal. 30 aos ms tarde, en 1886 simultneamente el francs Paul Heroult y el americano Charles Martin Hall hallaran el procedimiento industrial para la obtencin del aluminio a partir de la electrlisis. La presencia de este metal en la arquitectura se remonta a 1897 con la construccin de la cpula de la iglesia de Sant Joaquino con aluminio impuro. 5.1. Propiedades.

Smbolo Al Nmero Atmico 13 Punto de Fusin 660,32 C Punto de Ebullicin 2519 C Densidad 2,70 g/cm3 a 20 C Color Plateado-blanco.

- Metal muy electropositivo y extremamente reactivo. - Al contacto con el aire se cubre rpidamente con una capa dura y transparente de xido de

aluminio resiste a la corrosin. Esto hace que sea inerte a los cidos, pero no a los alcals. - Es un metal ligero. - Es un buen conductor de electricidad, slo superado por el cobre. - El aluminio puro tiene unas propiedades mecnicas reducidas pero sus aleaciones

consiguen puntos muy elevados. - Tiene una buena conductibidad trmica. - Es maleable y dctil pero tiene escasa resistencia mecnica. 5.2.Minerales

Se encuentra normalmente en forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio, potasio, hierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre. Los silicatos no son menas tiles, porque es extremamente difcil y caro extraer el aluminio de ellas.

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Entre estas combinaciones naturales destacan: ortosa o feldespato potsico [KAlSi3O8], albita o feldespato sdico [NaAlSi3O8], anortita o feldespato clcico [CaAl2Si3O8], moscovita o mica de potasio [KAl2(AlSi3O10)(OH,F)2], caoln o caolinita [Al4(Si4O10)(OH)8], corindn [Al2O3] y arcillas (mezclas de productos de descomposicin de silicatos de aluminio (granito, gneis, feldespatos) por accin del agua, dixido de carbono, calor, etc).

La bauxita [Al2O3.xH2O], xido de aluminio hidratado impuro, es la fuente comercial de aluminio y de sus compuestos.

5.3. Obtencin

El procedimiento de extraccin consta de dos fases: - Extraccin del xido de aluminio puro Al2O3 (almina) de la bauxita.

La almina se obtiene a partir del mtodo qumico desarrollado por K. J. Bayer consistente en una serie de reacciones qumicas desencadenadas cclicamente que comienzan mezclando bauxita triturada con soda custica liquida y calentada a baja presin obteniendo as hidrxido de aluminio. Este se separa del residuo insoluble (lodo rojo) por precipitacin. Por calcinacin del hidrxido se obtiene la almina con apariencia de un polvo blanco como la sal de cocina.

- Reduccin electroltica del xido de aluminio.

En 1886 Charles Martin Hall en los Estados Unidos y Paul L. T. Hroult en Francia descubrieron por separado y casi simultneamente que el xido de aluminio o almina (P.F. 2050C) se disuelve en criolita (Na3AlF) fundida (a 950C) en una mezcla de densidad inferior a la del aluminio, con lo que ste sedimenta, evitndose su oxidacin con el oxgeno atmosfrico, pudiendo ser descompuesta electrolticamente en una cuba que acta de ctodo con electrodos de carbn que actan de nodo. En el ctodo se deposita aluminio lquido, ya que el bao se encuentra a una temperatura superior a la de su punto de fusin, que cae por gravedad al fondo de la cuba electroltica de donde se retira.

De este proceso sale, el aluminio con un 93.3 y 99.8 % de pureza. Para producir una tonelada de aluminio se requieren de cinco toneladas de bauxita para dos toneladas de almina con un consumo de 13000 Kw/H. El aluminio obtenido se denomina primario y no es utilizado en esta forma sino aleado con otros metales que le aumentan sus cualidades y propiedades como resistencia a la corrosin y caractersticas mecnicas y de elasticidad. Las aleaciones del aluminio se presentan en forma de tochos para extrusin, placas para laminacin y lingotes para fundiciones y son materia prima para las industrias transformadoras.

El consumo energtico del proceso es muy grande. Actualmente, el mineral criolita ha sido reemplazado por una mezcla de fluoruros de sodio, aluminio y calcio. Otro mtodo ms moderno es la electrlisis del AlCl3, sin fundente. El reciclado requiere menos de un 5% del consumo elctrico gastado para obtener la misma cantidad de aluminio de la bauxita.

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5.3.1. Manufacturas del aluminio.

El proceso productivo se inicia con la fundicin del aluminio primario (con una riqueza del 99.7%), alendolo con diferentes elementos como el magnesio, silicio, cobre, manganeso, entre otros, que le proporcionan diferentes propiedades fsicas y mecnicas, dependiendo de su uso final. La planta de fundicin provee de materia prima a la planta de extrusin con lingotes, a la planta de laminacin con placas en gran variedad de anchos y longitudes. Con el fn de asegurar la uniformidad en propiedades y composicin de las placas y lingotes, estos se introducen en hornos de homogeneizado, donde se consigue una composicin homognea y la liberacin de tensiones internas que puedan haberse creado durante el colado del metal. 5.3.1.1. Extrusin. El proceso de extrusin consiste en hacer pasar a una gran presin un lingote cilndrico precalentado, por el orificio de una matriz que configura la forma del perfil de aluminio. Este perfil puede ser tubular y slido dependiendo de la necesidad. Una vez esta barra est fra se corta en piezas ms pequeas y cada una de esta se alarga de las puntas para que queden completamente rectas. Por ser un proceso de trabajo en caliente, la mayora de los perfiles se deben tratar trmicamente para aumentar su resistencia. 5.3.1.2. Laminacin. El proceso de laminacin consiste en hacer pasar una placa de aluminio a travs de dos rodillos, los cuales ejercen una presin determinada que aplasta dicha placa hasta lograr el calibre deseado. De esta manera se producen lminas lisas y en rollos, discos....

5.3.1.3. Templado. Las deformaciones a que se someten los productos de aluminio durante su elaboracin, ocasionan que sus propiedades mecnicas varien en relacin directa a la magnitud de dichas deformaciones. Algunas aleaciones de alumino pueden aumentar o disminuir sus propiedades mecnicas mediante tratamientos trmicos, mientras que otras slo pueden ablandarse por este medio; las primeras se denominan aleaciones tratables trmicamente, y las otras, aleaciones no tratables trmicamente. El sistema de designacin de temples est basado en las secuencias de los tratamientos bsicos utilizados. Posteriormente a la designacin de la aleacin, separada por un guin entre las dos aparecen las letras F,T,H y O.

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5.4 Acabados de superficie y estructuras Para un mejor acabado, las barras de aluminio siguen un proceso de acabado: anodizado o lacado.

5.4.1. Anodizado. El anodizado es un proceso por el que se se transforma la superficie del aluminio en xido de aluminio. Este xido constituye una excelente proteccin y ofrece una alta resistencia a la corrosin en cualquier ambiente al que se exponga.

5.4.2. Lacado. El lacado es el proceso por el cual se aade un revestimiento de color al aluminio. Es preciso calentar el aluminio a la temperatura justa para conseguir la adherencia del pigmento de color (que es en polvo).

5.5. Aleaciones

El aluminio es un metal con unas propiedades metlicas muy reducidas, por lo que para su utilizacin se alea con otros metles como el magnesio, silicio, cobre, manganeso, entre otros, que le proporcionan diferentes propiedades fsicas y mecnicas, dependiendo de su uso final. Para designar tanto el aluminio como sus diferentes aleaciones se utiliza un sistema numrico de cuatro dgitos. (norma ANSIH35.1)

Aluminio de 99,00%mnimo de pureza 1xxx Grupo de aleaciones de aluminio segn el elemento de aleacin principal Cobre 2xxx Manganeso 3xxx Silicio 4xxx Magnesio 5xxx Magnesio y Silicio 6xxx Zinc 7xxx Otros elementos 8xxx Seriales no usados 9xxx

El segundo dgito indica modificaciones de la aleacin original o de lmites de impurezas. Los dos ltimos dgitos identifican la aleacin de aluminio o indican la pureza del aluminio.

