Encarta empaquetado
Ecoembes
Anfevi (Asociación Nacional de Fabricantes de Envases de Vidrio)
Vídeo acerca de la fabricación de bolsas de plástico:
Realidad aumentada con Aero y Blender
Hace 5 meses
5 de diciembre de 2008
El corcho
El corcho es un producto natural, compuesto por células muertas y aire, que se extrae del tronco y ramas del alcornoque. El material lo encontramos en capas que se hacen más gruesas a medida que el árbol se desarrolla. Éste se extiende por la parte occidental del Mediterráneo, en especial en la Península Ibérica.
Sus particularidades se conocían ya hace siglos, aunque se destinaba a la fabricación de productos para la pesca o como material modesto para la construcción. Adquiriría mayor valor en el siglo XVII cuando, tras la creación del champán por Dom Perignon, se buscó un elemento que conservara la bebida en óptimas condiciones. Así comenzó su expansión en el mercado de los tapones para vinos y espumosos, aunque se ha extendido a otras aplicaciones como la construcción y decoración.
Propiedades y productos: La primera capa que se extrae, aproximadamente cuando el árbol tiene unos quince años, es el llamado corcho bornizo. La calidad aumenta progresivamente en las sucesivas extracciones, por lo que el bornizo no se utiliza en la fabricación de tapones, sino sólo para aglomerados para la construcción. El corcho se retira del árbol una vez cada década, aproximadamente.
La versatilidad de este material proviene de sus características. Gracias a la alta proporción de aire que contiene, su densidad es muy baja y, por tanto, muy ligero. Asimismo, la suberina, que es la sustancia que se produce en la transformación de la celulosa, lo convierte en impermeable tanto a gases como a líquidos, y lo hace maleable y resistente; no se deforma fácilmente.
Además, es un excelente aislante tanto térmico como acústico, que lo hace ideal para convertirse en revestimiento de paredes de hospitales, salas de música, etc. En la construcción se utiliza en forma de paneles, elaborados con corcho prensado. Otras peculiaridades que lo complementan es que es inodoro, higiénico y su combustión no es habitual.
Otras aplicaciones más básicas son la fabricación de pizarras para pinchar anotaciones o la fabricación de maquetas.
Sus particularidades se conocían ya hace siglos, aunque se destinaba a la fabricación de productos para la pesca o como material modesto para la construcción. Adquiriría mayor valor en el siglo XVII cuando, tras la creación del champán por Dom Perignon, se buscó un elemento que conservara la bebida en óptimas condiciones. Así comenzó su expansión en el mercado de los tapones para vinos y espumosos, aunque se ha extendido a otras aplicaciones como la construcción y decoración.
Propiedades y productos: La primera capa que se extrae, aproximadamente cuando el árbol tiene unos quince años, es el llamado corcho bornizo. La calidad aumenta progresivamente en las sucesivas extracciones, por lo que el bornizo no se utiliza en la fabricación de tapones, sino sólo para aglomerados para la construcción. El corcho se retira del árbol una vez cada década, aproximadamente.
La versatilidad de este material proviene de sus características. Gracias a la alta proporción de aire que contiene, su densidad es muy baja y, por tanto, muy ligero. Asimismo, la suberina, que es la sustancia que se produce en la transformación de la celulosa, lo convierte en impermeable tanto a gases como a líquidos, y lo hace maleable y resistente; no se deforma fácilmente.
Además, es un excelente aislante tanto térmico como acústico, que lo hace ideal para convertirse en revestimiento de paredes de hospitales, salas de música, etc. En la construcción se utiliza en forma de paneles, elaborados con corcho prensado. Otras peculiaridades que lo complementan es que es inodoro, higiénico y su combustión no es habitual.
Otras aplicaciones más básicas son la fabricación de pizarras para pinchar anotaciones o la fabricación de maquetas.
Veamos un vídeo publicado en You Tube acerca de las cualidades del corcho:
El reciclado del papel y del cartón
En la web de REPACAR (Asociación Española de Recuperadores de Papel y Cartón) se puede ver y descargar una estupenda presentación en .pdf acerca de la historia del reciclado del papel y del cartón (clic aquí).
Reproducimos aquí la siguiente información, extraída de la web de AFCO (Asociación de Fabricantes de Cartón Ondulado) acerca del Ciclo del Cartón:
1/ Gestión Forestal Sostenible: Los bosques cultivados en España representan 400.000 hectáreas y absorben 10 toneladas de CO2 por hectárea cada año. Gracias a una gestión forestal sostenible, el sector papelero contribuye al incremento de la superficie arbolada y al desarrollo rural, creando empleo y riqueza.2/ Madera: El papel que se fabrica en nuestro país no procede de maderas nobles ni de especies exóticas o de bosques tropicales. Por el contrario, la madera que se utiliza para la producción de celulosa tiene su origen en plantaciones forestales de especies de crecimiento rápido, como eucalipto, chopo y pino radiata o insigne. Por tanto, el papel “se planta y se cultiva” y, además, sólo un 70% del incremento anual se tala; el 30% restante se preserva, con lo que la industria papelera contribuye a aumentar la masa forestal.
