sábado, 13 de febrero de 2010

Obtención de metales purificados y aplicaciones humanas

Cuando los metales se extraen de la tierra, 
pocos o casi ninguno de ellos lucen brillantes y
poseen las características y aspecto que les
solemos atribuir. Por consiguiente, para
obtenerse metales que se puedan utilizar en
las diferentes aplicaciones humanas (es decir
obtener metal puro), es necesario en primer
término separar el mineral de la tierra y
las piedras desprendidas con él.
A continuación expondremos algunos de
estos procesos tan esenciales para nuestras
vidas cotidianas y algunas de los datos más
curiosos e importantes que rodean todo este
complejo sistema industrial.


La mayoría de los metales que se extraen de la
tierra poseen un color pardusco debido a la
combinación de oxígeno, azufre, carbono y
otros elementos que forman minerales muy
parecidos a la roca o la tierra. Uno de los
procesos originales para obtener metales
purificados se atribuye a la esposa de un minero.
Esta descubrió, al lavar las ropas de su marido,
que las partículas de plomo se adherían a la
espuma del jabón.
Aquel descubrimiento y años de pruebas y
mejoras en el proceso, han desembocado
en que las compañías mineras de plomo y
cobre expongan los minerales a un líquido
aireado espumoso. Este concentrado
espumosos contiene una sustancia a la
que se adhieren las partículas del metal,
concretamente se adhieren a las burbujas
de dicha sustancia.
Y así mientras que los metales se
adhieren a las burbujas el resto de
materiales de desecho se hunden al mojarse.
A continuación, sólo restara reccoger la
espuma para limpiarlo y secarlo. Este sería
el proceso básico de purificación de metales
como el plomo y el cobre, explicado de
una manera muy sencilla.


Sin embargo, para obtener otros tipos de
metales lo que se hace es fundir el mineral.
En la Antigüedad, se descubrió que al

calentar minerales se obtenía una masa
esponjosa de metal que podría forjarse
para desarrollar armas, herramientas y

todo tipo de útiles y ornamentos.
Para el proceso de calentar y fundir los
minerales se solía utilizar en la mayoría de
los casos carbón vegetal. El descubrimiento
del metal y la forma de tratar fue probablemente,
junto con la agricultura y el comercio, uno delos
pasos mas importantes hacia la creación y
expansión de las civilizaciones.




Con el paso del tiempo la experimentación
y seguramente la casualidad, proporcionaron
nuevas y mejores formas de procesar el mineral.

En la Inglaterra medieval se comenzaron a

utilizar hornos con fuelles, ya que gracias
a estos, se podía subir la temperatura y

fundir mejor y más rápido el hierro.
El hierro "puro" se extrae en realidad del oxido
de hierro ya que cuando se extrae en su
estado natural este metal se encuentra al
igual que otros en combinación con otros
elementos, como en este caso es el oxígeno.
Al calentarse y fundirse el óxido de hierro,
este reacciona con carbón vegetal,
separándose los átomos de oxígeno del
hierro para unirse al carbón formando
monoxido de carbono que escapa liberando
el preciado hierro. Hace mucho tiempo que
las modernas factorias de procesamiento de
hierro, no utilizan para este proceso el carbón
vegetal, sino coque, un mineral que proporciona
el carbono necesario para la reacción.
De este proceso, se obtienen a diario cientos
de toneladas de hierro (hierro en bruto) que
contienen altos niveles de carbono para poder
ser utilizado, se convierte principalmente en
acero, tras eliminarse un parte sustancial de
carbono de este. Existen muchos tipos de

acero, cada uno con unas cantidades

determinadas de carbono, cromo y

otros elementos. Todos ellos en su conjunto,
proporcionan unas cualidades específicas a
cada tipo de acero para unos fines concretos.
El acero ha tenido y sigue teniendo una enorme
importancia para el desarrollo humano ya que
desde la Antigüedad se ha utilizado para forjar
todo tipo de herramientas. Algunos de los
primeros hallazgos de acero encontrados,
viene del Este de África y datan del 1400 a. C.
La dinastía china Han ya obtenía un acero de
alta calidad hacia el siglo I a.C




Con la especialización en el proceso de
obtención, se comenzaron a obtener
cantidades industriales que permitieron
construir y mejorar todo tipo de infraestructuras,
transportes, piezas etc. El acero ha sido
por tanto clave en el desarrollo humano
y lo seguirá siendo durante un buen tiempo.
Otro de los elementos fundamentales para el
hombre moderno ha sido el aluminio. Aunque
es muy abundante en la corteza terrestre, el
proceso para separarlo del oxígeno es muy
costoso y no se pudo empezar a obtener
cantidades destacadas de este hasta el siglo
XIX. Para obtener el aluminio se utiliza la electrólisis.
La electrólisis se basa en someter al mineral a u
na corriente eléctrica que separe el oxigeno de
este, obteniendo aluminio fundido. El principal
problema que presenta este método, es la alta
temperatura que se necesita, más de 2000 grados
centígrados. (para fundir hierro se necesitan 1600
grados). Sin embargo, con el tiempo se obtuvo
un método que permitía rebajar el punto de
separación a los 1000 grados, ello gracias a
la utilización de un mineral conocido como

criolita que ha venido ha facilitar el proceso de
obtención de aluminio.




El aluminio tiene una gran cantidad de
aplicaciones, y en pocas ocasiones se
utilizan 100% puro. La mayoría de las
ocasiones, este se utiliza aleado con otros
metales básicamente para la producción de
espejos (convencionales, para telescopios, etc)
pero también cumpliendo un papel muy

importante para las estructuras de aviones,

automóviles, tanques navíos, latas para
alimentos, puertas, ventanas, aplicaciones
de transmisión eléctrica y un largo etc.
Al igual que el acero y en nuestros días el aluminio,
el oro ha sido una parte fundamental de nuestra
historia y ha acompañado al ser humano desde
el principio de los tiempos. Antiguamente,
la forma de obtener este preciado metal era la
de sumergir en los rios el vellón de una oveja.
Posteriormente los buscadores de oro,
utilizaban una batea que agitaban para filtra
r la suciedad y obtener el oro. En la industria
actual, se utiliza cianuro de potasio para

separar el oro del resto elementos, en un
proceso para el cual, obtener 10 gramos de
de oro, requiere un tonelada de mineral.
No hay duda, que los metales han jugado un
papel fundamental en la historia humana y que
su función seguirá siendo tan impotante como
lo han sido hasta nuestros días. Pero, serán

los metales del futuro similares a los de hoy o
cambiaran radicalmente a medida que se
vayan introduciendo nuevos avances
tecnológicos y nuevas aleaciones.
Probablemente la realidad supere, como en
tantos otros casos, a la ficción.


Ibañez Pérez Jesús Oswaldo 18.353.376
 Electrónica del Estado Sólido

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