PRESENTATION OUTLINE
Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (catones) en disolución.
Hierro: Por sus propiedades magnéticas, aleaciones/fundiciones, productos siderúrgicos, recubrimientos.
Acero: hierro con menos de 2% de carbono, para estructuras de edificios, automóviles, barcos.
Cromo: Colorantes y pinturas, preservar madera.
Níquel: Aceros inoxidables, recubrimientos metálicos, motores marinos, robótica.
Cobre: Cableado, maquinaria eléctrica, motores, generadores, utensilios de cocina y pigmentos.
Estaño: latas, industria aeroespacial, insecticidas.
Resistencia: Capacidad de soportar una carga externa, si el metal debe soportarla sin romperse se denomina carga de rotura y puede producirse por tracción, por compresión, por torsión o por cizallamiento. Habrá una resistencia a la rotura (kg/mm²) para cada uno de estos esfuerzos. Este tipo de resistencia se denomina mecánica.
Los metales más maleables en el orden decreciente son oro, plata, cobre, estaño, platino, plomo, cinc y hierro. El antimonio y el bismuto son muy frágiles, pues se rompen al martillado. El hierro dulce o forjado puede doblarse y torcerse sin que se rompa, y de dice que es muy tenaz; en cambio el hierro colado o fundido se rompe a la menor flexión y por tanto es frágil.
Producción: Fundición, metalurgia.
Trabajo: Martillado o forja, soldadura, aleación.
Cuando hablamos de ciclo de vida de metales, es algo sumamente complejo, ya que cada metal tiene un diferente ciclo de vida, sin embargo hay muchas similitudes entre sus ciclos de vida. Por lo tanto nos enfocaremos al aluminio, uno de los metales con más demanda en la actualidad.
Inputs:El ciclo de vida del aluminio empieza por la extracción de bauxita,
que es un mineral que contiene óxidos de aluminio. La bauxita es,
por tanto, la materia prima de este metal, que es el tercer elemento
químico más abundante de la corteza terrestre.
Ahora se debe convertir en alúmina esta bauxita extraída. Para ello
se lava y se muele la bauxita, mezclándola con sosa cáustica a altas
temperaturas. Así, los componentes de la bauxita que no nos interesan
se separan de los óxidos de aluminio, quedando la alúmina suficientemente
limpia para tratarla en el siguiente paso a alta temperatura
que hace que la alúmina se funda.
Una vez se obtiene la alúmina, hay que convertirla en aluminio a
través de un proceso llamado electrólisis. Así, se obtiene un aluminio
muy puro en estado líquido.
Aluminio reciclado como materia prima
Todo el aluminio que recuperamos después
de ser utilizado en muchas aplicaciones, se
convierte en materia prima para fabricar nuevos
productos de aluminio. El proceso que sigue este
aluminio es: la separción de otros materiales
(por ejemplo, la hojalata), que tiene lugar en las
plantas recuperadoras, el prensado en balas y
la fundición.
Dureza: Propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada. Los ensayos más importantes para designar la dureza de los metales, son los de penetración, en que se aplica un penetrador (de bola, cono o diamante) sobre la superficie del metal, con una presión y un tiempo determinados, a fin de dejar una huella que depende de la dureza del metal, los métodos más utilizados son los de Brinell, Rockwell y Vickers.
Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión.
Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción.
Tenacidad: resistencia que presentan los metales a romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.)
Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, comprensión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse.
Sólidos a temperaturas normales (menos mercurio y galio).
Conductividad térmica y eléctrica
Se pueden fundir, conformar y reciclar, doblar, cortar, estampar, moldear.
Algunos metales se emplean en estado casi puro (cobre, plata, oro) pero la mayoría se combinan entre sí con otros elementos formando aleaciones para ampliar y mejorar propiedades.
Suelen ser opacos o de brillo metálico.
En Korea del sur, científicos desarrollaron un acero extremadamente ligero (13% menos denso) con aleaciones de aluminio, tan fuerte como el titanio. Sorteando el problema con previas aleaciones de éstos dos componentes, que al ser ligero perdía rigidez.
Dicho material sigue en periodo de prueba.
-Científicos han desarrollado un metal tan ligero que puede flotar en agua, sin embargo aún conserva fuerza. El compuesto está reforzado con partículas “globo”. El compuesto es una aleación de magnesio a la cual se agregan partículas de carburo de silicio. Se espera que éste material pueda utilizarse en proyectos de defensa militar.
Aplicaciones de nano plata metálica(AG)
Catalizadores eficientes, agentes antimicrobianos, pinturas, materiales fotográficos, la tecnología cerámica.
aplicaciones de nano metal de hierro (Fe)
Los materiales magnéticos de grabación, fluido magnético, materiales absorbentes, suspensión magnética, nano-agente director
aplicaciones de nano metal de estaño (Sn)
Metal de relleno conductor, lubricación automática, pasta conductora
En 2008, se produjeron en el mundo más de 1,4 miles de millones de toneladas de metales; el doble de la cantidad de finales de 1970 y más de siete veces más que en 1950.
Tratamiento preliminar: Proceso sometido el uranio natural para obtener el uranio enriquecido. El contenido porcentual en el uranio natural ha sido incrementado a través de un proceso de separación de isótopos.
Reducción:Las reacciones de reducción-oxidación redox son las reacciones de transferencia de electrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor.
Refinación: es la purificación de una sustancia química obtenida.
+ En la industria automovilística.
+ Joyería 83% del mercado mundial. (Mayor fuente de metales preciosos reciclados)
+ Electrónica (7%) y odontología (10%)
Para hacer productos de acero reutilizado se necesita un 75% de energía menos que para extraer el metal.
La mayor parte de los metales que existen pueden fundirse y volver a procesare creando nuevos metales.
Aluminio, plomo, hierro, acero, cobre, plata y oro son los más utilizados.
Proceso de reciclado:
Se recogen y clasifican.
Acero se comprime.
Se trituran para desmenuzarlas.
Un enorme imán que se sitúa sobre el metal, separa el acero del aluminio.
El aluminio se funde y se moldea en lingotes de 25 toneladas.
Los lingotes de aluminio se funden y se pasan por rodillos para formar laminas finas, preparándolas para el nuevo proceso para el que serán utilizadas.