3/ Hogares: El papel y cartón se recoge a través de tres vías: la recogida selectiva del contenedor azul y puerta a puerta en pequeños comercios; la recogida comercial y la recogida industrial.
4/ Colaboración ciudadana: Gracias a la colaboración ciudadana, el SIG que gestiona Ecoembes recicló 598.677 toneladas de papel y cartón en 2006, 11.634 más que en 2005, y recuperó más de 1,3 millones de toneladas de envases ligeros y envases de cartón y papel.
5/ Papel recuperado: Por cada diez kilos de papel y cartón que se fabrican en España, se utilizan como materia prima 8,5 kilos de papel usado. Según datos de ASPAPEL, hoy por hoy, en España recuperamos el 63,7% del papel y cartón que consumimos. Por primera vez, el porcentaje se sitúa por encima de la media de la Unión Europea, que alcanzó una cifra récord del 63,4% el año pasado, según un informe del Consejo Europeo de Papel Recuperado.
Por su parte, durante 2007, los españoles recuperamos casi 5 millones de toneladas de papel usado, lo que supone un aumento de 5,9 % sobre las cifras de recogida aparente del año anterior. La tasa de utilización se sitúa en el 84,6% y la de reciclaje en el 73,7%. Esto significa que ahorramos un 1 % de las emisiones de dióxido de carbono generadas en el país.
6/ Bobinas de papel: La materia prima con que se fabrica el cartón ondulado es el papel. A su vez, la materia prima para la fabricación del papel es la celulosa que se obtiene de la madera (fibra virgen), del papel recuperado y de fibras vegetales anuales, como la paja de cereales (fibra reciclada).Papel de fibra virgen: 15%Papel de fibra reciclada: 85%
7/ Planchas de cartón ondulado: La producción de cartón ondulado en España durante 2007 alcanzó los 4.638 millones de metros cuadrados, lo que supone un incremento del 0,65 % con respecto a las cifras obtenidas en 2006 (4.608 millones de metros cuadrados). El consumo de papel en onduladora ascendió a 2,8 millones de toneladas.
8/ Cajas de cartón ondulado: La media de consumo de cartón ondulado por habitante y año se cifró en los 55,93 kilogramos durante 2007. Esto significa que un consumidor entra en contacto con 10 o 20 embalajes distintos de cartón ondulado cada día.
9/ Cajas de cartón con productos: Los principales sectores demandantes de envases de cartón ondulado son los productos agrícolas y alimenticios, con el 23% y el 16,5% del total respectivamente. Le siguen las bebidas, con el 15%, y la transformación del cartón ondulado, con el 13,2%.
10/ Cajas usadas listas para reciclar: Todo producto de cartón ondulado que vaya identificado por el Sello RECIPAP es reciclable. El cartón usado se puede volver a utilizar, convirtiéndolo en materia prima secundaria. Su recuperación permite que se integre nuevamente en el ciclo productivo como fibra reciclada. Y cuando no es apto para el reciclaje se valoriza energéticamente, utilizándose como biocombustible, o se utiliza para hacer compost, por ser fácilmente biodegradable.
Por su parte, durante 2007, los españoles recuperamos casi 5 millones de toneladas de papel usado, lo que supone un aumento de 5,9 % sobre las cifras de recogida aparente del año anterior. La tasa de utilización se sitúa en el 84,6% y la de reciclaje en el 73,7%. Esto significa que ahorramos un 1 % de las emisiones de dióxido de carbono generadas en el país.
6/ Bobinas de papel: La materia prima con que se fabrica el cartón ondulado es el papel. A su vez, la materia prima para la fabricación del papel es la celulosa que se obtiene de la madera (fibra virgen), del papel recuperado y de fibras vegetales anuales, como la paja de cereales (fibra reciclada).Papel de fibra virgen: 15%Papel de fibra reciclada: 85%
7/ Planchas de cartón ondulado: La producción de cartón ondulado en España durante 2007 alcanzó los 4.638 millones de metros cuadrados, lo que supone un incremento del 0,65 % con respecto a las cifras obtenidas en 2006 (4.608 millones de metros cuadrados). El consumo de papel en onduladora ascendió a 2,8 millones de toneladas.
8/ Cajas de cartón ondulado: La media de consumo de cartón ondulado por habitante y año se cifró en los 55,93 kilogramos durante 2007. Esto significa que un consumidor entra en contacto con 10 o 20 embalajes distintos de cartón ondulado cada día.
9/ Cajas de cartón con productos: Los principales sectores demandantes de envases de cartón ondulado son los productos agrícolas y alimenticios, con el 23% y el 16,5% del total respectivamente. Le siguen las bebidas, con el 15%, y la transformación del cartón ondulado, con el 13,2%.
10/ Cajas usadas listas para reciclar: Todo producto de cartón ondulado que vaya identificado por el Sello RECIPAP es reciclable. El cartón usado se puede volver a utilizar, convirtiéndolo en materia prima secundaria. Su recuperación permite que se integre nuevamente en el ciclo productivo como fibra reciclada. Y cuando no es apto para el reciclaje se valoriza energéticamente, utilizándose como biocombustible, o se utiliza para hacer compost, por ser fácilmente biodegradable.
