CIENCIA CIENCIA DE LOS MA TERIAL TERIAL ES
ALUMINIO Y COBRE
El ALUMINIO Es un elemento un elemento químico, de químico, de símbolo Al y número y número atómico 13. Se trata de un metal no ferroso. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, r ocas, de la vegetación y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). micas). Es un buen conductor de calor y electricidad, y tiene un alto coeficiente de dilatación. Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales mecánica, tales como su baja densidad baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. la corrosión. Mediante Mediante aleaciones aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa) 690 MPa).. Es buen conductor de la electricidad, la electricidad, se se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo del siglo XX el metal que más se utiliza después del acero. del acero. . El principal inconveniente inconveniente para su obtención reside en la elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.
CARACTERISTICAS
Características físicas del Aluminio
Es un metal ligero, cuya densidad cuya densidad es de 2700 kg/m 2700 kg/m3 (2,7 veces la densidad del agua) del agua),, un tercio de la del acero. del acero. Tiene un punto de fusión bajo: 660 ºC (933 K) (933 K).. El peso El peso atómico del aluminio es de 26,9815 u. 26,9815 u. Es de color blanco brillante, con buenas propiedades ópticas y un alto poder de reflexión de radiaciones luminosas y térmicas. Tiene una elevada conductividad eléctrica comprendida entre 34 y 38 W/(m ·K)). ). m/(Ω mm2) y una elevada conductividad térmica (80 a 230 W/(m·K) Resistente a la corrosión, a los productos químicos, a la intemperie y al agua de mar, gracias a la capa de Al 2O3 formada. Abundante en la naturaleza. naturaleza. Es el tercer elemento más común común en la corteza terrestre, tras terrestre, tras el oxígeno el oxígeno y el silicio. el silicio. Su producción metalúrgica a partir de minerales es muy costosa y requiere gran cantidad de energía eléctrica. Material fácil y barato de reciclar. de reciclar.
Características químicas
Debido a su elevado estado de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio (Alúmina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad. Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser ampliada por electrólisis en presencia de oxalatos. El aluminio tiene características anfóteras. Esto significa que se disuelve tanto en ácidos (formando sales de aluminio) como en bases fuertes (formando aluminatos con el anión [Al (OH)4]-) liberando hidrógeno. La capa de óxido formada sobre el aluminio se puede disolver en ácido cítrico formando citrato de aluminio. El principal y casi único estado de oxidación del aluminio es +III como es de esperar por sus tres electrones en la capa de valencia ( Véase también: metal pesado, electrólisis).
El aluminio reacciona con facilidad con HCl, NaOH, ácido perclórico, pero en general resiste la corrosión debido al óxido. Sin embargo cuando hay iones Cu2+ y Cl- su pasivación desaparece y es muy reactivo. Los alquilaluminios, usados en la polimerización del etileno, son tan reactivos que destruyen el tejido humano y producen reacciones exotérmicas violentas al contacto del aire y del agua. El óxido de aluminio es tan estable que se utiliza para obtener otros metales a partir de sus óxidos (Cromo, Manganeso, etc.) por el proceso aluminotérmico.
TABLAS DE CARACTERISTICAS
OTRAS CARACTERISTICAS
HISTORIA
Tanto en Grecia como en la Antigua Roma se empleaba el alumbre, una sal doble de aluminio y potasio como mordiente en tintorería y astringente en medicina, uso aún en vigor. Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersted aunque Generalmente se reconoce a Friedrich Wöhler el aislamiento del aluminio en 1827. En 1807, Humphrey Davy propuso el nombre aluminum para este metal aún no descubierto, pero más tarde decidió cambiarlo por aluminium por coherencia con la mayoría de los nombres de elementos, que usan el sufijo ium. De éste derivaron los nombres actuales en inglés y en otros idiomas; no obstante, en los EE. UU. Con el tiempo se popularizó el uso de la primera forma. Cuando fue descubierto se encontró que era extremadamente difícil su separación de las rocas de las que formaba parte, por lo que durante un tiempo fue considerado un metal precioso, más caro que el oro. A mitad del siglo XIX, se obtuvieron en Francia pequeñas cantidades de aluminio por reducción de cloruro alumínico-sódico con sodio, procedimiento desarrollado por Saint-Claire Deville basándose en los trabajos de Oersted y Wöhler. Se exhibieron barras de aluminio junto con las joyas de la corona de Francia en la Exposición Universal de 1855 y se dijo que Napoleón III había encargado un juego de platos de aluminio para sus más ilustres invitados. En 1882 el aluminio era considerado un metal de asombrosa rareza del que se producían en todo el mundo menos de 2 toneladas anuales. En 1884 se seleccionó el aluminio como material para realizar el vértice del Monumento a Washington, en una época en que la onza (30 gramos) costaba el equivalente al sueldo diario de los obreros que intervenían en el proyecto; tenía el mismo valor que la plata. Sin embargo, con las mejoras de los procesos los precios bajaron continuamente hasta colapsarse en 1889 tras descubrirse un método sencillo de extracción del metal aluminio. La invención de la dinamo por Siemens en 1866 proporcionó la técnica adecuada para producir la electrólisis del alumnio. La invención del proceso Hall-Héroult en 1886 (patentado independientemente por Héroult en Francia y Hall en EE.UU.) abarató el proceso de extracción del aluminio a partir del mineral, lo que permitió, junto con el proceso Bayer (inventado al año siguiente, y que permite la obtención de óxido de aluminio puro a partir de la bauxita), que se extendiera su uso hasta hacerse común en multitud de aplicaciones. Sus aplicaciones industriales son relativamente recientes, produciéndose a escala industrial desde finales del siglo XIX. Ello posibilitó que el aluminio pasara a ser un metal común y familiar. Para 1895 su uso como material de construcción estaba tan extendido que había llegado a Sídney, Australia, donde se utilizó en la cúpula del Edificio de la Secretaría. La producción mundial alcanzó las 6.700 toneladas hacia 1900, 700.000 en 1939 y en 1943 llegó a los dos millones debido al impulso de la II GuerraMundial. Desde entonces la producción se ha disparado hasta superar la de todos los demás metales no férreos.