F: de fabricacin - Se aplica a productos obtenidos por procesos de deformacin en los que no se tiene especial control de las condiciones trmicas ni de endurecimiento por deformacin.

O: recocido - Se aplica a productos trabajados mecnicamente que han sido recocidos con el objeto de obtener el estado de ms baja resistencia.

H: endurecimiento por deformacin - Se aplica a productos obtenidos por trabajo mecnico que han sido reconocidos con el objeto de obtener estados intermedios de resistencia.

T: Previamente tratado trmicamente - Se aplica a productos tratados para obtener temples estables, con o sin endurecimiento por trabajo mecnico.

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5.6.Aplicaciones Uno de los aspectos ms importantes del uso del aluminio es su reciclaje total, de esta manera se disminuye considerablemente los gastos para producir este metal. - Por su alta resistencia a la corrosin, las magnficas propiedades estructurales, la

calidad de fabricacin y su coste relativamente bajo, en arquitectura e industria. Se puede utilizar en puertas, ventanas, contraventanas, muros...

El perfil de aluminio con puente trmico est compuesto por dos partes de aluminio unidas mediante poliamidas tipo PA66, cargadas con un 25% de fibra de vidrio (para dar rigidez). La ventaja del perfil de aluminio con puente trmico respecto al normal es el aislamiento entre la parte interna y la externa del perfil; por lo tanto, asegura el aislamiento mucho mejor ya sea desde el punto trmico como en el acstico, evitando adems problemas de condensacin.

- Por su proporcin resistencia-peso (un volumen de aluminio pesa menos que 1/3 del

mismo volumen de acero. Los nicos metales ms ligeros son el litio, el berilio y el magnesio), se utiliza para construir aviones, bicicletas, automviles... y otras aplicaciones en las prima la movilidad y la conservacin de energa.

- Por su elevada conductividad del calor, el aluminio se emplea en

radiadores, utensilios de cocina y en pistones de motores de combustin interna.

- Por su buena relacin conductividad elctrica-peso (si bien es un

63% menos conductor que el cobre, para un mismo volumen, pesa menos de la mitad). El peso tiene mucha importancia en la transmisin de electricidad de alto voltaje a larga distancia, y actualmente se usan conductores de aluminio en tendidos elctricos.

- Por su alta resistencia sometido a bajas temperaturas. El papel de aluminio de 0,018 cm

de espesor, actualmente muy utilizado en usos domsticos, protege los alimentos y otros

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productos perecederos. Unido a su poco peso, facilidad de moldeado y a su compatibilidad con comidas y bebidas, el aluminio se usa mucho en contenedores, envoltorios flexibles, y botellas y latas de fcil apertura.

- Por su resistencia a la corrosin al agua del mar, se utiliza para fabricar cascos de barco y

otros mecanismos acuticos. - Por su elevada reflexin para la luz visible y el calor radiante, el aluminio evaporado al

vaco, forma una capa xido que no se deteriora como las de plata. Se usan para la construccin de espejos de telescopios, papeles decorativos, empaquetado, juguetes, etc.

- La almina se usa en la fabricacin de vidrios y material refractario y como catalizador. - El sulfato se usa en la fabricacin de colas, curtientes... en la industria papelera se emplea

para coagular fibras de celulosa y obtener una superficie dura e impermeable.

5.7. Compatibilidad con otros materiales. 5.7.1. Aluminio - otros metales. - El acero no protegido se oxida y los arrastres del xido simplemente manchan el aluminio.

En presencia de un electrolito, tal como el agua de mar o las condensaciones de humedad en atmsfera industrial se pueden producir ataques locales. Es conveniente evitar el contacto directo efectuando sobre el acero tratamientos como: el cincado, pintura pigmentada al cinc, pintura bituminosa; o aislando el aluminio del acero por la interposicin de una banda plstica de neopreno.

- El contacto del cobre y sus aleaciones (latn, bronce, bronce al aluminio) es peligroso

para el aluminio y deben aislarse convenientemente los dos metales. - Aunque el plomo es ms electropositivo que el aluminio, existen numerosos ejemplos de

contactos aluminio-plomo que se comportan perfectamente bien. No se aconseja en particular, la utilizacin de pinturas al xido de plomo (minio de plomo).

5.7.2. Aluminio yeso / cemento. El polvo de yeso o de cemento en presencia de humedad y las salpicaduras de yeso o de cemento fresco provocan un ataque superficial al metal, dejando manchas blancas despus de limpiado, incluso sobre aluminio anodizado. Estas manchas no tienen prcticamente influencia sobre la resistencia misma del producto pero afectan su aspecto superficial. El ataque sobre el aluminio se detiene cuando el yeso o el cemento han fraguado. Estos inconvenientes pueden ser fcilmente evitables mediante algunas precauciones de proteccin tales como la aplicacin de bandas adhesivas, lacas pelables u otras alternativas. 5.7.3. Aluminio madera. La mayor parte de las maderas secas no ejercen accin sobre el aluminio. No obstante, ciertas maderas tales como el roble y el castao sufren una reaccin cida en presencia de la humedad. Por lo tanto es conveniente pintar o barnizar estas maderas antes de ponerlas en contacto con el aluminio.

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6. COBRE Ocupa el lugar 25 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Puede encontrarse en estado puro, pero es ms frecuente encontrarlo agregado con otros metales como el oro, plata, bismuto y plomo, apareciendo en pequeas partculas en rocas. Ya era conocido en pocas prehistricas, y las primeras herramientas y enseres fabricados probablemente fueran de cobre. Se han encontrado objetos de este metal en las ruinas de muchas civilizaciones antiguas, como en Egipto, Asia Menor, China, sureste de Europa, Chipre (de donde proviene la palabra cobre), Creta y Amrica del Sur. A lo largo de la historia, el cobre se ha utilizado para acuar monedas y confeccionar tiles de cocina, tinajas y objetos ornamentales. Tambin se emplea el cobre en muchos pigmentos, en insecticidas o en fungicidas. 6.1. Propiedades.

Smbolo Cu Nmero Atmico 29 Punto de Fusin 1.083 C Punto de Ebullicin 2.567 C Densidad 8,90 g/cm3 a 20 C Color Pardo-rojizo.

- Es blando, maleable y dctil, y puede ser estirado en hilos de dimetros muy pequeos

(hasta 0.03 mm). - El es el mejor conductor del calor y de la electricidad entre todos los metales de menor

costo, (slo superado por la plata). - Alta resistencia a la corrosin. El aire seco no altera el metal, pero en presencia de la

humedad atmosfrica y del CO2 su superficie se oxida lentamente a Cu2O, rojo, lo que evita la oxidacin posterior. En zonas hmedas se forma una capa protectora de color verde de carbonato bsico de cobre (Cu(OH)2CO3) en las ciudades, de sulfato bsico de cobre (CuSO4.Cu(OH)2) en los centros industriales y de cloruro bsico (CuCl2.3Cu(OH)2) en las zonas costeras.

- El HNO3 caliente o fro, diludo o concentrado, disuelve al metal rpidamente formando

nitrato cprico y desprendiendo xido de nitrgeno. - Las sustancias que contienen azufre lo corroen. - El cobre forma dos series de sales, cpricas (+2), y cuprosas (+1), pudiendo pasar de unas

a otras por oxidacin o reduccin. Las sales cpricas hidratadas son azules o verdeazuladas; las cuprosas son incoloras.