El papel y el cartón
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Haz clic en la imagen de la izquierda para ver con mayor detalle la lámina de AULA 2 (El Mundo), que te puede servir como introducción para conocer este material...
..., de cuyo proceso de fabricación también puedes aprender con la siguiente presentación de la marca Creator (Torraspapel):
Más información en las siguientes webs:
Reciclapapel: página web del Departamento de Medio Ambiente del Gobierno de Aragón, donde se puede obtener mucha información: rastrea en sus diferentes secciones.
Papelnet: página web de Chile donde se relacionan la industria forestal, la celulosa, el papel y los correspondientes procesos productivos
Página Urbano Ambiental: página desarrollada por Manuel Jódar, con un apartado dedicado al papel.
Wikipedia
Enciclopedia Encarta
La madera (II): vídeos
Hemos encontrado en You Tube este vídeo de la serie Así se hace (Discovery Channel) acerca del proceso de obtención y transformación de la madera:
Y también este otro acerca del proceso de fabricación de una puerta de madera:
Y también este otro acerca del proceso de fabricación de una puerta de madera:
La madera
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La madera es la materia prima que más ha explotado el hombre desde la antigüedad. Desde siempre, sus usos han sido muy variados: como combustible (leña), como elemento estructural para la construcción, como fuente de pulpa de celulosa (para fabricar el papel y el cartón), como material para fabricar utensilios y herramientas manuales, objetos decorativos, etc...Haz clic sobre la imagen de la derecha para ver con más detalle una lámina publicada en AULA 2 (El Mundo).
Los siguientes enlaces conducen a páginas donde hay gran cantidad de información acerca de las clases de madera que hay, de sus propiedades, y de los procesos de obtención, de transformación y acabado...
- Wikipedia
- TecnoWeb
- Talla en Madera 1: Generalidades sobre la madera
- Talla en Madera 2: Anatomía del árbol
- Talla en Madera 3: Las plagas de la madera
- Talla en Madera 4: Secado y almacenado
- Talla en Madera 5: Clases de madera
- Guía de las Maderas
- AITIM (Asociación Técnica de Investigación de Industrias de la Madera)
- FEIM (Federación Española de Industrias de la Madera)
- ASERMA (Asociación Española de Recuperadores de Madera)
Aplicaciones del acero: ferralla para el hormigón armado
Las estructuras de hormigón armado que aparecen en la construcción de edificios de todo tipo, de puentes, de túneles, de presas, etc, emplean dos materiales que se complementan perfectamente: el hormigón y el acero.
Las cargas que reciben las vigas y los pilares de una estructura hacen que en el material se produzcan dos tipos de esfuerzos: esfuerzos de compresión (aplastamiento) y esfuerzos de tracción (estiramiento). El acero resiste muy bien ambos tipos de esfuerzos, pero es caro. Y el hormigón es un material económico, pero resiste mal los esfuerzos de tracción. Cuando se combinan adecuadamente el hormigón y el acero, el resultado es una estructura que resiste bien ambos tipos de esfuerzos y que no es demasiado cara.
El acero que necesitan los elementos constructivos de hormigón (vigas, pilares, losas, muros...) se suele llamar ferralla. La ferralla se dispone en forma de armaduras, que son conjuntos de barras de acero unidas entre sí. Las armaduras deben quedar en el interior de la viga o del pilar, así que antes de verter el hormigón se colocan en los encofrados o moldes que darán forma a la viga o al pilar. Una vez endurecido el hormigón, las cargas que recibe el elemento se reparten entre ambos materiales, y el acero absorbe los esfuerzos de tracción con los que el hormigón no puede.
Hemos localizado algunos vídeos de interés sobre la fabricación industrializada (en taller) de ferralla para la construcción en la web de una empresa argentina.
4 de diciembre de 2008
Un metal resistente: el titanio (Ti)
Su mineral más común es el rutilo, dióxido de titanio cristalizado y de la ilmenita formada por titanio y hierro.PROCESO DE OBTENCIÓN
La cloruración es la transformación de óxido de tetracloruro de titanio a temperatura elevada. Una vez condensado y purificado es reducido en un reactor y se obtiene la esponja de titanio. Después se funde y se obtienen los lingotes de metal.
CARACTERÍSTICAS
Metal de color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y de gran resistencia mecánica. Se oxida y es atacado por los ácidos fuertes pero soporta los agentes atmosféricos.
APLICACIONES DEL TITANIO
Se utiliza para construir fuselaje de aviones, cohetes y lanzaderas espaciales por su densidad y resistencia mecánica. Sus aleaciones son duras y resistentes. El carburo de titanio se utiliza en la fabricación de aletas de turbinas en la industria aerospacial y en herramientas de corte.
Un metal líquido: el mercurio (Hg)
Su principal mena es el cinabrio, mineral rojizo constituido por sulfuro de mercurio. Puede encontrarse el mercurio nativo.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se somete a un proceso de tostación en presencia de aire. El mercurio se volatiliza y sus vapores son conducidos a dispositivos de condensación, donde el mercurio se condensa y se recoge en estado líquido.
CARACTERÍSTICAS
Líquido de color plateado y brillante de densidad elevada, buen conductor de la electricidad y elevado coeficiente de dilatación térmica. Disuelve casi todos los demás metales, excepto el hierro, el níquel, el molibedno y tungteno. Con estos forma amalgamas.