DE DONDE VIENE EL ALUMINIO El mineral del que se extrae el aluminio casi exclusivamente se llama bauxita. Las bauxitas son productos de erosión, ricos en aluminio (del 20% al 30% en masa), procedentes de rocas madres silicatoalumínicas. Están formadas por hidróxidos de aluminio (hidrargilita-gibbsita Al (OH)3, bohemita AlOOH y diasporita AlOOH), óxidos de hierro y titanio así como ácido silícico (caolinita y cuarzo). Primero se extrajo en Les Baux --de ahí su nombre, Francia y desde entonces se ha encontrado en muchos lugares en todo el m undo. Actualmente, la mayor parte de la minería de bauxita está situada en el Caribe, Australia, Brasil y África, que producen bauxitas más fáciles de disgregar que las europeas. Existen otras materias primas, como silicatos alumínicos (arcilla, anortosita, residuos del lavado de la hulla) que son minas pobres de aluminio, con una riqueza de entre un 10% y 20% en masa. La producción a partir de estas minas es posible, pero actualmente no es rentable.
COMO SE OBTIENE EL ALUMINIO Actualmente el proceso ordinario de obtención del metal consta de dos etapas, la obtención de alúmina por el proceso Bayer a partir de la bauxita, y posterior electrólisis del óxido para obtener el aluminio.
El proceso Bayer ; inventado por Karl Bayer en 1889, es el método utilizado mayoritariamente para producir alúmina a partir de la bauxita. El proceso comienza con un lavado de la bauxita molida con una solución de soda cáustica a alta presión y temperatura. Los minerales de aluminio se disuelven mientras que los otros componentes de la bauxita, principalmente sílice y óxidos de hierro y titanio permanecen sólidos y se depositan en el fondo de un decantador de donde son retirados. A continuación se recristaliza el hidróxido de aluminio de la solución y se calcina a más de 900ºC para producir una alúmina, Al 2O3, de alta calidad.
La electrolisis; es este proceso el óxido de aluminio (o alúmina) se disuelve en un baño fundido de criolita (Na3 AlF6) y se electroliza en una celda electrolítica usando ánodos y cátodo de carbono. Se realiza de esta manera, ya que la alúmina proveniente del proceso Bayer tiene un punto de f usión extremadamente alto (por encima de los 2000 °C), muy caro y difícil de alcanzar en la práctica industrial. La mezcla con la criolita da una mezcla eutéctica, que logra bajar el punto de fusión a alrededor de los 900 °C. Por esta razón el consumo energético que se utiliza para obtener aluminio es muy elevado y lo convierte en uno de los metales más caros de obtener, ya que es necesario gastar entre 17 y 20 kWh por cada kilo de metal de aluminio.De estos baños se obtiene aluminio metálico en estado líquido con una pureza entre un 99,5 y un 99,9%, quedando trazas de hierro y silicio como impurezas principales.
La electrólisis es un proceso electroquímico en el que se hace pasar una corriente eléctrica a través de una solución que contiene compuestos disociados en iones para provocar una serie de transformaciones químicas. La corriente eléctrica se proporciona a la solución sumergiendo en ella dos electrodos, uno llamado cátodo y otro llamado ánodo, conectados respectivamente al polo negativo y al polo positivo de una fuente de corriente continua. La celda electrolítica usada para obtener el aluminio tiene unos electrodos dispuestos en forma horizontal, a diferencia de los usados para afinar Fe o Cu. El baño electrolítico debe tener menor densidad que el aluminio a esa temperatura (alrededor de 2300 kg/m 3 a 900 °C), ya que el aluminio ya refinado debe depositarse en el fondo de la cuba electrolítica, saliendo por el fondo del recipiente. Se calcula que por cada tonelada producida de Aluminio metálico, se consumen 460 kg de carbono, proveniente de los electrodos. El gran problema del aluminio es el precio de la energía que consume para producirlo y que representa entre un 25% y un 30% del costo de producción del metal. Por esta razón se están desarrollando procesos alternativos que permiten una reducción de la energía necesaria, hasta un 70% menos que con el procedimiento electrolítico.
USOS Y APLICACIONES QUE TIENE EL ALUMINIO
Com pu estos no metálicos de alum inio
El óxido de aluminio, también llamado alúmina, (Al2O3) es un producto intermedio de la obtención de aluminio a partir de la bauxita. Se utiliza como revestimiento de protección y como adsorbente para purificar productos químicos. El óxido de aluminio cristalino se llama corindón y se utiliza principalmente como abrasivo. El corindón transparente se llama rubí cuando es rojo y zafiro en los otros casos, utilizándose en joyería y en los emisores de rayos láser. El rubí y el zafiro también pueden ser producidos artificialmente.8 Los haluros de aluminio tienen características de ácido Lewis y son utilizados como tales como catalizadores o reactivos auxiliares. En particular, el cloruro de aluminio (AlCl3) se emplea en la producción de pinturas y caucho sintético así como en el refino de petróleo. Los aluminosilicatos son una clase importante de minerales. Forman parte de las arcillas y son la base de muchas cerámicas y vidrios. En vidrios y cerámicas también se utilizan óxidos de aluminio y el borato de aluminio (Al2O3 · B2O3). El hidróxido de aluminio (Al (OH)3) se emplea como antiácido, como mordiente, en tratamiento de aguas, en la producción de cerámica y vidrio y en la impermeabilización de tejidos. Los hidruros complejos de aluminio son reductores valiosos en síntesis orgánica.
El sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) y el sulfato de amonio y aluminio (Al (NH4)(SO4)2) se emplean como modiente el tratamiento en el tratamiento de aguas, en la producción de papel, como aditivo alimentario y en el curtido del cuero. El fosfato de aluminio (AlPO4) se utiliza, junto con otras materias, como deshidratante a alta temperatura. El borohidruro de aluminio (Al (BH4)3) se añade como aditivo a los combustibles de aviones a reacción. Las sales de aluminio de los ácidos grasos (por ejemplo el estearato de aluminio) forman parte de la formulación del napalm. En muchas vacunas, ciertas sales de aluminio realizan la función de adyuvante inmune para ayudar a la proteína de la vacuna a adquirir suficiente potencia para estimular al sistema inmunológico. El Al (CH2CH3)3 arde violentamente al aire y destruye rápidamente los tejidos.