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6.2. Minerales. 6.2.1. Cuprita. (Cu+2). Derivado del latn "cuprum" cobre. Contiene 88.8% de cobre y generalmente algo de hierro. Se presenta generalmente en cristales octadricos, aunque no son raros los cristales cbicos o dodecadricos. En ocasiones en cristales fibrosos de intenso color rojo (Calcotriquita). Tambin masivo y compacto de grano fino.

Color: Rojo rub cuando es pura. Brillo: De metlico a adiamantino. Dureza: De 3.5 a 4 Densidad: 6 g/cm3 ptica: Opaco, de color gris azulado, reflexiones internas rojas. Yacimientos en Espaa: "La Cruz", de Linares (Jan), El Pedroso (Sevilla) con malaquita y cobre nativo, con el cobre gris de Hinojosa del Duque y Santa Mara de Trasierra (Crdoba), Rotinto con malaquita fibrosa. 6.3. Obtencin La metalurgia del cobre vara segn la composicin de la mena (son rentables con un contenido superior al 0,4% de cobre).

- Los minerales que contienen cobre nativo se trituran, se lavan y se separa el cobre para fundirlo y prepararlo en barras.

- Extraccin pirometalrgica.

Si la mena consiste en xido o carbonato de cobre, se tritura y se trata con cido sulfrico diluido para producir sulfato de cobre disuelto del que se obtiene el metal por electrlisis o, utilizando chatarra, por desplazamiento con el hierro:

Cu SO4 + Fe = Cu + FeSO4

Los xidos y los carbonatos tambin se reducen con carbn cuando los minerales tienen bastante riqueza en cobre. Si la mena es rica en sulfuros (contienen entre el 1 y el 12% de cobre) se muele y se concentran por flotacin. Los concentrados se reducen (tostacin) en un horno elctrico o de reverbero, quedando cobre metlico crudo, llamado blster, aproximadamente del 98% de pureza.

Posteriormente se realiza el afino electroltico utilizando las placas de cobre cocido como nodo sumergidas en una disolucin sulfrica de sulfato de cobre; como ctodo se usa cobre puro. El cobre del nodo pasa a la disolucin y en el ctodo se deposita cobre puro (pureza del 99,99%).

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- Extraccin hidrometalrgica. Consiste en la reduccin por H2 del Cu2+ de sus minerales en disolucin acuosa. El material de partida contiene CuO o CuS que se disuelve con cido sulfrico y se hace burbujear hidrgeno en la disolucin obtenida.

6.4. Aplicaciones - Por su resistencia a la corrosin se usa para construir calderas, alambiques, monedas,

cubiertas...

- Algunas soluciones de cobre tienen la propiedad de disolver la celulosa, por lo que se utiliza

en la fabricacin de plsticos. - Por su alta conductividad elctrica se utiliza tanto en cables y lneas de alta tensin

exteriores como en el cableado elctrico en interiores, cables de lmparas y maquinaria elctrica en general: generadores, motores, reguladores, equipos de sealizacin, aparatos electromagnticos y sistemas de comunicaciones.

- El sulfato de cobre (II) es la sal ms importante. Utilizado como veneno agrcola (fungicida)

y como algicida en la purificacin de aguas. Es producto de partida de numerosos colorantes.

- El Cu2O (amarillo a rojo) se emplea como pigmento de pinturas anticorrosin, en

desinsectacin, como catalizador y para la obtencin de vidrios y esmaltes rojos. - El CuO (marrn negruzco a negro) se emplea para obtener vidrios y esmaltes negros,

verdes y azules, como catalizador, en vidrios pticos y como abono. El cobre se emplea para producir gran nmero de aleaciones. Las dos aleaciones ms importantes son el latn, una aleacin con cinc, y el bronce, una aleacin con estao. A menudo, tanto el cinc como el estao se funden en una misma aleacin, haciendo difcil una diferenciacin precisa entre el latn y el bronce. Ambos se emplean en grandes cantidades. Tambin se usa el cobre en aleaciones con oro, plata y nquel, y es un componente importante en aleaciones como el monel, el bronce de can y la plata alemana o alpaca.

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6.4.1. Bronce. Aleacin de cobre y estao. La proporcin de cobre en la aleacin nunca es inferior al 75 por ciento. La de estao no debe de pasar del 10 12 por ciento si se desea evitar un alto coeficiente de fragilidad. En general la aleacin constituye un material mucho mas duro que sus principales componentes por separado. El cobre proporciona al bronce la dureza y resistencia, en tanto el estao le proporciona ligereza y trabajabilidad, al fluidificar el cobre y permitirle acceder a los extremos ms difciles del molde, al tiempo que retarda el enfriamiento de la pieza, evitando agrietamiento o tensiones excesivas en su superficie. En ocasiones, a esta aleacin se le adiciona una pequea proporcin de plomo, para mejorar su comportamiento frente al agua, al tiempo que se facilita el trabajo para cincelarlo en fro.

- El bronce estatuario suele contener entre un 80 y un 90 por ciento de cobre, y el utilizado en monedas y metales se compone generalmente de unas 95 partes de cobre, cuatro de estao y una de cinc.

- El bronce que contiene un 5 por ciento de estao es blanco y puede trabajarse en fro. - El que contiene un 10 por ciento es muy adecuado para la fabricacin de herramientas, (el

antiguo bronce de can contena por lo comn un diez u ocho por ciento de estao). - El bronce de campana utiliza hasta el 25 por ciento de estao, con lo que aumentan sus

cualidades tonales si bien es muy quebradizo. - Cuando la proporcin de cinc es del 15 por ciento o ms, el bronce se vuelve duro,

convirtindose en un material adecuado para la fundicin de figuras.

- Los Bronces al Aluminio son aleaciones a base de Cobre con adiciones de Aluminio hasta 14%. Industrialmente, son de importancia porque poseen alta resistencia mecnica y excepcional resistencia a la corrosin y oxidacin a altas temperaturas. Adems, retienen una considerable proporcin de su resistencia mecnica a temperaturas moderadamente elevadas.

El bronce es atacado por la accin combinada de la humedad y la contaminacin atmosfrica, que producen fenmenos de ataque electroqumico. Los daos ms frecuentes son la oxidacin del cobre, que produce manchas de color rojizo o negro, y la formacin de carbonatos, que crean capas en la superficie de color verde o azulado, tan caractersticas en las figuras o cubiertas de cobre. Pero el ataque ms peligroso para el bronce es la combinacin del agua y la sal, por lo que en ambientes costeros o prximos a terrenos salinos se forman cloruros de cobre, que facilita su transformacin en cido clorhdrico, tremendamente corrosivo para el bronce. En estos casos, la solucin consiste en un tratamiento a base de pulverizaciones de xido de plata para evitar la corrosin, y mantener su durabilidad.

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6.4.2. Latn. En tiempos remotos, al intentar los alquimistas crear artificialmente metales preciosos, obtuvieron un metal amarillo que se supuso era oro. Por casualidad haban fundido juntos cobre y cinc en las proporciones adecuadas para formar lo que hoy conocemos como latn. El latn es mas resistente, mas duro y mas barato que el cobre. Posee las propiedades para moldearse con facilidad y para resistir el desgaste y la corrosin. Si se funden juntos cobre y cinc en proporciones variables, entre un 55 y un 63 por ciento de cobre y un 45 y un 37 por ciento de cinc, respectivamente, la aleacin que se produce es la que llamamos latn. Algunas veces se agregan pequeas cantidades de estao, hierro o nquel para producir diferentes clases de latn, que se conocen bajo diversos nombres, tales como latn comercial, naval, rojo, metal Muntz, etc.