APLICACIONES DEL MERCURIO
Se fabrican termómetros y barómetros por su temperatura uniforme. Las amalgamas se utilizan como empaste de dientes. Se emplea para fabricar lámpara fluorescentes y pilas de botón. Es venenoso, su intoxicación se denomina hidrargirismo. El organismo no es capaz de eliminarlo.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se somete a un proceso de tostación en presencia de aire. El mercurio se volatiliza y sus vapores son conducidos a dispositivos de condensación, donde el mercurio se condensa y se recoge en estado líquido.
CARACTERÍSTICAS
Líquido de color plateado y brillante de densidad elevada, buen conductor de la electricidad y elevado coeficiente de dilatación térmica. Disuelve casi todos los demás metales, excepto el hierro, el níquel, el molibedno y tungteno. Con estos forma amalgamas.
APLICACIONES DEL MERCURIO
Se fabrican termómetros y barómetros por su temperatura uniforme. Las amalgamas se utilizan como empaste de dientes. Se emplea para fabricar lámpara fluorescentes y pilas de botón. Es venenoso, su intoxicación se denomina hidrargirismo. El organismo no es capaz de eliminarlo.
Un metal infusible: el volframio (W)
El mineral básico del que se extrae el volframio es la wolframita, aunque también se usa la scheelita, una sal de calcio.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se funden los minerales con carbonato de sodio, para obtener una sal soluble que contiene volframio. Se trata con ácido clorhídrico para obtener óxido de volframio que precipita en el fondo. Se reduce el óxido por medio de una corriente de hidrógeno en un horno eléctrico.
CARACTERÍSTICAS
De color gris acerado, muy duro y pesado y de buena conductividad eléctrica. Difícil de mecanizar. Es muy dúctil pero para obtener hilos necesitas hileras de diamante. Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales.
APLICACIONES DEL VOLFRAMIO
Se utiliza para fabricar filamentos de lámpara de incandescencia y resistencias de hornos eléctricos por su ductilidad, conductividad eléctrica y elevado punto de fusión. Su aleación con carbono se llama carburo de volframio y es usdao para fabricar herramientas de corte y matrices. Se mezcla con cromo, níquel y cobalto para obtener aceros imantados. Se asocia con el titanio y el tántalo para fabricar herramientas de corte rápido.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se funden los minerales con carbonato de sodio, para obtener una sal soluble que contiene volframio. Se trata con ácido clorhídrico para obtener óxido de volframio que precipita en el fondo. Se reduce el óxido por medio de una corriente de hidrógeno en un horno eléctrico.
CARACTERÍSTICAS
De color gris acerado, muy duro y pesado y de buena conductividad eléctrica. Difícil de mecanizar. Es muy dúctil pero para obtener hilos necesitas hileras de diamante. Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales.
APLICACIONES DEL VOLFRAMIO
Se utiliza para fabricar filamentos de lámpara de incandescencia y resistencias de hornos eléctricos por su ductilidad, conductividad eléctrica y elevado punto de fusión. Su aleación con carbono se llama carburo de volframio y es usdao para fabricar herramientas de corte y matrices. Se mezcla con cromo, níquel y cobalto para obtener aceros imantados. Se asocia con el titanio y el tántalo para fabricar herramientas de corte rápido.
Un metal blando: el estaño (Sn)
Se conoce desde la antigüedad pero se consideraba una variante del plomo.
Se extrae básicamente de la casiterita, que es un óxido de estaño pero su riqueza en estaño es muy baja.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Es necesario concentrarlo por su baja riqueza. Para ello se tritura y se lava.
Después se somete a un proceso de tostación para eliminar los sulfuros. A continuación se reduce en un horno de reverbero, usando antracita. Se moldea en bloques.
El proceso de afino se lleva a cabo en una cuba electrólitica, el ánodo está formado por planchas de estaño bruto y el cátodo por láminas de estaño puro.
CARACTERÍSTICAS.
De color blanco brillante, muy blando de estructura cristalina, poco dúctil pero maleable. Su estructura cristalina se pone de manifiesto al doblar una barra ya que se escucha el rozamiento de cristales entre si. Puede ser laminado, es estable y resistente a los agentes atmosféricos pero puede ser atacado por ácidos y productos alcalinos.
APLICACIONES DEL ESTAÑO
El papel de estaño no se utiliza por su elevado coste. Se usa para recubrimiento electrolítico de otros metales por su resistencia a la oxidación. Es un elemento imprescindible en las aleaciones:
Se extrae básicamente de la casiterita, que es un óxido de estaño pero su riqueza en estaño es muy baja.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Es necesario concentrarlo por su baja riqueza. Para ello se tritura y se lava.
Después se somete a un proceso de tostación para eliminar los sulfuros. A continuación se reduce en un horno de reverbero, usando antracita. Se moldea en bloques.
El proceso de afino se lleva a cabo en una cuba electrólitica, el ánodo está formado por planchas de estaño bruto y el cátodo por láminas de estaño puro.
CARACTERÍSTICAS.