Aunque el aluminio es un material muy abundante en la corteza terrestre (8%), raramente se encuentra libre debido a su alta reactividad, por lo que normalmente se encuentra formando óxidos e hidróxidos, que a su vez se hallan mezclados con óxidos de otros metales y con sílice. Alu m inio metálico
El aluminio se utiliza rara vez 100% puro, casi siempre se usa aleado con otros metales. El aluminio puro se emplea principalmente en la fabricación de espejos, tanto para uso doméstico como para telescopios reflectores. Los principales usos industriales de las aleaciones metálicas de aluminio son:
Transporte; como material estructural en aviones, automóviles, tanques, superestructuras de buques y bicicletas. Estructuras portantes de aluminio en edificios Embalaje de alimentos; papel de aluminio, latas, tetrabriks, etc. Carpintería metálica; puertas, ventanas, cierres, armarios, etc. Bienes de uso doméstico; utensilios de cocina, herramientas, etc. Transmisión eléctrica. Aunque su conductividad eléctrica es tan sólo el 60% de la del cobre, su mayor ligereza disminuye el peso de los conductores y permite una mayor separación de las torres de alta tensión, disminuyendo los costes de la infraestructura. Recipientes criogénicos (hasta -200 °C), ya que contrariamente al acero no presenta temperatura de transición dúctil a frágil. Por ello la tenacidad del material es mejor a bajas temperaturas. Calderería. Debido a su gran reactividad química, el aluminio se usa finamente pulverizado como combustible sólido de cohetes espaciales y para aumentar la potencia de los explosivos.
También se usa como ánodo de sacrificio y en procesos de aluminotermia (termita) para la obtención y soldadura de metales.
Producción mundial de aluminio En 2006 la producción mundial de este metal ascendía a 33,1 millones de toneladas. Los mayores productores mundiales son China (con 8,7 millones de toneladas al año) y Rusia (con 3,7). De esta producción, una parte muy importante se debe al reciclado, mientras que el resto procede de las reservas de bauxita.
La producción mundial de aluminio secundario a partir del reciclado se eleva a 7,6 Mt en 2005, siendo el 20 % de la producción total de este metal.
CORROSION DEL ALUMINIO El aluminio metálico se recubre espontáneamente de una delgada capa de óxido que evita su corrosión. Sin embargo, esta capa desaparece en presencia de ácidos, particularmente del perclórico y clorhídrico; asimismo, en soluciones muy alcalinas de hidróxido potásico (KOH) o hidróxido sódico (NaOH) ocurre una enérgica reacción. La presencia de CuCl 2 o CuBr 2 también destruye el óxido y hace que el aluminio se disuelva enérgicamente en agua. Con mercurio y sales de éste, el aluminio reacciona si está limpio formando una amalgama que impide su pasivación. Reacciona también enérgicamente en frío con bromo y en caliente con muchas sustancias, dependiendo de la temperatura, reduciendo a casi cualquier óxido (proceso termita). Es atacado por los
haloalcanos. Las reacciones del aluminio a menudo van acompañadas de emisión de luz. RECICLAGE DEL ALUMINIO
Todo producto tiene un ciclo de vida que comienza cuando la materia prima es tomada de la naturaleza y entra en la cadena productiva, y termina cuando el mismo es utilizado por el consumidor y dispuesto para su manejo como desecho, dándose por concluida su vida útil. Esto es válido tanto para una lata de aluminio o una botella plástica, como para un periódico o un envase de cartón. Muchos de estos productos, que inicialmente fueron materias pr imas, como la bauxita en el caso de la lata de aluminio, el petróleo en el caso del plástico o la madera en el caso del papel y el cartón, van a parar en ocasiones a los vertederos. Sin embargo, cuando se les recicla, estos materiales son incorporados nuevamente a la cadena productiva. Con esto se hace un mejor uso de los recursos naturales, se obtienen beneficios económicos, disminuye la contaminación ambiental y se evita emitir gases que provocan el sobrecalentamiento global, el smog y las lluvias ácidas. El aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades físicas, y su recuperación por medio del reciclaje se ha convertido en un faceta importante de la industria del aluminio. El proceso de reciclaje del aluminio necesita poca energía. El proceso de refundido requiere sólo un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial. El reciclaje del aluminio fue una actividad de bajo perfil hasta finales de los años sesenta, cuando el uso creciente del aluminio para l a fabricación de latas de refrescos trajo el tema al conocimiento de la opinión pública. Al aluminio reciclado se le conoce como aluminio secundario, pero mantiene las mismas propiedades que el aluminio primario. El aluminio secundario se produce en muchos formatos y se emplea en un 80% para aleaciones de inyección. Otra aplicación importante es para la extrusión. Además de ser más baratos, los secundarios son tan buenos como los primarios. También tienen las certificaciones ISO 9000 e ISO 14000. La fundición de aluminio secundario implica su producción a partir de productos usados de dicho metal, los que son procesados para recuperar metales por pretratamiento, fundición y refinado. Se utilizan combustibles, fundentes y aleaciones, mientras que la remoción del magnesio se practica mediante la adición de cloro, cloruro de aluminio o compuestos orgánicos clorados. Las mejores técnicas disponibles incluyen:
Hornos de alta temperatura muy avanzados. Alimentación libre de aceites y cloro.
Cámara de combustión secundaria con enfriamiento brusco Adsorción con carbón activado. Filtros de tela para eliminación de polvos.
Durante el año 2002 se produjeron en España 243.000 toneladas de aluminio reciclado y en el conjunto de Europa occidental esta cifra ascendió a 3,6 millones de toneladas.
Para proceder al reciclaje del aluminio primero hay que realizar una revisión y selección de la chatarra y compactarla adecuadamente, generalmente en cubos lo cual facilita su almacenamiento y transporte. El residuo de aluminio es fácil de manejar porque es ligero, no arde y no se oxida y también es fácil de transportar. El aluminio reciclado es un material cotizado y rentable. El reciclaje de aluminio produce beneficios ya que proporciona ocupación y una fuente de ingresos para mano de obra no calificada. A continuación se presenta una tabla con el porcentaje de latas recicladas al año. Latas de aluminio recicladas al año Países Por ciento Brasil 96 Japón 94 Noruega 93 Suiza 88 Finlandia 88 Suecia 86 Dinamarca 84 CUBA 82 Argentina 78 Alemania 73 Datos del reporte Global Aluminium Recycling 2 Datos de la UERMP 2008
IMPACTO AMBIENTAL QUE CAUSA EL ALUMINIO
La extracción de aluminio, requiere la deforestación de las áreas donde se encuentra el mineral, la necesidad creciente de energía ha hecho que se deforesten extensas zonas trayendo graves consecuencias al medio ambiente. Entre las consecuencias más graves tenemos la contaminación del aire, aguas y el suelo por las máquinas y técnicas empleadas para la extracción. La minería contribuye a la contaminación del aire mediante los gases tóxicos generados por las máquinas excavadoras. Otros gases nocivos surgen por las explosiones que rompen las rocas, generando enfermedades respiratorias en los trabajadores y pobladores cercanos a la zona de excavación y perjudicando a plantas y animales.