El latn tiene una excelente maquinabilidad y dcil comportamiento en la deformacin a diversas temperaturas. Adems de un fcil y uniforme mecanizado y alta ductilidad, en fro y en caliente, es muy resistente a la corrosin en ambientes agresivos. Es importante tambin su resistencia al desgaste. Estas caractersticas se pueden modificar y mejorar ajustando las proporciones relativas de sus componentes y con pequeas adiciones de otros elementos. Los procesos de fusin, colada y extrusin, bajo estricto control, producen las distintas calidades, ligadas ntima y homogneamente, que demanda cada mercado y aplicacin especfica. De esta forma, se obtienen latones especialmente aptos para la mecanizacin con fcil desprendimiento de viruta, otros idneos para estampacin en caliente o para la deformacin en fro, en mayor o menor grado, etc. El tipo de aleacin debe ser estudiado en cada caso, siendo los criterios bsicos de eleccin:

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La maleabilidad del latn depende de su concentracin en cinc. No se puede trabajar el latn que contiene ms de 45 % de cinc. Este tipo de latn se llama "latn blanco", y es de poca importancia industrial. Los latones que contienen menos que 40 % de cinc son maleables y se llaman latn "alpha", y se utilizan para fabricar tornillos, puntas, cartuchos, pernos, tuercas, etc. El latn "beta" esta compuesto de 40 hasta 45 % de cinc y su trabajo se hace bajo calor. Esta aleacin es suficientemente fuerte para fabricar canillas, cabezas de extintor, artefactos para ventanas y puertas, etc. CuZn36Pb3 CuZn38Pb1,5 Piezas mecanizadas en tornos de alta velocidad que deben sufrir deformaciones en fro. Tuercas, tornillos, cojinetes, clavos...

Piezas forjadas o prensadas, piezas de relojera.

CuZn39Pb3 CuZn36Pb1,5

Todo tipo de piezas mecanizadas. Cerrajera y decoletaje.

Piezas que necesiten una importante deformacin en fro. Piones, ruedas, piezas de relojera ....

CuZn39Pb2/CuZn40Pb2 Piezas forjadas en caliente y prensadas, que necesiten un alto gradode precisin en el mecanizado posterior. Valvulera accesorios, decoracin, llaves ....

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7. ESTAO

Etimologa : del latn stannum En la antigedad se confunda con el plomo. Los romanos ya los distinguan y utilizaban. Al plomo le llamaban plumbum nigrum y al estao plumbum candidum. El estao ocupa el lugar 49 entre los elementos de la corteza terrestre.

7.1. Propiedades.

Smbolo Sn Nmero Atmico 50 Punto de Fusin 232 C Punto de Ebullicin 2.260 C Densidad 7,28 g/cm3 a 20 C Color Gris.

- El estao es muy dctil y maleable a 100 C de temperatura. - Funde a baja temperatura y tiene gran fluidez cuando se funde. Posee un punto de

ebullicin alto. - El estao reacciona tanto con cidos fuertes como con bases fuertes, pero es

relativamente resistente a soluciones casi neutras. - En presencia de aire se forma una fina pelcula invisible de xido de estao(IV) [SnO2] que

impide una posterior oxidacin. Este hecho se utiliza con frecuencia para recubrir con estao superficies de hierro, acero y cobre y evitar la corrosin de las mismas.

- A temperatura ambiente es estable frente al aire y el agua. Si se calienta fuertemente arde

con llama blanquecina, produciendo SnO2. 7.2. Minerales 7.2.1. Casiterita. (SnO2). De la palabra griega "kassiteros". Contiene el 78.6% de estao y el 21.4% de oxgeno, con algo de hierro, niobio y tntalo sustituyendo al estao. Infusible e insoluble. Se puede presentar en forma de cristales de hbito prismtico o bipiramidal o en forma masiva o granular, en formas reniformes o fibroso radiadas. (estao leoso).

Color: De negro a blanco pasando por pardo que es el ms corriente. Brillo: Adamantino craso, resinoso. Dureza: De 6 a 7. Densidad: 7 g/cm3 ptica: Opaco, pule muy mal. Color gris mate, con reflexiones internas pardo amarillentas.

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7.2.2. Estanita. (Cu2FeSnS4). El nombre hace alusin al estao contenido en el mineral. Contiene 29.8% de estao, 29.6% de cobre, 27.6% de hierro y el resto de azufre con pequeas cantidades de zinc. Soluble en cido ntrico. Suele presentarse en forma de cristales pseudotetradricos o pseudododecadricos, generalmente estriados. Tambin son comunes formas masivas granulares.

Color: Gris a negro de acero, en ocasiones con tonos azulados. Brillo: Metlico opaco. Dureza: 4. Densidad: 4.4. ptica: Mineral opaco.

7.3. Obtencin Las rocas (principalmente casiterita) se muelen, lavan y mediante flotacin se eliminan las impurezas obteniendo un material rico en SnO2, que se tuesta para oxidar los sulfuros de hierro y cobre. Seguidamente se somete a un segundo lavado para eliminar los restos de sulfato de cobre producidos durante la tostacin y se reduce con carbn a 1200C en un horno elctrico o de reverbero.

(SnO2 + 2C = Sn + 2CO) El estao fundido se recoge en la parte inferior y se moldea en bloques conocidos como estao en lingotes. Los lingotes se afinan por electrlisis o refundindolos a temperatura moderada para separar el estao de las impurezas, que permanecen sin fundir. Aproximadamente la cuarta parte del estao consumido procede de la recuperacin del que contienen las latas. Para ello se disuelve con lejas alcalinas en presencia de nitratos para formar estannato de sodio, del cual se extrae el metal por electrlisis. Otro mtodo es la electrlisis directa del material de partida (se obtienen entonces la esponja de estao). 7.4. Variedades Existen dos formas alotrpicas del estao: estao blanco y estao gris. - Estao blanco. Metal brillante, maleable, dctil, muy blando y tiene estructura cristalina

tetragonal: debido a la rotura de estos cristales, se oye el grito del estao cuando se dobla una barra del metal.

Es muy delicado que adquiere poros y grietas con facilidad; si se corroe aparecen en su superficie marcas como de escarcha. A temperaturas inferiores a 13,2 C se transforma lentamente en estao gris: es la peste del estao.

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El paso de estao blanco a estao gris que era conocido antiguamente como la "peste o enfermedad del estao" ha dado lugar a situaciones curiosas. Se cuenta que en el fro invierno del ao 1851 los tubos de estao del rgano de una iglesia se desmoronaron y se convirtieron en polvo. Lo mismo le sucedi en 1868 a un cargamento de estao que se encontraba almacenado en la aduana de San Petersburgo.

- Estao gris, pulvurento, ligero, con estructura cbica tipo diamante, con una densidad

relativa de 5,75 y con pocas aplicaciones). Por encima de 13,2 C el estao gris se convierte en estao blanco.

El estao comercial contiene ciertas impurezas aleadas que evitan las transformaciones de una variedad de estao en otra. 7.5. Aplicaciones El estao es un metal utilizado en mltiples procesos industriales: - En forma pura tiene pocas aplicaciones: nodos, condensadores y tapones.

- Debido a su estabilidad y su falta de toxicidad se utiliza como recubrimiento de metales,

como capa protectora para recipientes para conservar alimentos y bebidas. Se llama hojalata a la lmina de acero de bajo carbono (metal base) recubierta en ambas caras por una capa delgada de estao mediante un proceso electroltico. Como el estao se adhiere firmemente al metal base, la hojalata puede ser prensada, estampada, troquelada y doblada hasta darle formas complejas, sin que se desprenda la capa de estao. Esto consume aproximadamente el 40% del estao.

- Es importante en las aleaciones comunes de bronce (estao y cobre).

- En soldaduras (aleaciones 64% estao, 36% plomo, punto de fusin 181C). En

electrnica, el sistema ms utilizado para garantizar la circulacin de corriente entre los diferentes componentes de un circuito, es la soldadura con estao. Se consiguen uniones muy fiables y definitivas, que permiten adems sujetar los componentes en su sitio y soportan bastante bien los golpes y las vibraciones.