De color blanco brillante, muy blando de estructura cristalina, poco dúctil pero maleable. Su estructura cristalina se pone de manifiesto al doblar una barra ya que se escucha el rozamiento de cristales entre si. Puede ser laminado, es estable y resistente a los agentes atmosféricos pero puede ser atacado por ácidos y productos alcalinos.
APLICACIONES DEL ESTAÑO
El papel de estaño no se utiliza por su elevado coste. Se usa para recubrimiento electrolítico de otros metales por su resistencia a la oxidación. Es un elemento imprescindible en las aleaciones:
- Bronces: proporción inferior al 25%
- Metal blando: Se utiliza en la fabricación de cojinetes.
- Aleaciones fusibles y soldadura blanda: Formada a base de estaño y plomo.
Un metal duro: el cromo (Cr)
Su mena principal es la cromita, un compuesto de hierro y cromo.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se utiliza el método Goldschmigt, que consiste en reducir la cromita por tostación usando aluminio en polvo. Así conseguimos ferrocromo.
Después se somete a un afino alectrolítico partiendo un ánodo de plomo.
CARACTERÍSTICAS
De color blanco brillante, muy duro, frágil y estructura cristalina. Esmuy resistente a la oxidación y a la corrosión.
APLICACIONES DEL CROMO
Se emplea para el cromado, recubrimiento electrolítico de otros metales, por su resistencia a la corrosión. Como esta capa es muy porosa y quebradiza se deposita antes una de níquel o cobre.
Acero al cromo: Se fabrican cigüeñales y rodamientos, blindajes y maquinaria de corte. Es un acero inoxidable y sus compuestos se usan para obtener pigmentos colorantes.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se utiliza el método Goldschmigt, que consiste en reducir la cromita por tostación usando aluminio en polvo. Así conseguimos ferrocromo.
Después se somete a un afino alectrolítico partiendo un ánodo de plomo.
CARACTERÍSTICAS
De color blanco brillante, muy duro, frágil y estructura cristalina. Esmuy resistente a la oxidación y a la corrosión.
APLICACIONES DEL CROMO
Se emplea para el cromado, recubrimiento electrolítico de otros metales, por su resistencia a la corrosión. Como esta capa es muy porosa y quebradiza se deposita antes una de níquel o cobre.
Acero al cromo: Se fabrican cigüeñales y rodamientos, blindajes y maquinaria de corte. Es un acero inoxidable y sus compuestos se usan para obtener pigmentos colorantes.
Un metal protector: el cinc (Zn)
Es conocido desde la antigüedad. Su mena principal es la blenda, que es sulfuro de cinc y plomo de riqueza superior al 50%.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Es similar al del plomo. Se obtiene por vía seca. En la fase de tostación se obtiene el óxido de cinc, después se reduce el óxido en un cromo de retortura con ayuda del carbón y puede afinarse por procedimientos electrolíticos.
La vía húmeda consiste en tratar el mineral triturado con una disolución de ácido sulfúrico. El cinc se disuelve en forma de sulfato de cinc y las impurezas precipitan. Después se trata la disolución con métodos electrolíticos para recuperar el cinc.
CARACTERÍSTICAS
De color azulado, brillante, frágil en frío y relativamente blando.
El aire húmedo lo oxida y hace que pierda su brillo. La capa de óxido que lo acompaña lo protege de una oxidación más profunda. No resiste la acción de los ácidos ni de los agentes alcalinos.
APLICACIONES DEL CINC
Debido a su resistencia, se utiliza tradicionalmente en forma de planchas para cubiertas, cañerías y canalones. Forma parte de aleaciones como latones, bronces y alpaca. Su aplicación principal es el recubrimiento de piezas de hierro y acero por procesos de galvanizado:
- Galvanizado electrolítico: Se consigue recubrir las piezas con una delgada capa de cinc que las protege de la corrosión. Es costoso por el consumo eléctrico.
- Galvanizado en caliente: Consiste en sumergir las piezas en un baño de cinc fundido. Se emplea este procedimiento para proteger las estructuras que han de quedar a la intemperie como semáforos, vallas... Es de menor coste.
Un metal inoxidable: el níquel (Ni)
Era conocido en la antigüedad pero su aprovechamiento industrial se produjo a partir del S.XIX.La mena del níquel es la niquelina mezcla de sulfuros de hierro, níquel y cobre y la garnierita un silicato hidratado de níqul y magnesio. Su riqueza es del 6%.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Similar al cobre. Se tritura y muele el mineral y se separan los sulfuros por flotación, después se tuesta hasta obtener óxido de níquel, se reduce con carbono y se afina por métodos electrolíticos, utilizando de ánodo el níquel impuro y de cátodo el níquel puro.
CARACTERÍSTICAS
De color blanco brillante, medianamente duro, tenaz, maleable y dúctil. Es muy resistente a la corrosión de los agentes atmosféricos, de los ñácidos y las substancias alcalinas.
APLICACIONES DEL NÍQUEL
Por su resistencia a la corrosión se emplea para el revestimiento electrolítico de chapas de acero dulce (niquelado). Es muy raro encontrarlo en estado puro, son más frecuentes las aleaciones de carácter inoxidable, que se clasifican según su riqueza en Ni:
- Alto porcentaje en níquel: hasta un 80%. Son el nicrom usado para fabricar resistencias electricas por su resisterncia y el invar usado en relojería.
