metales ligeros
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Cobre, de símbolo Cu, es uno de los metales de mayor uso, de
apariencia metálica y color pardo rojizo. El cobre es uno de los
elementos de transición de la tabla periódica, y su número
atómico es 29.
Su punto de fusión es de 1.083 °C, mientras que su punto de
ebullición es de unos 2.567 °C, y tiene una densidad de 8,9
g/cm3. Su masa atómica es 63,546.
Obtención del cobreEl cobre se obtiene fundamentalmente de un mineral
llamado CALCOPIRITA el que contiene grandes cantidades
de cobre, azufre y fierro.
La calcopirita es mezclada con cal y materiales
silicos, los que son pulverizados por medio de
molinos de quijadas y transferidos a una tinas
estratificadoras.
El mineral extraído se pasa por un horno de tostado
para eliminar el azufre. Los polvos de los gases
producto del horno de tostado son capturados y
procesados para obtener plata, antimonio y sulfuros.
Los concentrados del horno de tostado son
derretidos en un horno de reverbero, en este horno
se elimina el hierro en forma de escoria.
PROPIEDADES
PROPIEDADES MECÁNICAS
De fácil mecanizado.
Muy maleable, permite la producción de láminas muy
delgadas.
Muy dúctil, permite la fabricación de cables eléctricos muy
finos.
Material blando.Escala de Mohs 3. Resistencia en tracción
25-30 kg/mm2.
Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo.
Material soldable.
Permite tratamiento térmico. Temple y recocido.
PROPIEDADES QUÍMICAS
Nombre Cobre
Número atómico 29
Valencia 1,2
Estado de oxidación +2
Electronegatividad 1,9
Punto de ebullición (ºC) 2595
Punto de fusión (ºC) 1083
Descubridor Los antiguos
APLICACIONES – ALEACIONES
El cobre puede emplearse para varios
sectores de la construcción, y debido a
que es un gran conductor de
electricidad, más del 50% de éste se
emplea en el sector eléctrico; aquí se
utiliza para confeccionar productos tales
como terminales, cables, enchufes y
todos los componentes que se
relacionen con lo eléctrico. El resto,
alrededor de un 46%, se destina al arte y
a la arquitectura; de todas maneras,
actualmente, se están buscando nuevas
aplicaciones.
El resto, alrededor de un 46%,
se destina al arte y a la
arquitectura; de todas maneras,
actualmente, se están buscando
nuevas aplicaciones.Tiene muy
poca aplicación en la
construcción debido a su costo.
Su mayor uso es en la mecánica
debido a sus propiedades
químicas, eléctricas y térmicas.
Se emplea en electricidad en la
obtención de bobinados
pararrayos y cables.
Principales Aleaciones De Cobre
Bronce: (cobre - estaño)
Dependiendo de los porcentajes del estaño, se obtienen
bronces de distintas propiedades. Con un bronce de 5-10%
de estaño se genera un producto de máxima dureza (usado
en el pasado para la fabricación de espadas y cañones).
Latón: (cobre - zinc)
El latón es blando, fácil de tornear, grabar y fundir. Es
altamente resistente al ambiente salino, por lo cual se
emplea para accesorios en la construcción de barcos.
Cobre desoxidado con fósforo, con arsénico.
• Aparatos y tuberías para Iíquidos y gases relativamente
corrosivos.
• Tubos y placas tubulares para condensadores que
trabajen con agua dulce y pura.
Cobre tenaz con plata.
Construcción de elementos de máquinas eléctricas
rotativas.
Placas para fotograbado que hayan de tener larga vida.
Cobre exento de oxígeno con plata.
En Electrónica, para uniones vidrio-metal.
Delgas de colectores.
FORMAS COMERCIALES
Las principales formas
comerciales son en tubos y
alambres de diferentes diámetros
y espesores.
El cobre es el tercer metal más
utilizado en el mundo, por detrás
del acero y el aluminio. Existe un
importante comercio mundial de
cobre que mueve unos 30.000
millones de dólares anuales.