- La mayor parte del vidrio de ventanas se produce actualmente aadiendo vidrio fundido

sobre estao fundido en el cual flota, para producir una superficie lisa. - Las sales de estao pulverizadas sobre vidrio se utilizan para producir capas conductoras

que se usan en paneles luminosos y calefaccin de cristales de coches.

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- Se usa aleado con titanio en la industria aerospacial.

- Como ingrediente de algunos insecticidas.

- El sulfuro estao (IV), conocido tambin como oro musivo, se usa en forma de polvo para broncear artculos de madera.

- El xido estanoso, SnO es un producto cristalino de color negro-azul, soluble en los cidos

comunes y en bases fuertes. Se emplea para fabricar sales estanosas en galvanoplastia y en manufactura de vidrio.

- El xido estnico, SnO2, es un polvo blanco, insoluble en cidos y lcalis. Es un excelente

opacador de brillo y componente de colorantes cermicos rosas, amarillos y marrones y de cuerpos refractarios y dielctricos. Es un importante agente pulidor del mrmol y de las piedras decorativas.

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8. ZINC Conocido en aleacin con el cobre en la antigua Grecia. Fue ampliamente descrito en tratados de alquimia, pero su obtencin industrial no se inici en Europa hasta el s. XVIII. Ocupa el lugar 24 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. No existe libre en la naturaleza, sino que se encuentra combinado como xido, silicato, carbonato...

8.1. Propiedades.

Smbolo Zn Nmero Atmico 30 Punto de Fusin 419,53 C Punto de Ebullicin 907 C Densidad 7,28 g/cm3 a 20 C Color Blanco azulado.

- Pierde su brillo original, al formarse una capa superficial e incolora de carbonato y xido,

cuando est en contacto con el aire. De esta forma queda protegido, ya que se adhiere bien y tiene el mismo coeficiente de dilatacin que el metal. Es estable frente al agua dulce y salada debido a esta capa.

- En caliente, el cinc reacciona activamente con el oxgeno y con el agua, en ambos casos formando el correspondiente xido (ZnO), y con esta ltima con desprendimiento de hidrgeno.

- Insoluble en agua caliente y fra, y soluble en alcohol, en los cidos y en los lcalis.

- Es extremadamente frgil a temperaturas ordinarias, pero se vuelve maleable entre los 120 y los 150 C, y se lamina fcilmente al pasarlo entre rodillos calientes.

- Es un buen conductor de la electricidad y del calor (27% de las del cobre).

8.2. Minerales. 8.2.1. Flankinita. ((Zn,Mn2+,Fe2+)(Fe3+,Mn3+)2O4). Debe su nombre a la localidad de Franklin, New Yersey (EEUU) donde fue descubierto. Contiene aproximadamente 66% de hierro, 17% de zinc y 16% de manganeso. Se presenta en forma de cristales octadricos.

Color: Negro pardo. Raya: Castaa rojiza. Brillo: Metlico. Dureza: 6. Densidad: 5.15. Otras: Ligeramente magntica al calentarse con llama reductora. Yacimientos en Espaa: Barruecopardo y Vitigudino (Salamanca).

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8.2.2. Esfalerita (Zn,Fe)S). La palabra deriva del trmino griego que significa "traidor", el otro trmino de este mineral blenda proviene del alemn "blenden" que significa ofuscar pues pese a su parecido con la galena no daba plomo. Principal mena del zinc, y una de las principales fuentes de cadmio, indio, galio y germanio.Contiene el 67% de zinc y el 33% de azufre. El contenido en hierro (por sustitucin del zinc) puede llegar al 36.5%, constituyendo la variedad mineral llamada Marmatita de color negro. El magnesio y el cadmio confieren coloraciones rojas (Esfalerita Rub) o amarillenta (Esfalerita Acaramelada). Los cristales son generalmente dodecadricos y cubos, en maclas. Tambin se encuentra en masas exfoliables de aspecto esptico (acaramelado) o granudo.

Color: Castao, negro e incluso verde y amarillo. Brillo: Resinoso. Dureza: 3.5 a 4 Densidad: 4 g/cm3 ptica: Traslcido e incluso transparente. Con luz reflejada aparece de color gris y reflexiones

internas amarillas, pardas o rojizas, dependiendo del contenido en hierro. Los yacimientos ms importantes en Espaa son los que se encuentran en Reocn, Cantabria, donde aparecen esfaleritas ferrferas que contienen adems pequeas proporciones de indio, germanio y galio. 8.3. Obtencin

Trituracin. Los minerales extraidos de la mina son triturados (normalmente hasta alcanzar un tamao inferior a 80 mm), y transportados hasta la planta de flotacin, donde se vuelve a triturar para reducirlo al tamao mximo de 15mm.

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Flotacin. La galena se introduce en un circuito de celdas de flotacin para el desbaste, lavado y eliminacin de impurezas. El concentrado obtenido pasa a un tanque espesador.

Tostacin y depuracin de gases. Los concentrados de sulfuro de zinc se introducen en hornos para su tostacin con aire, formndose xido de zinc (ZnO), denominado calcine, y dixido de azufre gaseoso (SO2), que posteriormente se transforma en cido sulfrico (H2SO4) una vez enfriado y purificado el gas que sale de los hornos de tostacin. Lixiviacin El zinc y los otros metales contenidos en la calcine se disuelven en cido sulfrico diluido, en dos etapas de lixiviacin: lixiviacin neutra y lixiviacin cida. - Lixiviacin neutra. Se disuelve la calcine, excepto el xido de hierro y zinc en ella contenido que se

separa para someterlos a otro proceso. La disolucin clarificada se enva a la etapa de purificacin. - Lixiviacin cida. Los slidos no disueltos en el proceso anterior se someten a una temperatura

prxima a la de ebullicin. De esta forma, se disuelven todos los metales excepto los que forman compuestos insolubles en medio sulfrico, como el plomo, calcio y slice.

Purificacin La disolucin de sulfato de zinc procedente de la etapa de lixiviacin neutra se trata para eliminar otros metales disueltos, como el cobre, el cadmio o el cobalto. Estos metles se recuperan como subproductos.

Electrlisis En esta fase del proceso, se produce el paso de una corriente elctrica a travs de la disolucin purificada de sulfato de zinc, originndose el zinc metlico puro. Fusin y colada Las lminas de zinc producidas por electrlisis (junto con otros metales para alear), se funden en hornos de induccin elctrica para, por colada, producir las diversas formas comerciales de lingote que requiere el mercado.

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Otro mtodo de obtencin del cinc est basado en la tostacin de sus minerales. Los xidos son reducidos por el carbn en un horno elctrico y el cinc hierve y destila en la retorta en que tiene lugar la reduccin. El cinc que contiene cantidades pequeas de hierro, arsnico, cadmio y plomo, es conocido en metalurgia como peltre. El cinc es un metal reciclable, sin que pierda por ello sus propiedades fsicas o qumicas. El cinc reciclado alcanza alrededor del 40 % de la produccin mundial del dicho metal. 8.4. Aplicaciones - Las propiedades mecnicas del Zinc no son lo suficientemente elevadas como para poder

ser utilizado en construccin como elemento resistente. - Su resistencia a la corrosin y su bajo punto de fusin lo hacen adecuado como elemento

protector, bien en forma de chapa (tejados, canalones...), bien depositado sobre otro metal.

- Como componente de distintas aleaciones, especialmente del

latn. - Tambin se utiliza en las placas de las pilas (bateras) elctricas

secas (el nodo de las pilas alcalinas del tipo MnO2/Zn se fabrica con polvo de cinc o de sus aleaciones.).

- El xido de cinc, conocido como cinc blanco, se usa como pigmento en pintura, relleno de

materiales de caucho, cosmticos, productos farmacuticos, recubrimiento de suelos, plsticos, tintas, jabones, bateras, productos textiles, equipos elctricos...