Los suelos no escapan al fenómeno de la contaminación, los residuos explosivos que se dispersan los empobrecen, perjudicando así, el desarrollo de la vida. Las partículas diseminadas por las explosiones también ocasionan la contaminación del agua al depositarse en mares, ríos y lagos. Aunado a esto, el mercurio utilizado para extraer el oro, envenena los ríos. Los derrames de sustancias como el petróleo causan daños muy serios al ambiente. En general, las actividades mineras en sus diferentes facetas pueden originar problemas muy graves de tipo social, económico, político y ambiental. Según las estadísticas del Instituto Internacional del Aluminio, la producción global de aluminio primario en el año 2008 superó los 25 millones de toneladas. Ello requirió del tres por ciento de electricidad generada en el mundo. Más de la mitad de esa energía eléctrica se generó en grandes hidroeléctricas, las cuales causan un fuerte impacto ambiental durante su construcción y vida útil. La elaboración de aluminio a partir de materia prima virgen es responsable del uno por ciento de las emisiones de GEI provocadas por los seres humanos.
EL COBRE ¿Que es el cobre?
El cobre en estado natural Elemento metálico de color rojo pardo, brillante, maleable y dúctil; más pesado que el níquel y más duro que el oro y la plata. El cobre, de símbolo Cu (del latin cuprum), es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, caracterizada por ser los mejores conductores de electricidad. Tabla No. 1
CARACTER STICAS GENERALES Nombre: Cobre Símbolo: Cu Número atómico: 29 Masa atómica (uma): 63,546 Período: 4 Grupo: IB (transición) Bloque: d (no representativo) Valencias: +1, +2 PROPIEDADES PERIÓDICAS Configuración electrónica: [Ar] 3d Radio atómico (Å): 1,28 4s1 Radio iónico (Å): 0,69 (+2), 0,96 (+1) Radio covalente (Å): 1,38 Energía de ionización (kJ/mol): 745 Electronegatividad: 1,90 Afinidad electrónica (kJ/mol): 118 PROPIEDADES FÍSICAS Densidad (g/cm ): 8,96 Color: Rojo anaranjado Punto de fusión (ºC): 1085 Punto de ebullición (ºC): 2595 Volumen atómico (cm3 /mol): 7,11
Características especificas del cobre:
Metal de color rojizo, sólido. Dúctil y maleable. Tenaz. Después del oro y la plata es el que conduce mejor calor y electricidad. Su densidad es de 8.90 g/cm 3. Sus principales aleaciones son: latón (67% cobre y 33% zinc). Latón blanco (más de 50% de zinc con cobre). Plata nueva (Cu, Zn y Ni). Constantán (Cu y Ni) y bronce (cobre y estaño).
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Este metal (cobre) posee varias propiedades físicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, después del hierro y del aluminio, más consumido en el mundo. Es de color rojizo y de brillo metálico y, después de la plata, es el elemento con mayor conductividad eléctrica y térmica. Es un material abundante en la naturaleza; tiene un precio asequible y se recicla de forma indefinida; forma aleaciones para mejorar las prestaciones mecánicas y es resistente a la corrosión y oxidación. La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 ºC es igual a 58,108 6 S/m.8 A este valor de conductividad se le asigna un índice 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110 .40
La siguiente tabla muestra las propiedades físicas del cobre. Tabla No. 2
Propiedades físicas Estado: Estructura cristalina: Color : Densidad: Dureza: Conductividad eléctrica:
Sólido Cúbica centrada en las caras Cobrizo metálico 8920 (kg/m³) 3,0 (Mohs) 59,6×10 S/m
Conductividad térmica: Calor específico: Punto de fusión: Entalpía de fusión: Punto de ebullición: Entalpía de vaporización: Presión de vapor : Velocidad del sonido:
401 W/(m·K) 380 J/kg·K 1357,6 K 13,05 kJ/mol 2840 K 300,3 kJ/mol 0,0505 Pa a 1358 K 3570 m/s a 293,15 K
Isótopos más estables
Iso. Cu
AN (%) 69,17
64
Sintético
65
30,83 Sintético
Cu Cu Cu
PsD MD Estable con 34 neutrones 1,675 0,579 β El Cu es estable con 36 neutrones 61,83 h &beta0,577 12,7 h
ε
ED (MeV)
PD Ni 64 Zn Zn
Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.
En la mayoría de sus compuestos presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1. Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO). Expuesto largamente al aire húmedo forma una capa adherente e impermeable de carbonato básico de color verde, característico de sus sales, denominada «cardenillo» («pátina» en el caso del bronce) que es venenoso. Cuando se empleaban cacerolas de cobre para la cocción de alimentos no eran infrecuentes las intoxicaciones ya que si se dejan enfriar en la misma cacerola se originan óxidos por la acción de los ácidos de la comida que contaminan los alimentos. Los halógenos atacan con facilidad al cobre especialmente en presencia de humedad; en seco el cloro y el bromo no producen efecto y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a 500ºC. Los oxiácidos atacan al cobre, aprovechándose dicha circunstancia para emplearlos como decapantes (ácido sulfúrico) y abrillantadores (ácido nítrico). Con el azufre forma un sulfuro (CuS) de color blanco. Entre sus propiedades mecánicas destacan su excepcional capacidad de deformación y ductilidad. En general sus propiedades mejoran con las bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas.
COBRE: En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1. Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO). La coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del ión [Cu(OH2)6]+2. Expuesto largo tiempo al aire húmedo, forma una capa adherente e impermeable de carbonato básico (carbonato cúprico) de color verde y venenoso. También pueden formarse pátinas de cardenillo, una mezcla venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se forma cuando los óxidos de cobre reaccionan con ácido acético, que es el responsable del sabor del vinagre y se produce en procesos de fermentación acética. . Los halógenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia de humedad. En seco, el cloro y el bromo no producen efecto y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a 500 °C. El cloruro cuproso y el cloruro cúprico, combinados con el oxígeno y en presencia de humedad producen ácido clorhídrico, ocasionando unas manchas de atacamita o paratacamita, de color verde pálido a azul verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen más cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosión. Los ácidos oxácidos atacan al cobre, por lo cual se utilizan estos ácidos como decapantes (ácido sulfúrico) y abrillantadores (ácido nítrico). El ácido sulfúrico reacciona con el cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro y agua. También pueden formarse sales de sulfato de cobre (antlerita) con colores de verde a azul verdoso. Estas sales son muy comunes en los ánodos de los acumuladores de plomo que se emplean en los automóviles. El ácido cítrico disuelve el óxido de cobre, por lo que se aplica para limpiar superficies de cobre, lustrando el metal y formando citrato de cobre. Si después de limpiar el cobre con ácido cítrico, se vuelve a utilizar el mismo paño para limpiar superficies de plomo, el plomo se bañará de una capa externa de citrato de cobre y citrato de plomo con un color rojizo y negro.