- Bajo contenido en níquel: No supera el 15%. Se suele alear con hierro y acero para mejorar sus características y facilitar los tratamientos de templado.
Los materiales que se obtienen se utilizan para fabricar utensilios de cocina, material quirúrgico y de laboratorio y acumuladores de energía.
Un metal ultraligero: el magnesio (Mg)
Sus compuestos más comunes son silicatos de magnesio y cloruros de magnesio.PROCESO DE OBTENCIÓN
Se obtiene por dos procedimientos: tratamiento térmico y electrólisis. El tratamiento térmico consiste en someterlos a elevadas temperaturas en un horno eléctrico junto con agentes reductores de oxígeno. Así se libera el magnesio metálico. La electrólisis se aplica al cloruro de magnesio fundido, se coloca en una cuba que hace de cátodo y se introduce una barra de carbón que hace de ánodo. El magnesio liberado en estado de fusión, como es menos denso que el cloruro queda flotando, se retira por medio de la cuchara y se vierte en moldes.
CARACTERÍSTICAS
De color blanco brillante, ligero, blando, maleable y poco dútil. La humedad lo corroe. Tiene gran afinidad por el oxígeno y reacciona rápidamente cuando está pulverizado.
APLICACIONES DEL MAGNESIO
Se emplea en lámparas relámpago y en pirotecnia por su combustión casi explosiva. Se usa como reductor para obtener otros metales. Forma aleaciones ultraligeras por su densidad extraordinariamente baja. Se utilizan en la fabricación de bicicletas, automóviles y motocicletas de competición. Según su composición la aleaciones se clasifican en: aleaciones para fundición y aleaciones para forja.
Un metal ligero: el aluminio (Al)
Es uno de los elementos metálicos más abundantes de la corteza terrestre(8,13%).La única mena del aluminio es la bauxita, que es un óxido hidratado de aluminio mezclado con óxido de hierro y otros materiales. Puede llegar a contener un 65% de riqueza.
PROCESO DE OBTENCIÓN
Para obtener aluminio se utiliza el método de Bayer que consta de dos fases: la obtención de la alúmina y el afino electrolítico.
- Obtención de la alúmina: Se convierte en polvo la bauxita mediante un proceso de molienda. Después se mezcla con cal,sosa cáustica y vapor de agua sobrecalentado, de este modo se produce una disolución. Se eliminan las impurezas por decantación. A continuación se añade agua a la disolución para provocar la precipitación del óxido de aluminio y separarlo de la sosa. El producto obtenido es la alúmina, que se somete a un proceso de calcinación para eliminar el exceso de agua.
- Afino electrolítico: La alúmina se funde con criolita y se somete a un proceso electrolítico que separa el aluminio del oxígeno. El oxígeno forna monóxido y dióxido de carbono y se desprende mientras el aluminio puro va depositándose en el fondo de la cuba, de la que se extrae por medio de una cuchara. Este proceso consume mucha energía.
CARACTERÍSTICAS
Es un metal plateado, blando, de baja densidad, su conductividad eléctrica es alta, es muy dúctil y maleable. Puede ser laminado en frío o en caliente y se obtienen tubos, barras e hilos. Al contacto con el aire se cubre rápidamente con una capa dura y transparente de óxido de aluminio que resiste la posterior acción corrosiva, Es por esto, por lo que los materiales hechos de aluminio no se oxidan. Puede aumentarse su resistencia mediante el anodizado. Consiste en utilizar al aluminio como ánodo en una cuba electrolítica y así se consigue un película muy fina que lo protege de la corrosión. Es difícil de soldar, por la capa de óxido. Para conseguirlo hay que utilizar una pistola de soldadura eléctrica.
APLICACIONES
Por su baja densidad y su conductividad relativamente alta, el aluminio se utiliza como sustituto del cobre en cables de conducción eléctrica de gran longitud. También es utilizado para fabricar utensilios de cocina. Pero como el aluminio puro es muy blando, para la mayoría de usos industriales se alea con otros metales, obteniendo las aleaciones ligeras, que son más duras, tienen mayor resistencia mecánica y facilidad para el mecanizado.
Duraluminio: 95.5% de aluminio y 4.5% de cobre. Se emplea en construcción.
Aluminio-Magnesio: Se utiliza en la industria aeronáutica y naval, en la fabricación de automóviles y bicicletas.
Aluminio-silicio: Se utiliza en la construcción de motores.
Alnico: Níquel, cobalto y aluminio. Se fabrica con él imanes permanentes.
Finalmente, exponemos un vídeo que trata sobre la fabricación con aluminio:
Un metal pesado: el plomo (Pb)
El plomo era conocido en la antigüedad pero se comenzó a utilizar a escala industrial en el s.XIX. La principal mena es la galena, compuesta por sulfuro de plomo, de color gris metálico, blando, pesado y muy frágil.
PROCESO DE OBTENCIÓN
El proceso consta de tres fases: tostación, fusión y afino.
- Tostación: se mezcla con sílice, caliza y material fundente y se calienta en presencia de aire hasta que el sulfuro de plomo se convierte en óxido.