- El cloruro de cinc se usa para preservar la madera. - El sulfuro de cinc es til en aplicaciones relacionadas con la electroluminescencia, la

fotoconductividad, la semiconductividad y otros usos electrnicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de televisin y en los recubrimientos fluorescentes.

- El sulfato de cinc se utiliza como fertilizante y en la industria papelera. - El litopn es un pigmento blanco, mezcla de sulfuro de cinc y sulfato de bario, usado en

pintura. - El cinc es un nutriente esencial para humanos y animales (animales deficientes en cinc

requieren un 50% ms de alimento que el control normal, para ganar el mismo peso).

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9. PLOMO Conocido y utilizado en construccin desde la ms remota antigedad. Su nombre proviene del latn (plumbum).

9.1. Propiedades.

Smbolo Pb Nmero Atmico 82 Punto de Fusin 327,46 C Punto de Ebullicin 1749 C Densidad 11,35 g/cm3 a 20 CColor Gris azulado.

- Es un metal muy pesado, dctil, maleable, muy denso y extraordinariamente blando.

- Puede endurecerse por adicin de pequeas cantidades de antimonio u otros metales.

- Tiene un bajo punto de fusin.

- Pobre conductor de la electricidad y el calor.

- Finamente dividido se inflama espontneamente al aire.

- Al aire forma rpidamente una capa protectora de color gris de carbonato bsico que impide la corrosin posterior.

- El agua ataca al plomo en presencia de oxgeno; sin embargo las aguas duras forman un recubrimiento de carbonato bsico insoluble. El cido sulfrico concentrado, ntrico diluido, clorhdrico, cidos orgnicos y las bases en caliente atacan el plomo.

9.2. Minerales 9.2.1. Galena. (PbS). Su nombre deriva del trmino italiano "galena" aplicable en un principio a todas las menas de plomo. Contiene el 86.6% de plomo con pequeas cantidades de cadmio, antimonio, bismuto y cobre. Puede tener abundante plata (Galena Argentfera), o estao (Plumboestannina). La forma ms corriente de presentarse es el cubo, el cual aparece con aristas biseladas o vrtices truncados, llegando a la forma octadrica.

Color: Gris plomo. Brillo: Metlico. Dureza: 2.5 Densidad: 7.5 g/cm3

Los yacimientos ms importantes de Espaa por su produccin y calidad, se encuentran en Linares y La Carolina (Jan).

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9.3. Obtencin. La obtencin del plomo metlico se realiza en diversas fases.

- El metal se obtiene a partir de los sulfuros minerales, los cuales se enriquecen mediante trituracin, flotacin y desecacin.

- El concentrado se tuesta y sinteriza en un horno para eliminar el azufre siempre

presente, pasando una parte del sulfuro a xido (2PbS + 3O2 = 2PbO + SO2 ) y otra a sulfato (PbS + 4SO3 = PbSO4 + 4SO2).

En esta fase del proceso se obtiene PbO y SO2, que se utiliza en la obtencin de cido sulfrico.

- Posteriormente se lleva a cabo una fusin reductora en hornos de cuba donde la

temperatura es ms elevada y no hay entrada de aire, por lo que el propio mineral acta como reductor del xido (PbS + 2PbO = 3Pb + SO2) y del sulfato (PbS + PbSO4 = 2Pb + 2SO2) formados anteriormente.

- El plomo fundido obtenido se calienta al aire para oxidar las impurezas de arsnico ,

cobre y antimonio que forman una escoria que se separa fcilmente.

- Finalmente se procede al afino para librarlo del resto de impurezas(cobre, estao y arsnico, principalmente).

La recuperacin de la plata y el oro es tan importante econmicamente como la propia recuperacin del plomo y suele realizarse aadiendo una pequea cantidad de cinc al plomo fundido que disuelve los metales preciosos. Esta aleacin fundida se queda en la superficie del plomo y se retira con facilidad para separar el cinc por destilacin. La recuperacin y reciclaje del plomo, principalmente de las bateras, constituye hoy una importante fuente de plomo. Con menas ricas en PbS se sigue un procedimiento distinto: despus de la concentracin, se tuesta slo parcialmente y el PbO se hace reaccionar con PbS en ausencia de aire, lo que produce plomo bruto. 9.4. Aplicaciones Venenoso para el hombre (como la mayora de los metales pesados): la ingestin crnica de pequeas cantidades de plomo (en forma de vapor, humo o polvo) provoca saturnismo. Su uso est muy reducido por su peligrosidad. - Anteriormente fue muy utilizado para fabricar tuberas para conduccin

de agua, pero, debido en parte a su toxicidad, ha sido sustituido ventajosamente por el cobre y los materiales plsticos.

- Es muy efectivo en la absorcin de sonido y vibraciones

(insonorizacin de mquinas) y se emplea como blindaje para la radiacin en reactores nucleares y en equipos de rayos X.

- Bateras y pilas (se emplea el metal y su xido). - Municiones y pirotecnia (nitrato de plomo). - Recubrimiento de cables.

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- Sus aleaciones se emplean en soldadura (Pb-Sn), caracteres de imprenta (Pb-Sn-Sb) y

varios metales antifriccin. - Existen tres xidos: el monxido (PbO), denominado litargirio, el dixido (PbO2) u xido

pulga, de color pardo, muy oxidante, y el xido salino (Pb3O4) o minio, de color anaranjado. Todos ellos tienen aplicaciones diversas: fabricacin de pinturas anticorrosivas (minio mezclado con aceite de linaza), acumuladores, cristales con alto poder de reflexin, tubos de televisin, el barniz de loza y en blanco de plomo.

- El cromato de plomo [PbCrO4] (amarillo cromo), se usa como pigmento en pinturas. El

sulfato se usa como diluyente del cromato de plomo y como sustrato en barnices. - Los sulfatos bsicos de plomo, [como por ejemplo, 3PbO.PbSO4.H2O], son estabilizantes

trmicos de resinas vinlicas. - El arseniato de plomo [Pb3(AsO4)2] se ha usado como insecticida. - Fabricacin de plomo tetraetilo (aditivo antidetonante de la gasolinas con plomo), si bien

tiende a ser sustituido por problemas medioambientales.

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10. OTROS METALES. Existen 80 metales, llamandose el resto de los elementos, no metales. Entre los metales se distinguen varios grupos o familias:

- metales alcalinos. - metales normales. - metales de transicin. - tierras raras (o metales de doble transicin). - metales ferroaleables. - metales no ferrosos. - metaes preciosos. - metales nucleares

- El oro. El oro es un metal de color amarillo cuando se halla en bloque, verdoso por transparencia y negro o rojo en estado pulverulento.

- Smbolo es Au. - Nmero atmico 79 y masa atmica 196,97. - Tiene una elevada densidad. - Es un metal blando, el ms dctil y maleable (con l se pueden preparar hojas de

grosor inferior a la milsima de milmetro -panes de oro). - Buen conductor del calor y de la electricidad. - Qumicamente muy estable. Unicamente es atacado por el mercurio, con el que forma

amalgama, y por el vapor de un halgeno; el agua regia lo disuelve por el cloro naciente que desprende.