ORIGEN DE DONDE VIENE Y COMO SE OBTIEN Este metal provino de las profundidades de la Tierra hace millones de años, impulsado por los procesos geológicos que esculpieron nuestro planeta. Yacimientos de cobre. Los yacimientos de cobre pueden dividirse en cuatro categorías: Yacimientos incorporados a la roca: Aparecen como menas de cobre incrustadas en la propia roca. Yacimientos filonianos: Se trata de cobre de origen hidrotermal y filoniano, estando muy estendidos. Existen cuatro formas en las cuales el cobre puede presentarse en montones o filones: Filones de calcopirita. Montones de pirita de hierro cobriza. Cobre nativo. Filones de cobre gris. Yacimientos de contacto: Son aquellos formados con contacto de rocas eruptivas. Yacimientos sedimentarios: Son bastante frecuentes, a causa de la solubilidad de las sales de cobre y particularmente del sulfato. El cobre
arrastrado por esta sal es fácilmente reducido y precipitado, sea por las materias orgánicas, sea por los desprendimientos hidrocarburados. Los yacimientos sedimentarios son más regulares que los demás, no están sujetos a empobrecerse súbitamente y su explotación se hace a nivel constante, sin ahondamientos bruscos. El mineral de cobre es bastante raro. La mayoría de las veces su contenido es flojo, del orden del 1 o 2 %; un mineral se considera rico si contiene más de un 2 % y se explotan hasta con contenidos cercanos al 0,5 %. El negocio sólo es rentable si se pueden mecanizar hasta el último extremo las operaciones, lo que conlleva que se prefieran las explotaciones a cielo abierto. En muchos casos la explotación sólo es rentable porque se aprovecha todo el material extraído. Estados Unidos produce una quinta parte de la producción mundial, y aun así son importadores. En el mercado internacional la oferta procede de cuatro grandes productores: Zambia, Chile, Canadá y, más recientemente, Zaire. El contenido es tan débil que hay que proceder a un enriquecimiento in situ. En la actualidad los productores están equipados para producir cobre sin r efinar. Paradójicamente, las exportaciones de mineral sólo son importantes en los productores desarrollados, como Canadá. El cobre desempeña un papel esencial en la industria moderna, y su consumo, análogamente que el del acero, sirve para medir la actividad industrial de un país.
Extracción del cobre. Para la extracción del Cu se usa la calcopirita que es el mineral más abundante y al que se lo somete a un tratamiento previo de tostaron para transformar los sulfuros en óxidos. CuFeS2 + 3 O2 CuO + FeO + 2 SO2. Luego se reduce el OCu (oxido de cobre) por carbón al estado de cobre metálico CuO + C OC + Cu 1. Este cobre es muy impuro que para purificarlo se usa el procedimiento electrolico. Consta de una cuba que contiene una solución de sulfato de cobre con ácido sulfúrico y cátodos de Cu puro; el Cu impuro obtenido en 1 se hallan unidos al polo positivo o ánodo. Se hace pasar una corriente eléctrica en el Cu de la solución comienza a depositarse en los c átodos. El ácido sulfúrico ataca a los ánodos y regenera el sulfato de cobre reiniciando el proceso. Al Cu obtenido así se lo llama cobre electrolitico y tiene un 99,5 % de pureza. (Fuente de la información: Mario Estanislao Cesar Ariet, Argentina)
Minería del cobre El cobre nativo suele acompañar a sus minerales en bolsas que afloran a la superficie explotándose en minas a cielo abierto. Aunque no suele tener mucha importancia como mena, se han encontrado ejemplares notables e incluso peñones de cobre de 400 toneladas en Michigan. Generalmente en la capa superior se encuentran los minerales oxidados (cuprita, melaconita), junto a cobre nativo en pequeñas cantidades, lo que explica su elaboración milenaria ya que el metal podía extraerse fácilmente en hornos de fosa. A continuación, por debajo del nivel freático, se encuentran las piritas (sulfuros) primarias calcosina (S2Cu) y covellina (SCu) y finalmente las secundarias calcopirita (S2FeCu) cuya explotación es más rentable que la de las anteriores.
Acompañando a estos minerales se encuentran otros como la bornita (Cu5FeS4), los cobres grises y los carbonatos azurita y malaquita que suelen formar masas importantes en las minas de cobre por ser la forma en la que usualmente se alteran los sulfuros. Si bien es un metal menos abundante en la corteza terrestre que otros, la tecnología de obtención está muy bien desarrollada aunque es laboriosa debido a la pobreza de la ley de los minerales. Se considera económicamente viable aquél mineral que tenga contenidos superiores al 0,5% de cobre y muy rentable a partir del 2,5%. La producción del cobre comienza con la extracción del mineral. Esta puede realizarse a cielo abierto (la explotación más común) en galerías subterráneas o in situ; éste último procedimiento, minoritario, consiste en filtrar ácido sulfúrico en la mena de cobre bombeando posteriormente a la superficie las soluciones ácidas ricas en cobre. El mineral extraído por métodos mecánicos, óxidos y sulfuros, se tritura posteriormente obteniendo un polvo que contiene usualmente menos del 1% de cobre. Este deberá ser enriquecido o concentrado obteniendo una pasta con un 15% de cobre que posteriormente se seca, a partir de este punto pueden seguirse dos métodos metalúrgicos para forma el cobre puro.