- Fusión: Se introduce en un horno mezclando el óxido de plomo econ coque, caliza fundente y se infla una corriente de aire. El carbón reduce el óxido de plomo y forma plomo metálico impurificado.
- Afino: Se separan los metales que acompañan el plomo. Así se obtiene el plomo bruto, aún parcialmente impurificado.
CARACTERÍSTICAS
Es de color plateado, muy blando, de densidad elevada, baja conductividad eléctrica y térmica, flexible y maleable. Puede ser laminado frío. Se oxida al entrar en contacto con el aire y pierde su brillo característico. Es resistente a la corrosión provocada por los ácidos fuertes pero atacado por la mayoría de los ácidos orgánicos débiles.
APLICACIONES
Su elevada densidad lo hace opaco a las radiaciones electromagnéticas por lo que se usa en instalaciones médicas de radiología y centrales nucleares. Por su comportamiento con los ácidos se utiliza para fabricar recientes que hayan de contenerlos. Se usa en la industria del vidrio como aditivo porque le da mayor peso y dureza. Las aleaciones de plomo y estaño se usan en soldadura blanda. El plomo es un veneno ya que el organismo es incapaz de eliminarlo. La intoxicación de plomo y sus derivados se denomina saturnismo.
Un metal conductor: el cobre (Cu)
En la naturaleza aparece en diversos minerales, como cuprita, calcopirita y malaquita, pero también puede encontrarse en estado puro.- Cuprita: Compuesta básicamente por óxido de cobre. Se presenta en masas terrosas de color rojo. Contiene un 88% de riqueza, pero es muy escasa.
- Calcopirita: Sulfuro mixto de hierro y cobre.De color amarillento. Es la principal mena del cobre.
- Malaquita: Mezcla de carbonato y óxido de cobre. Se presenta en masa cristalinas de color azul y es muy buena mena de cobre.
- Cobre puro: Es un metal pardo rojizo. Escaso y suele encontrarse en el fondo de algunos yacimientos de otros minerales de cobre.
MÁS INFORMACIÓN:
Ver artículos en Wikipedia y en la enciclopedia Encarta.
Información sobre sus propiedades y sus aplicaciones en la web
del Centro Español de Información del Cobre
y en www.elcobre.com
Ver artículos en Wikipedia y en la enciclopedia Encarta.
Información sobre sus propiedades y sus aplicaciones en la web
del Centro Español de Información del Cobre
y en www.elcobre.com
PROCESO DE OBTENCIÓN
Se utilizan dos técnicas (la vía húmeda y la vía seca) dependiendo de la riqueza de los minerales empleados. La vía húmeda se emplea cuando el contenido en cobre es bajo (3% y el 10% de riqueza). Se trata de disolver el material con ácido sulfúrico y después aplicar electólisis para recuperar el cobre. La vía seca sólo se puede utilizar si la riqueza del mineral supera el 10%. Es el más utilizado.
Obtención del cobre por vía seca: Se tritura y muele el mineral para reducirlo a polvo. A continuación se introduce en la cámara de flotación en la que el cobre se concentra en la superficie y la ganga se hunde. Después se somete a un proceso de tostación para eliminar el azufre y formar óxidos de hierro y de cobre. El óxido de cobre se intoduce en un horno de reverbero para cocinarlo y eliminar las impurezas. El sulfuro de cobre se somete a un proceso de reducción y se obtiene el cobre bruto mezclado con algo de óxido de cobre.
AFINO
Se lleva a cabo en dos fases: la fase térmica y la fase electrolítica. En la fase térmica el cobre bruto se introduce en hornos de afino en los que se reduce el óxido de cobre residual, mediante gas natural. El cobre que sale del convertidor se vierte en moldes especiales para obtener planchas que serán utilizados como ánodo en la cuba electrolítica. En la fase electrolítica se produce el afino final. El ánodo procede de los moldes de la fase anterior y el cátodo está formado por planchas de cobre puro. De este modo se consigue cobre electolítico con una pureza superior el 99,85%.
CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES
El cobre es un metal de color rojizo, relativamente blando, de conductividad eléctrica y térmica muy elevada, dúctil y maleable. Su elevada conductividad eléctica y su ductilidad lo hacen indicado para la fabricación de cables eléctricos y bobinados. Como el agua y el aire no lo atacan a ninguna temperatura se suele utilizar para fabricar tubos y calderas. Es poco resistente a los agentes atmosféricos, se recubre de una capa de carbonato llamada cardenillo que la protege de la oxidación posterior. Es medianamente resistente a la agresión de los ácidos.
ALEACIONES DE COBRE
El cobre puro es blando, por eso se alea con el aluminio (bronce de aluminio), el cinc (latones), el estaño (bronces) y con otros metales para mejorar su dureza y resistencia a la tracción.
Bronce de aluminio: Está compuesto pòr un 90% de cobre y un 10% de aluminio. Aumenta la dureza del cobre y es mucho más resistente a la corrosión. Por su resistencia a los agresivos atmosféricos se utiliza en la industria para fabricar equipos expuestos a líquidos corrosivos.
Latones: Aleación de cobre con cinc. Es menos resistente que el cobre, pero soporta mejor el agua y el vapor. Se emplea para fabricar casquillos de ajuste de piezas mecánicas. Las aleaciones de cobre y cinc están normalizadas y se añaden nuevos metales que mejoran sus propiedades:
- Si se aumenta el porcentaje de cobre aumenta la moldeabilidad.