- Existe un solo istopo estable, de masa 197, y otros 10 istopos radiactivos. - Acta con valencia +1 y +3 y forma xidos, hidrxidos, haluros y cianuros, todos ellos

poco estables. Por el hecho de encontrarse en estado nativo y presentar una adecuada maleabilidad, el oro fue uno de los metales ms utilizados ya desde la ms remota antigedad. En yacimientos Neollicos se han encontrado joyas y figuras de este metal, y ya en el s. II a.C. se utilizaba como patrn de intercambio, en forma de lingotes y discos sellados. Diversos factores contribuyeron a convertir el oro, durante siglos, no slo en la ms adecuada mercanca de intercambio sino incluso en el patrn internacional y en la reserva oficial de cobertura de la emisin de papel moneda. En los yacimientos primarios, el oro nativo se encuentra en filones, cristalizado en el sistema regular, formando octaedros y rombododecaedros, o en forma de granos, acompaado de cuarzo, pirita o baritina, principalmente. A causa de los fenmenos de meteorizacin de los yacimientos primarios, y por transporte y sedimentacin posteriores, el oro se encuentra tambin en yacimientos secundarios (arenas de los ros), asociado a otros minerales como el granate y el corindn, en forma de pepitas. El proceso consiste en la trituracin y molienda de los minerales aurferos y el enriquecimiento del producto por mtodos de flotacin. Posteriormente, se provoca una amalgama con mercurio, de la que se separar el oro por destilacin. Los minerales de muy bajo contenido y los residuos de la amalgamacin siguen otro proceso, consistente en tratar con cianuro sdico la pulpa concentrada del mineral, de modo que se forma aurocianuro de sodio, del cual se desplaza el metal tratndolo con cinc y eliminando luego las trazas de ste con cido sulfrico. La plata se encuentra casi siempre presente en el oro no purificado, por lo que ste debe someterse a un proceso electroltico para alcanzar una mayor pureza. La excesiva blandura del oro obliga a usarlo en aleacin con otros metales, en una proporcin que depende de su finalidad. As, la aleacin de acuacin contiene un 90 % de oro y un 10 % de cobre; en el oro

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de 18 quilates, ste est presente en una proporcin del 75 %, junto con la plata (del 10 al 20 %) y el cobre (del 15 al 5 %). En joyera se utilizan diversas aleaciones, entre ellas el llamado oro blanco, que contiene un 50 % de oro y un 50 % de plata, platino o nquel. - La plata. Conocida desde muy antiguo y utilizada siempre en joyera y como artculo de intercambio o moneda, la plata es un metal blanco, muy brillante, sonoro, pesado (densidad 10,5), dctil y maleable, que se encuentra nativo y combinado en diversos minerales.

- Smbolo Ag. - Nmero atmico 47 y masa atmica 107,87. - Es el elemento mejor conductor del calor y de la electricidad. - Se mantiene estable ante el aire puro y el agua, aunque ennegrece por pequeas

impurezas de sulfuros. - Escasamente oxidable. - Es atacado por el cido ntrico, el cido sulfrico en caliente. - Presenta valencia +1. - Alguno de sus compuestos ms usuales son el nitrato de plata (AgNO3), el sulfuro

(Ag2S) y los haluros.

El proceso metalrgico de obtencin es principalmente el de cianuracin, y tambin el antiguo procedimiento de copelacin; el mtodo de amalgamacin ha cado en desuso. Se utiliza en joyera, en contactos elctricos de aparatos de precisin, en recubrimientos electrolticos y en la fabricacin de espejos. - El platino. El platino, conocido desde antiguo, es el ms preciado de los metales usados en joyera. Se encuentra nativo, en forma de grnulos o escamas, aleado con el iridio, el osmio y el cobre en depsitos aluviales, y como componente de diversos minerales, por lo general en forma de arseniuro. Es un metal blanco, brillante, dctil y maleable, muy pesado (densidad 21,4) y buen conductor del calor y de la electricidad.

- Smbolo Pt. - Nmero atmico 78 y su masa atmica 195,09. - Inatacable por los cidos. - Reacciona con los halgenos, los sulfuros y los cianuros. - Tiene la propiedad de adsorber los gases y retenerlos, cualidad que se utiliza para

usarlo como catalizador en ciertas reacciones, finamente dividido o en forma de esponja.

Adems de su clsica aplicacin en joyera, se emplea en electrotecnia y en la industria electrnica para fabricar resistencias, contactos elctricos y termopares. - El mercurio.

- Smbolo Hg. - Su nmero atmico 80 y su masa atmica 200,59. - Unico elemento, adems del bromo, que se mantiene lquido a temperatura ordinaria. - Elevada densidad. - Buena conductividad trmica y elctrica. - Elevada tensin superficial. - Reacciona con el oxgeno a elevada temperatura y con los halgenos, el azufre y el

fsforo. Se encuentra ocasionalmente nativo y con mayor frecuencia formando el sulfuro rojo o cinabrio, del que se extrae por tostacin al aire.

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Es un metal muy txico, incluso por absorcin cutnea o por inhalacin de sus vapores. Con los metales forma las aleaciones denominadas amalgamas, y con los compuestos carbonados, compuestos organometlicos. Se utiliza en la fabricacin de termmetros y barmetros, en electrotecnia y en la fabricacin de las lmparas de vapor de mercurio.

- El magnesio. Aislado en 1808 por Davy, el magnesio es un metal blanco argnteo, ligero, maleable.

- Smbolo Mg. - Nmero atmico 12 y masa atmica 24,312. - Bajo punto de fusin (650 oC). - Presenta valencia +2 - Reductor activo, su comportamiento qumico le asemeja al cinc y al cadmio. - Se halla presente en las aguas minerales y sus sales son frecuentes en la naturaleza.

Es, adems, imprescindible para la vida animal y vegetal.

Se utiliza en metalurgia, en pirotecnia y en la industria nuclear para la obtencin del uranio. - Manganeso. El manganeso fue aislado por primera vez por J.G. Gahn, en 1774, por reduccin de la pirolusita (MnO2). Es un metal brillante, de color gris acerado, duro y quebradizo y parecido al hierro.

- Smbolo Mn. - Nmero atmico 25 y su masa atmica 54,938. - Por la accin del calor se combina con casi todos los no metales. - Presenta todas las valencias del 1 al 7.

Se obtiene a partir de sus xidos y carbonatos y se utiliza principalmente en aleacin con el hierro (aceros al manganeso) y con el cobre (cupromanganesos). - El titanio. El titanio fue descubierto en 1791 por W. Gregor. Es un metal de color blanco grisceo, brillante, de elevado punto de fusin y muy duro.

- Smbolo Ti. - Nmero atmico 22 y masa atmica 47,90. - Oxidable. - Reacciona en caliente con los halgenos y es atacado por el cido ntrico y el

clorhdrico. Es muy abundante en la naturaleza, encontrndose principalmente en la ilmenita y el rutilo. Se utiliza en aleaciones, a las que confiere gran dureza y resistencia, y como elemento estructural en construcciones aeronuticas.

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- El cromo. El primer mineral de cromo se descubri en 1765, pero hasta principios del s. XX no se inici su obtencin industrial. El cromo es un metal pesado, muy duro, de brillo metlico y difcilmente oxidable.

- Smbolo Cr. - Nmero atmico 24 y masa atmica 51,99. - Elevado punto de fusin (1.890 o C). - Presenta valencias positivas +2, +3 y +6. - Es atacado por los cidos clorhdrico y sulfrico diluidos.

Se obtiene por electrlisis, por reduccin de la cromita o por aluminotermia. Se utiliza para conferir resistencia a otros metales (cromado, cromatacin y cromizacin) y para conseguir acero inoxidable y aleaciones de gran resistencia (cromonquel). Las sales, profusamente coloreadas, se emplean en tintorera y en la fabricacin de pigmentos y pinturas. - El niquel. Descubierto en 1751, T.O. Bergman obtuvo el nquel en estado puro en 1775. Es un metal duro, de color blanco metlico, dctil, maleable, buen conductor del calor y de la electricidad, y presenta propiedades ferromagnticas. Se encuentra en la naturaleza en minerales que contienen tambin hierro y magnesio, y en estado libre en algunos meteoritos. Qumicamente tiene valencia +2 y +3, es atacado por los cidos diluidos y reacciona con numerosos no metales para formar compuestos binarios, muchos de los cuales tienen color verde. El nquel entra en la composicin de numerosas aleaciones (alnico, constantn, invar, entre otras) muy utilizadas en metalurgia y, en particular, en la fabricacin de aceros especiales - Volframio. El volframio (tambin llamado wolframio o tungsteno) fue descubierto en 1871. Se encuentra en la naturaleza combinado en la volframita, la scheelita y, en menor proporcin, en otros minerales. Es un metal duro, pesado y dctil.