Los principales productores de
mineral de cobre son también
los principales exportadores,
tanto de mineral como de
cobre refinado. Los principales
importadores son los países
industrializados: Japón, China,
India, Corea del Sur y
Alemania para el mineral y
Estados Unidos, Alemania,
China, Italia y Taiwan para el
refinado.
El zinc o cinc es un elemento químico de número 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 .
El zinc es un metal, a veces clasificado como metal de transición
aunque estrictamente no lo sea
Es un metal de color blanco azulado que arde en aire con llama
verde azulada.
OBTENCIÓN DEL ZINC La producción del zinc comienza con la extracción del mineral que
puede realizarse tanto a cielo abierto como en yacimientos
subterráneos. Los minerales extraídos se trituran con posterioridad y
se someten a un proceso de flotación para obtener el concentrado.
Los minerales con altos contenidos de hierro se tratan por vía seca:
primeramente se tuesta el concentrado para transformar el sulfuro en
óxido, que recibe la denominación de calcina.
La tostación del concentrado se realiza en tres hornos, del tipo
denominado de lecho fluido, cuyas capacidades de tostación son 300,
400, y 850 toneladas diarias de concentrados.
PROPIEDADES
PROPIEDADES MECÁNICAS
Es un buen conductor de la electricidad y del calor (27% de las del
cobre).
Condensando vapor de zinc en presencia de N2 o CO se forma zinc
en polvo que es muy reactivo.
Presenta tres modificaciones: forma alfa con transición a forma beta
a 175ºC y de esta última a gamma a 300ºC.
Se encuentra en la naturaleza en su mayor parte en forma de sulfuro
(ZnS), mineral denominado Blenda.
Nombre Zinc
Símbolo Zn
Número atómico 30
Bloque D Número de grupo 12
Peso atómico 65,38
Peso específico 7,133
Punto de fusión 419,5 ºC
Punto de ebullición 906ºC
PROPIEDADES QUÍMICAS
Principalmente se usa para la
galvanización del hierro, más del 50%
de zinc metálico se usa en la
galvanización del acero.
El zinc se usa como pigmento
también en plásticos, cosméticos,
papel para fotocopias, papel pintado,
tintas de imprenta , mientras que en
la producción de la goma sirve como
catalizado durante la producción y
dispersa el calor en el producto final.
APLICACIONES – ALEACIONES
Muchos alimentos tienen
concentraciones de zinc.
El agua corriente contiene cantidades de
zinc que aumentan si están en tanques
de metal. Las fuentes industriales o los
lugares de residuos toxicos pueden
aumentar el nivel de zinc que se vuelve
peligroso para la salud.
El zinc se presenta naturalmente en aire,
agua y en el terreno.
Principales Aleaciones De Zinc
Las aleaciones más empleadas son las de aluminio (3,5-4,5%,
Zamak; 11-13%, Zn-Al-Cu-Mg; 22%, Prestal, aleación que
presenta superplasticidad) y cobre (alrededor del 1%) que
mejoran las características mecánicas del zinc y su aptitud al
moldeo.
Es componente minoritario en aleaciones diversas,
principalmente de cobre como latones (3 a 45% de zinc),
alpacas (Cu-Ni-Zn) y bronces (Cu-Sn) de moldeo.
FORMAS COMERCIALES
La mayoría de las grandes empresas
mineras transforman ellas mismas el
zinc en metal para el consumo interno
o para la exportación. Sin embargo, el
mineral es igualmente exportado en
su forma bruta para ser refinado en
terceros países como Japón, la
República de Corea o España.
La galvanización que representa el
primer mercado del zinc con 47% del
consumo mundial
El zinc ocupa el cuarto lugar
a nivel de producción de
metal en el mundo después
del hierro, del aluminio y del
cobre. Aunque se explota en
mas de 50 países, los cinco
primeros países productores
(China, Australia, Perú,
Canadá y Estados Unidos)
producen alrededor del 65%
de la producción mundial. El
mineral de zinc representa el
50% de la demanda mundial
de zinc.