Metalurgia del cobre La metalurgia del cobre depende de que el mineral sean sulfuros o sean óxidos. Para los sulfuros se utiliza para producir cátodos la vía llamada piromometalurgia, que consiste en el siguiente proceso: - Concentración del mineral -> fundición en horno -> paso a convertidores -> afino -> moldeo de ánodos -> electrorefinación -> cátodo. - Otros componentes que se obtienen de este proceso son hierro (Fe), azufre (S), además de muy pequeñas cantidades de plata (Ag) y oro (Au). Como impurezas del proceso se extraen también plomo (Pb), arsénico (As) y mercurio (Hg). Como regla general una instalación metalúrgica de cobre que produzca 300.000 t/año de ánodos, consume 1.000.000 t/año de concentrado de cobre y como subproductos produce 900.000 t/año de ácido sulfúrico y 300.000 t/año de escorias. - Los ánodos pasan finalmente al proceso de refinado que es la fase final de producción de los cátodos con un contenido del 99,9% de cobre. Los cátodos son unas planchas de un metro cuadrado y un peso de 55 kg. Cuando se trata de aprovechar los residuos minerales, la pequeña concentración de cobre que hay se encuentra en forma de óxidos y sulfuros, y para recuperar ese cobre se emplea la tecnología llamada hidrometalurgia, más conocida por su nomenclatura anglosajona Sx-Ew.
El proceso que sigue esta técnica es el siguiente: - Mineral de cobre-> lixivación-> extracción-> electrólisis-> cátodo Esta tecnología se utiliza muy poco porque la casi totalidad de concentrados de cobre está formando sulfuros, siendo la producción mundial estimada de recuperación de residuos en torno al 15% de la totalidad de cobre producido.
Cómo se produce El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque también se lo encuentra asociado a minerales oxidados. Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es el mismo: la extracción del material desde la mina a tajo (rajo) abierto o subterránea que, en forma de roca, es transportado en camiones a la planta de chancado, para continuar allí el proceso productivo del cobre. - Chancado: etapa en la cual grandes máquinas reducen las rocas a un tamaño uniforme de no más de 1,2 cm. - Molienda: grandes molinos continúan reduciendo el material, hasta llegar a unos 0,18 mm, con el que se forma una pulpa con agua y reactivos que es llevada a flotación, en donde se obtiene concentrado de cobre. En esta parte, el proceso del cobre puede tomar dos caminos: el de la fundición y electrorrefinación (etapas mostradas en esta infografía), o el de la lixiviación y electroobtención (ver infografía inferior). - Fundición: para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, azufre y sílice) e impurezas, este es tratado a elevadas temperaturas en hornos especiales. Aquí se obtiene cobre RAF, el que es moldeado en placas llamadas ánodos, que van a electrorrefinación. - Lixiviación: es un proceso hidrometalúrgico, que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una mezcla de ácido sulfúrico y agua. - Lixiviación, basándose en el principio de que los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas, se aplica una sustancia de este tipo al material triturado, que viene del chancado. Este material, que se encuentra en las pilas de lixiviación, es regado (con aspersores o goteo) por unos 50 días con una disolución de ácido sulfúrico y agua, que formará una mezcla homogénea llamada sulfato de cobre. Esta es llevada a unos estanques donde son limpiadas y luego a una planta de extracción por solvente (mezcla de parafina y resina orgánica), donde se
obtiene una solución concentrada de cobre que pasa a la etapa de electroobtención. - Electrorrefinación: los ánodos provenientes de la fundición se llevan a celdas electrolíticas para su refinación. De este proceso se obtienen cátodos de alta pureza o cátodos electrolíticos, de 99,99% de cobre. - Electroobtención: consiste en una electrólisis mediante la cual se recupera el cobre de la solución proveniente de la lixiviación, obteniéndose cátodos de alta pureza. Electroobtención , aquí la solución electrolítica de cobre es llevada a las celdas de electroobtención, que tienen en su interior sumergidas unas placas metálicas. Estas corresponden alternadamente a un ánodo y un cátodo. Los ánodos son placas de plomo que hacen las veces de polo positivo, ya que por estos se introduce la corriente eléctrica; en tanto que los cátodos son placas de acero inoxidable, que corresponde al polo negativo, por donde sale la corriente. Así, el cobre del solución de sulfato de cobre migra hacia el cátodo, depositándose en su superficie. Luego de siete días, se procede a su cosecha. Esta consiste en la limpieza con agua caliente y la extracción del cobre con una máquina especial (despegadora), en ambas caras de la plancha. - Cátodos: obtenidos del proceso de electrorrefinación y de electroobtención, son sometidos a procesos de revisión de calidad y luego seleccionados, pesados y apilados. - Despacho y transporte: los cátodos son despachados en trenes o camiones hacia los puertos de embarque y desde ahí, a los principales mercados compradores.
Características, extracción y usos Formas de extracción La extracción subterránea de cobre se realiza cuando un yacimiento presenta una cubierta de material estéril muy espesa, lo que hace que la extracción desde la superficie sea muy poco rentable. Para ello se realizan distintos tipos de faenas bajo el suelo, las que pueden ser horizontales en túneles o galerías, verticales en piques o inclinadas en rampas. La extracción a rajo abierto se hace cuando una mina presenta una forma regular y el mineral está ubicado en la superficie y el material estéril que lo cubre pueda ser retirado con facilidad. Un rajo se construye con un determinado ángulo de talud, con bancos y bermas en las que se realizan las
tronaduras (detonaciones), de donde sale el material que luego será transportado por estas mismas vías en grandes camiones.
APLICACIONES Por sus características de conductibilidad eléctrica y térmica, resistencia mecánica, flexibilidad, resistencia a la corrosión y relación costo-beneficio, el cobre es el metal más utilizado en equipamientos de sistemas eléctricos. El cobre es utilizado en generadores, transformadores, hilos y terminales conductores, astas, placas, terminales y conectores de tierra, motores y equipos eléctricos, entre otras aplicaciones.
Cobre metálico El cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100%, como aleado con otros elementos. El cobre puro se emplea principalmente en la fabricación de cables eléctricos.
Tuberías de cobre Hoy, las tuberías de cobre son cada vez más utilizadas en diversos tipos de construcciones, ya sea de viviendas o empresas, pues disminuyen costos y tiempos al poseer un amplio rango de diámetros y grosores en sus paredes, lo que permite una gran adaptación a otras piezas, especialmente en instalaciones de agua y gas. Los usuarios, por su parte, prefieren las tuberías de cobre porque son confiables y seguras, ya que en las uniones siempre mantienen la firmeza, y la posibilidad de fuga de gas es casi nula. Su mantenimiento es mucho menor que otros tipos de tubo y la vida útil es eterna.