- Smbolo W. - Nmero atmico 74 y masa atmica 183,4. - Densidad 19,3. - Elevado punto de fusin (3.370 oC). - Color blanco grisceo. - Resistente a la accin de los cidos y muy refractario.

El proceso de obtencin pasa sucesivamente por la formacin de un volframato metlico alcalino, cido volfrmico y trixido de volframio; sometiendo este ltimo a reduccin con hidrgeno se obtiene un polvo negruzco que, por tratamientos metalrgicos diversos, permite conseguir el metal puro. Se utiliza principalmente en aleaciones con hierro y con acero, a las que confiere gran dureza, y para la fabricacin de hilos de lmparas de incandescencia

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- El antimonio. El antimonio abunda en la naturaleza, en forma de trisulfuro (estibina y antimonita), y presenta tres estados alotrpicos, en los que vara el carcter metlico o no metlico. Reacciona con los metales ms electronegativos, con el oxgeno y con los halgenos.

- Smbolo Sb. - Nmero atmico 51 y masa atmica 121,76.

Se obtiene por tostacin de la estibina y se utiliza para conseguir aleaciones de gran dureza y resistencia. - El molibdeno. Descubierto en 1778, el molibdeno es un metal de color plomizo, denso, dctil y de elevado punto de fusin.

- Smbolo Mo. - Nmero atmico 43 y masa atmica 95,94.

Se obtiene de la molibdenita (MoS2). Muy estable a temperatura ambiente, forma numerosos compuestos a causa de sus diversos grados de oxidacin. Se utiliza principalmente en aleacin con aceros y fundiciones, con objeto de mejorar sus cualidades mecnicas. - El cobalto. Las sales de cobalto eran conocidas desde hace milenios por la coloracin azul que dan a los vidrios, pero el elemento no fue identificado como tal hasta el s. XVIII. El cobalto es un metal dctil, maleable, denso, duro y ferromagntico.

- Smbolo Co. - Nmero atmico 27 y masa atmica 58,93.

A temperatura ambiente no se oxida en contacto con el aire ni es atacado por el agua, pero reacciona con facilidad con el arsnico, el antimonio y el fsforo. El cobalto se utiliza principalmente en aleaciones con el acero y el cromo, y sus istopos radiactivos tienen numerosas aplicaciones en investigacin y en medicina nuclear (el Co-58 como trazador metablico y el Co-60 en el tratamiento del cncer), mientras que sus sales se emplean como pigmentos. - El calcio. El calcio es un metal alcalinotrreo, blanco, dctil, maleable y de bajo punto de fusin. Elemento muy abundante en la naturaleza, en forma de carbonato, sulfato o fosfato, fue aislado por Davy en 1808, si bien su produccin masiva no tuvo lugar hasta 1902, por electrlisis del cloruro clcico con espato flor (mtodo Rathenau).

- Smbolo Ca. - Nmero atmico 20 y masa atmica 40,08. - Comportamiento qumico es semejante al de los metales alcalinos. - Reductor. - Presenta valencia +2.

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Reacciona con los halgenos, con el oxgeno (para formar el xido clcico o cal viva), con el azufre y, en caliente, con el nitrgeno; es atacado por los cidos con desprendimiento de hidrgeno. El hidrxido clcico (cal apagada) es un slido blanco, poco soluble, que con el agua forma la llamada lechada de cal. El calcio se utiliza para reducir xidos metlicos y en aleaciones antifriccin. El nitrato y los fosfatos de calcio tienen amplia aplicacin en agricultura como abonos. - El sodio. El sodio, descubierto en 1807 por Davy, es un metal alcalino monovalente, muy electropositivo, de color y brillo argentinos, que se empaa rpidamente en contacto con el aire.

- Smbolo es Na. - Nmero atmico 11 y su masa atmica 22,997. - Blando como la cera, puede extenderse en hilos y es muy ligero. - Se oxida rpidamente en contacto con el aire hmedo. - Con el agua reacciona enrgicamente, con desarrollo de calor, dando lugar a hidrxido

de sodio e hidrgeno. No se halla libre en la naturaleza, pero es muy abundante en forma de combinacin. As, se encuentra en las aguas marinas en forma de halogenuro, en los yacimientos de sal gema en forma de cloruro, en algunas rocas en forma de silicato, y entra en la composicin de la materia viviente. Se utiliza como reductor en algunas industrias metalrgicas, como refrigerante en los reactores nucleares, en la fabricacin de lmparas de vapor de sodio,etc. - El potasio. Obtenido por primera vez por H. Davy en 1807, el potasio se encuentra en la naturaleza en diversos minerales, como la carnalita, la silvina y la ortosa. Es un metal alcalino muy blando, de color blanco plateado, muy ligero.

- Smbolo es K. - Nmero atmico 19 y masa atmica 39,102. - Funde a menos de 64 oC. - Reacciona violentamente con el agua desprendiendo hidrgeno. - Qumicamente muy activo y reductor. - Presenta siempre valencia +1

El mtodo de obtencin ms utilizado consiste en la electrlisis del hidrxido potsico fundido. De entre los numerosos compuestos que forma, cabe destacar el hidrxido (KOH) o potasa custica, el cloruro (KCl), el nitrato (KNO3) o salitre y el clorato (KClO3), este ltimo empleado en la fabricacin de plvoras y explosivos. El cromato (KCrO4), el dicromato (K2Cr2O7) y el permanganato (KMnO4) se utilizan como reactivos, mientras que el sulfato, los fosfatos y el nitrato encuentran aplicacin como abonos o fertilizantes. - El uranio. El uranio es el elemento natural ms pesado del sistema peridico. Descubierto su xido en 1789, el metal no fue aislado hasta 1841.

- Smbolo U. - Nmero atmico 92 y masa atmica 238,03. - Metal radiactivo. - Color gris.

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- No se encuentra nunca como metal libre o nativo en la corteza de la Tierra, sino que es un mineral primario o secundario asociado a menas en rocas gneas, o en pizarras, calizas y areniscas.

- Elevada actividad qumica. - Se oxida con facilidad. - Es atacado por los cidos.

Tiene especial importancia por su radiactividad y su capacidad de fisin. Presenta tres istopos naturales: el U-238, que es el ms abundante y da lugar, por desintegracin radiactiva, a la familia del radio; el U-235, que es fisionable, y el U-234, que slo se encuentra en una proporcin del 0,006 %. Existen adems diversos istopos artificiales, de los cuales el ms importantes es el de masa 239. La desintegracin de los istopos de uranio se utiliza en la datacin de las rocas (geocronologa) y en la produccin de energa nuclear. - El berilio. El berilio es el primer elemento del grupo de los alcalinotrreos. Su xido fue descubierto por N. L. Vauquelin en 1797 y se obtuvo en forma metlica en 1828 (F. Whler y A. Bussy). Antiguamente se denomin glucinio debido al sabor dulce de sus compuestos.

- Smbolo Be. - Nmero atmico 4 y su masa atmica 9,01. - Color blanquecino grisceo. - Funde a elevada temperatura (1.277 oC). - Resistente a la oxidacin. - Acta como un reductor enrgico, pero presenta escasa actividad qumica.

Se encuentra en la naturaleza en forma de silicato (berilo), del cual se obtiene por mtodos de reduccin o bien electrolticos. Se utiliza en aleaciones, en la industria nuclear como moderador de neutrones y como pieza cermica en ciertos reactores.

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