Estaño, de símbolo Sn, es un elemento metálico, utilizado desde
la antigüedad. Pertenece al grupo 14 (o IVA) del sistema
periódico y su número atómico es 50.
Se ha encontrado estaño en las tumbas del antiguo Egipcio, y
durante el periodo romano fue exportado al continente europeo
en grandes cantidades desde Cornwall, Inglaterra. Los antiguos
egipcios consideraban que el estaño y el plomo eran distintas
formas del mismo metal.
OBTENCIÓN DEL ESTAÑO
El estaño se obtiene del mineral casiterita (óxido de estaño
(IV))en donde se presenta como óxido. y también en el cobre.
Dicho mineral se muele y se enriquece en dióxido de estaño por
flotación, después se tuesta y se calienta con coque en un horno
de reverbero con lo cual se obtiene el metal. Originalmente los
griegos fueron los primeros en descubrirlo.
Se divide en tres fases:
1.ENRIQUECIMIENTO Y TOSTACIÓN
2.REDUCCIÓN
3.AFINO
PROPIEDADES
PROPIEDADES MECÁNICAS
El estaño es poco dúctil y muy maleable.
Es un metal blando.
Tiene un color plateado
Tiene buena maquinabilidad.
Tiene baja elasticidad.
Tiene alta plasticidad.
PROPIEDADES
PROPIEDADES QUÍMICAS
No se oxida fácilmente
Es resistente a la corrosión
Se encuentra en muchas aleaciones
Se usa para proteger a otros metales de la corrosión.
Es suave, flexible
Posee un punto de ebullición alto
APLICACIONES - ALEACIONES
Se usa como revestimiento protector
del cobre, del hierro y de diversos
metales usados en la fabricación de
latas de conserva.
Su uso también es de disminuir la
fragilidad del vidrio.
Los compuestos de estaño se usan
para fungicidas, tintes, dentífricos
(SnF2) y pigmentos.
Se usa para hacer bronce, aleación de
estaño y cobre.
APLICACIONES - ALEACIONES
Se usa para la soldadura blanda,
aleado con plomo.
Se usa en aleación con plomo para
fabricar la lámina de los tubos de los
órganos musicales.
En etiquetas
Recubrimiento de acero.
Se usa aleado con plomo, para los
tubos del órgano de viento.
ALEACIONES
Las aleaciones con base de estaño, también conocidas como
metales blancos, generalmente contienen cobre, antimonio y
plomo. Estas aleaciones tienen diferentes propiedades
mecánicas, dependiendo de su composición.
Algunas aleaciones de estaño, cobre y antimonio son utilizadas
como materiales antifricción en cojinetes, por su baja
resistencia de cizalladura y su reducida adherencia.1
ALEACIONES
Las aleaciones estaño y plomo se comercializan en varias
composiciones y puntos de fusión, siendo la aleación eutéctica
aquella que tiene un 61,9% de estaño y un 38,1% de plomo, con
un punto de fusión de 183 °C.2 El resto de aleaciones estaño-
plomo funden en un rango de temperaturas en el cual hay un
equilibrio entre la fase sólida y la fase líquida durante los
procesos de fusión y de solidificación
El mineral principal del estaño es la
casiterita (o estaño vidrioso), SnO2,
que abunda en Inglaterra, Alemania,
la península de Malaca, Bolivia,
Brasil y Australia.
Los países mayores productores de
estaño son China, Indonesia, Perú,
Brasil y Bolivia.
Propiedades del estaño: El estaño es muy dúctil y maleable a 100 °C de temperatura y es atacado por los ácidos fuertes. Ordinariamente es un metal blanco plateado, pero a temperaturas por debajo de los 13 °C se transforma a menudo en una forma alotrópica (claramente distinta) conocida como estaño gris, que es un polvo amorfo de color grisáceo con una densidad relativa de 5,75.
El estaño es un metal muy
utilizado en centenares de
procesos industriales en todo el
mundo. En forma de hojalata,
se usa como capa protectora
para recipientes de cobre, de
otros metales utilizados para
fabricar latas, y artículos
similares.