Medios de transporte El cobre se emplea en varios componentes de coches y camiones, principalmente los radiadores (gracias a su alta conductividad térmica y resistencia a la corrosión), frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos. Un coche pequeño contiene en total en torno a 20 kg de cobre, subiendo esta cifra a 45 kg para los de mayor tamaño .38 También los trenes requieren grandes cantidades de cobre en su construcción: 1 - 2 toneladas en los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los de alta velocidad. Además las catenarias contienen unas 10 toneladas de cobre por kilómetro en las líneas de alta velocidad.12 Por último, los cascos de los barcos incluyen a menudo aleaciones de cobre y níquel para reducir el ensuciamiento producido por los seres marinos.
Construcción y ornamenteción El cobre se emplea en varios componentes de coches y camiones, principalmente los radiadores (gracias a su alta conductividad térmica y resistencia a la corrosión), frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos. Un coche pequeño contiene en total en torno a 20 kg de cobre, subiendo esta cifra a 45 kg para los de mayor tamaño .38 También los trenes requieren grandes cantidades de cobre en su construcción: 1 - 2 toneladas en los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los de alta velocidad. Además las catenarias contienen unas 10 toneladas de cobre por kilómetro en las líneas de alta velocidad.12 Por último, los cascos de los barcos incluyen a menudo aleaciones de cobre y níquel para reducir el ensuciamiento producido por los seres marinos.
Monedas Desde el inicio de la acuñación de monedas en la Edad Antigua el cobre se emplea como materia prima de las mismas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones como el bronce y el cuproníquel. Ejemplos de monedas que incluyen cobre puro:
Las monedas de uno, dos y cinco céntimos de euro son de acero recubierto de cobre. La moneda de un centavo de dólar estadounidense es de cinc recubierto de cobre.
Ejemplos de monedas de cuproníquel:
Disco interior de la moneda de un euro y parte exterior de la moneda de dos euros. Monedas de 25 y 50 céntimos de dólar estadounidense Monedas españolas de 5, 10, 25, 50 y 200 pesetas acuñadas desde 1949.
Otras aplicaciones El cobre participa en la materia prima de una gran cantidad de diferentes y variados componentes de todo tipo de maquinaria, tales como casquillos, cojinetes, embellecedores, etc. Forma parte de los elementos de bisutería, bombillas y tubos fluorescentes, calderería, electroimanes, instrumentos musicales de viento, microondas, sistemas de calefacción y aire acondicionado. El cobre, el bronce y el latón son aptos para tratamientos de galvanizado para cubrir otros metales.
PAISES PRODUCTORES A NINEL MUNDIAL Países productores de cobre, presentados en orden de im portancia según su productividad: Chile, EE.UU Canadá Indonesia Australia Rusia China Perú México Zambia
Chile es el mayor productor de cobre en el mundo y este metal es su principal producto de exportación.
RECICLAJE Mientras que en 1970 solo se reciclaba el 30% del cobre, en el 2000 la tasa de reciclaje en algunos de estos países se acercaba al 40%, empujada por las fuertes regulaciones ambientales. De hecho, el 43% de las necesidades de cobre en Europa es cubierto por el reciclaje. El objetivo de esta iniciativa es reciclar 4 kilos por habitante al año a fines del 2006. El cobre proveniente de los teléfonos móviles y las computadoras puede representar de un 5% a un 18% de su peso. El cobre nunca se desecha. Se utiliza, recicla y se reutiliza fácilmente e indefinidamente, sin pérdida de calidad o desempeño. No existe diferencia entre el material reciclado y el metal obtenido de la minería. Este valor agregado ha dado pie a una completa infraestructura de tecnología industrial, que hoy en día cubre el 43% de los requerimientos de cobre en Europa. En el mundo, el 35% de las necesidades de cobre se obtiene por los desechos que son reciclados y que contienen cobre (computadoras, equipos electrónicos, válvulas, electrodomésticos). Actualmente los principales sectores industriales que utilizan cobre son el de la energía y la construcción. Su uso se divide en electricidad y energía (que incluye cables en la industria de la construcción) con un 65%; construcción (incluyendo arquitectura y tuberías) con un 25%; transporte con un 7% y misceláneo (monedas, diseño, escultura, etc.) con un 3%. La industria de reciclaje de cobre es capaz de recuperar virtualmente el 100% del cobre utilizado, creando muy poco o ningún desecho. Este proceso incluye un ahorro de un 85% en relación a la producción primaria, que es la extracción y conversión del cobre.
Cobre: material clave para el esfuerzo de reciclar. El cobre nunca se desecha. Se utiliza, recicla y se re utiliza fácilmente e indefinidamente, sin pérdida de calidad o desempeño. No existe diferencia entre el material reciclado y el metal obtenido de la minería.
Tabla No. 3 Participación del Cu reciclado en el uso total de cobre (al 31/12/2004)
Uso total Cantidad (Miles de obtenida por Porcentaje toneladas) reciclaje Europa 6350 2732 43 En el mundo 22450 7778 35
% en 2003 42 34
A nivel mundial, el 35% de las necesidades de cobre se obtienen por los desechos que son reciclados y que contienen cobre (computadores, equipos electrónicos, válvulas, electrodomésticos). El cobre es un metal que está presente en forma natural en la corteza terrestre y es esencial para el desarrollo de la vida. Actualmente los principales sectores industriales que utilizan cobre son el de la energía y la construcción. Su uso se divide en electricidad y energía (que incluye cables en la industria de la construcción) con un 65%; construcción (incluyendo arquitectura y tuberías) con un 25%; transporte con un 7% y misceláneo (monedas, diseño, escultura, etc.) con un 3%.
La creciente industria del reciclaje La industria de reciclaje de cobre es capaz de recuperar virtualmente el 100% del cobre utilizado, creando muy poco o ningún desecho. Este proceso incluye un ahorro de un 85% en relación a la producción primaria, que es la extracción y conversión del cobre. Tabla No. 4 Producción de Cu reciclado (en miles de toneladas cuadradas)
Europa En el mundo
2003 2,614 7,266
2004 2,732 7,778
Cambio +118 +512
% +4.5% +7%
En el 2020, los europeos botarán un 45% más de desechos de lo que lo hicieron en 1995, según la oficina europea de medioambiente. En una sociedad moderna, virtualmente todos estos productos potencialmente contienen cobre, tanto que una gran parte de este crecimiento es debido a equipos eléctricos o
electrónicos que llegan al fin de su vida útil y que contienen alrededor de un 20% de su peso en cobre.