- Añadiendo a la aleación azufre y aluminio se mejora su resistencia a la corrosión marina.
- Al añadir plomo mejora su capacidad de mecanizado.
Finalmente, exponemos un vídeo que trata sobre la fabricación con el cobre:
Los metales no férricos
Los metales férricos presentan algunos inconvenientes, como son:
- facilidad de corrosión
- punto de fusión elevado
- baja conductividad térmica y eléctrica
- dificultad de mecanizado
- Metales PESADOS: Cobre, Plomo, Estaño, Cinc, Níquel, Cromo
- Metales LIGEROS: Aluminio, Titanio
- Metales ULTRALIGEROS: Magnesio
Pero los metales no férricos resultan más caros de obtener porque:
- la concentración de algunos de estos metales en sus menas suele ser baja,
- su proceso de obtención consume mucha energía,
- tienen una demanda reducida.
Los metales no férricos de mayor aplicación son el cobre y sus aleaciones. Los demás casi nunca se emplean en estado puro sino en aleaciones.
3 de diciembre de 2008
Los metales férricos (III): tipos de aceros
Dentro de la familia de los aceros existen básicamente tres tipos:
- Aceros martensíticos: Admiten el temple, son magnéticos y fácilmente mecanizables. Su contenido de cromo es de 13 a 17 % y de níquel de 0 a 2 %. Cuando están templados resisten mejor la corrosión.
- Aceros ferríticos: No admiten el temple y son sólo débilmente magnéticos (o no lo son). Su composición es básicamente de hierro y cromo (el contenido de Cr puede llegar al 27 %).
- Aceros austeníticos: Son aceros al cromo-níquel, no son magnéticos y son los que mejor resisten la oxidación y corrosión.
2 de diciembre de 2008
Los metales férricos (II): la industria siderúrgica
Haz clic sobre la imagen de la derecha para ver con más detalle la lámina publicada por AULA 2 (El Mundo) acerca de los altos hornos:
Y veamos también, con los siguientes enlaces, algunas excelentes presentaciones sobre el proceso de fabricación de los metales férricos, fundamentalmente los aceros.
La primera procede de la web de APTA (Asociación para la Promoción Técnica del Acero):
La segunda presentación interesante la encontramos en la web del fabricante CELSA.
También hay una presentación general del acero en la web de UNESID.
Un vídeo de la serie Así se hace (Discovery Channel):
Otro vídeo más:
Los metales férricos (I)
En una entrada anterior ya se trató de los metales en general; en esta entrada se abordan los metales férricos, que son los derivados del hierro (Fe).
El hierro es uno de los elementos más abundantes en nuestro planeta. En estado puro no tiene muchas aplicaciones, pero en combinación con otros elementos da origen a los llamados productos siderúrgicos, imprescindibles en el mundo actual. Estos elementos que se combinan con el hierro mejoran sus propiedades para distintas aplicaciones. El elemento que siempre aparece combinado con el acero es el carbono (C), y en muchas ocasiones también lo hacen el cromo (Cr), el níquel (Ni) y otros.
Los metales férricos se pueden clasificar en tres grandes grupos:
Los metales férricos se pueden clasificar en tres grandes grupos:
- Hierro dulce, con un porcentaje de carbono de menos del 0.1 %
- Aceros, con un porcentaje de carbono del 0.1 – 2.11 %
- Fundiciones, con un porcentaje de carbono del 2.11 – 6.67 %
A mayor porcentaje de carbono mayor dureza, pero también mayor fragilidad (aunque con la combinación de otros elementos se puede conseguir una fragilidad baja con un porcentaje de carbono alto). El níquel confiere dureza y el cromo también, pero además este último evita la corrosión.
El hierro se obtiene de diferentes minerales: magnetita, hematites, siderita... La presencia del hierro en estos minerales suele ser en forma de óxidos. Propiedades: color blanco, elevada densidad, baja dureza, material magnético, baja conductividad eléctrica.
Los aceros se obtienen del arrabio (hierro purificado por fusión del mineral de hierro en alto horno), tras eliminar al máximo las impurezas y reducir el porcentaje de carbono. Propiedades: elevada resistencia a compresión y tracción, elevada dureza, alta resistencia al desgaste; elevada ductilidad.
Debido a sus propiedades, las fundiciones suelen utilizarse para la realización de bloques, bancadas de máquinas, herramientas, soportes, bloques de motores, cuerpos de bombas etc. Las fundiciones no son buenas conductoras de la electricidad y el calor. Propiedades: alta resistencia a la compresión y baja resistencia a la tracción; buena resistencia a las vibraciones, frágil, moldeable en caliente (fundido); resistencia al desgaste.
Para mejorar sus propiedades, los metales férricos admiten diferentes tratamientos:
- Térmicos: recocido, temple y revenido.
- Termoquímicos: cementación, cianuración, nitruración, carbonitruración y sulfurización.
- Mecánicos: laminación en frío, deformación profunda, deformación superficial, laminación en caliente y forja.
- Superficiales: cromado duro y metalización.
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