CONTAMINACION AMNIENTAL Las minas no contaminan el ambiente, estas han existido desde hace muchos años y no han perjudicado a nadie. El problema radica en que para separa los elementos de la roca utilizan productos químicos que si no se desechan según las normas establecidas (Lo cual implica un costo muy alto) son los que producen daños al medio ambiente y a la población
Efectos ambientales del Cobre La producción mundial de Cobre está todavía creciendo. Esto básicamente significa que más y más Cobre termina en le medioambiente. Los ríos están depositando barro en sus orillas que están contaminados con Cobre, debido al vertido de aguas residuales contaminadas con Cobre. El Cobre entra en el aire, mayoritariamente a trav’es de la liberación durante la combustión de fuel. El
Cobre en el aire permanecerá por un periódo de tiempo eminente, antes de depositarse cuando empieza a llover. Este terminará mayormente en los suelos, como resultado los suelos pueden también contener grandes cantidades de Cobre después de que esté sea depositado desde el aire. El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por actividades humanas como por procesos naturales. Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo, descomposición de la vegetación, incendios forestales y aerosoles marinos. Unos pocos de ejemplos de actividades humanas que contribuyen a la liberación del Cobre han sido ya nombrado. Otros ejemplos son la minería, la producción de metal, la producción de madera y la producción de fertilizantes fosfatados. El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares de residuos. Cuando el Cobre termina en el suelo este es fuertemente atado a la materia orgánica y menierales. Como resultado este no viaja muy l ejos antes de ser liberado y es dificil que entre en el agua subterránea. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido sobre las partículas de lodos como iones libres. El Cobre no se rompe en el ambiente y por eso se puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos. En suelos ricos en Cobre sólo un número pequeño de plantas pueden vivir. Por esta razón no hay diversidad de plantas cerca de las fábricas de Cobres, debido al efecto del Cobre sobre las plantas, es una seria amenaza para la producción en las granjas. El Cobre puede seriamente influir en el proceso de ciertas tierras agrícolas, dependiendo de la acidez del suelo y la presencia de materia orgánica. A pesar de esto el estiércol que contiene Cobre es todavía usado.
El Cobre puede interrumpir la actividad en el suelo, su influencia negativa en la actividad de microorganismos y lombrices de tierra. La descomposición de la materia orgánica puede disminuir debido a esto. Cuando los suelos de las granjas están contaminados con Cobre, los animales pueden absorber concentraciones de Cobre que dañan su salud. Principalmente las ovejas sufren un gran efecto por envenenamiento con Cobre, debido a que los efectos del Cobre se manifiestan a bajas concentraciones.
Cañerías de cobre El cobre es un material caracterizado por su gran durabilidad y resistencia a la corrosión. Además, inhibiría la proliferación de microorganismos patógenos dañinos para nuestra salud. Es por ello que este metal es ideal para la fabricación de cañerías que transportan el agua potable que b ebemos día a día. No obstante las ventajas del cobre, siempre está en permanente estudio hasta qué punto estas cañerías podrían contribuir a un consumo excesivo de cobre a través del agua. Pero algunas investigaciones han demostrado que las cañerías liberan pequeñas cantidades de cobre durante el primer y segundo año de su instalación, mientras se forma una capa protectora. Pero esta liberación es muy limitada y no suficiente
GLOSARIO Aluminio: es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferroso. Los alquilaluminios: usados en la polimerización del etileno, son tan reactivos que destruyen el tejido humano y producen reacciones exotérmicas violentas al contacto del aire y del agua. Los haluros de aluminio: Tienen características de ácido Lewis y son utilizados como tales como catalizadores o reactivos auxiliares Los aluminosilicatos: Son una clase importante de minerales. Forman parte de las arcillas y son la base de muchas cerámicas y vidrios.
El hidróxido de aluminio: (Al (OH)3) se emplea como antiácido, como mordiente, en tratamiento de aguas, en la producción de cerámica y vidrio y en la impermeabilización de tejidos. Los hidruros complejos de aluminio son reductores valiosos en síntesis orgánica. El sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) y el sulfato de amonio y aluminio (Al (NH4)(SO4)2) se emplean como modiente el tratamiento en el tratamiento de aguas tratamiento de aguas, en la producción de papel, como aditivo alimentario y en el curtido del cuero.9 El fosfato de aluminio (AlPO4) se utiliza, junto con otras materias, como deshidratante a alta temperatura. El borohidruro de aluminio (Al (BH4)3) se añade como aditivo a los combustibles de aviones a reacción. Las sales de aluminio de los ácidos grasos (por ejemplo el estearato de aluminio) forman parte de la formulación del napalm. En muchas vacunas, ciertas sales de aluminio realizan la función de adyuvante inmune para ayudar a la proteína de la vacuna a adquirir suficiente potencia para estimular al sistema inmunológico. El Al (CH2CH3)3 arde violentamente al aire y destruye rápidamente los tejidos. El residuo de aluminio es fácil de manejar porque es ligero, no arde y no se oxida y también es fácil de transportar.
El cobre, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, caracterizada por ser los mejores conductores de electricidad. Los halógenos atacan con facilidad al cobre especialmente en presencia de humedad; Los oxiácidos atacan al cobre, aprovechándose dicha circunstancia para emplearlos como decapantes (ácido sulfúrico) y abrillantadores (ácido nítrico) Chancado: etapa en la cual grandes máquinas reducen las rocas a un tamaño uniforme de no más de 1,2 cm. Molienda: grandes molinos continúan reduciendo el material, hasta llegar a unos 0,18 mm, con el que se forma una pulpa con agua y reactivos que es llevada a Fundición: para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, azufre y sílice) e impurezas, este es tratado a elevadas temperaturas en hornos especiales. Aquí se obtiene cobre RAF, el que es moldeado en placas llamadas ánodos, que van a electrorrefinación. Lixiviación: es un proceso hidrometalúrgico, que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una mezcla de ácido sulfúrico y agua. Electrorrefinación: los ánodos provenientes de la fundición se llevan a celdas electrolíticas para su refinación. De este proceso se obtienen cátodos de alta pureza o cátodos electrolíticos, de 99,99% de cobre. Electroobtención: consiste en una electrólisis mediante la cual se recupera el cobre de la solución proveniente de la lixiviación, obteniéndose cátodos de alta pureza. Cátodos: obtenidos del proceso de electrorrefinación y de electroobtención, son sometidos a procesos de revisión de calidad y luego seleccionados, pesados y apilados.
