miércoles, 11 de enero de 2012

Els metalls fèrrics

El ferro és un metall que ja era conegut pels Sumeris cap a l’any 2500 aC i caracteritza una època històrica, l’anomenada Edat de Ferro.
El ferro (Fe) no es troba en estat pur a la naturalesa sinó barrejat amb altres elements químics. Els principals minerals de ferro que resulten rendibles industrialment són:
  1. l'oligistque té una mena formada per òxid fèrric (Fe2O3) la varietat més important és l'hematites roja, d'aspecte compacte, terrós i de color vermellós.
  2. la magnetitatambé anomenada "pedra imant" que té una mena formada per òxid ferrós (Fe3O4), presenta masses compactes i lluents de color negrós.
  3. la limonitaque òxid de ferro hidratat (FeO·nH2O), es troba en abundant masses terroses, l'extracció és fàcil i el seu color és groguenc bru.
  4. la sideritaté la mena formada per carbonat ferrós (FeCO3), la seva proporció de ferra és baixa però és un mineral molt apreciat ja que normalment es troba acompanyat de mangès i de cobalt, tots dos amb un gran valor tecnològic.
El ferro s’obté de la fusió del ferro procedent de les mines. Aquest procés es duu a terme en els alts forns, on s'escalfa el minaral de ferro i carbó a temperatures molt elevades ( més de1500ºC).

Els metalls no fèrrics

Alumini

objectes realitzats en aluminiEs troba en el feldspat, en el caolí, en la mica, en el corindó i també forma part de moltes pedres presioses, però el mineral més rendible és la criolitaque és un mineral blanc o incolor de composició complexa format per fluorur d'alumini i sodi (Na2AlF6), i la bauxita que és el mineral d'alumini per excel·lència i el més abundant a l’escorça terrestre.

Coure

objectes realitzats en coureÉs el primer metall que els humans van usar amb finalitats tecnològiques. És menys abundant a la superfície terrestre que l'alumini o el ferro.



Bronze

objectes realitzats en bronzees va descobrir fa prop de 5000 anys i també dona nom a una època històrica on s'utilitzava per a fabricar armes, eines i objectes decoratius.

Llautó

objectes realitzats en llautó

consisteix en un aliatge de coure en un 70 % i de zinc en un 30 %. S’usa des del segle VI aC. En resulta un material daurat, fàcil de treballar, dúctil i mal·leable.

Estany

soldadura amb estany

és de color blanc brillant, molt tou i mal·leable, no s'oxida a temperatura ambient.


Plom

metall gris platejat, molt dens, tou, mal·leable i bon conductor de la calor i de l'electricitat.

Zinc

objectes realitzats en zinc

metall de color blanc blavós, molt mal·leable i resistent a la corrosió però d'escassa resistència mecànica, en contacte amb l'aire adopta un color grisós degut a la capa d'òxid que el recobreix.

Crom

objectes realitzats en crom

és un metall de color blanc brillant. Fràgil però dur i molt resistent a la corrosió.


Titani

objectes realitzats en titani

és un metall de color gris lluent. Resulta car perquè la seva obtenció és molt difícil.

Quins tipus de metalls hi ha?

Inicialment cal diferenciar entre els metalls purs que estan formats per un sol element químic i els aliatges que són barreges d’un metall anomenat base amb altres metalls o elements químics.
Normalment els metalls es classifiquen en dos grans grups segons continguin o no ferro.

METALL

SÍMBOL

DENSITAT

TEMPERATURA DE FUSIÓ (ºC)

RESISTÈNCIA AL TRANCAMENT (N/mm2)

ALIATGE

FERRO

Fe

7.87

1539

300 - 250

ACER (Fe+C)


COURE


Cu


8.94


1083


220

LLAUTÓ (Cu+Sn)

BRONZE (Cu+Sn)

ALUMINI

Al

2.71

660

55


PLOM

Pb

11.36

327

20

ESTANY (soldadura tova)

ZINC

Zn

7.20

419

117

LLAUTÓ (Cu+Sn)

NIQUEL

Ni

8.9

1455

483


TITANI

Ti

4.51

1670

330


MAGNESI

Mg

1.74

650

165



ESTANY


Sn


7.30


232


34

BRONZE (Cu+Sn)

PLOM (soldadura tova)

Propietats dels metalls

Cada metall té unes propietats particulars i el fan més útil per unes aplicacions i menys per altres. Tot i això tenen unes propietats comunes:

SÒLIDS

LLUENTS

RESISTENTS

BONS CONDUCTORS ELÈCTRICS

TENAÇOS

BONS CONDUCTORS TÈRMICS

MÉS DENSOS QUE L'AIGUA

PUNT DE FUSIÓ ELEVAT

MAL·LEABLES

DÚCTILS

Com obtenim els metalls?

Un cop extrets els minerals en quantitat i qualitat suficients se sotmeten a diverses operacions per tal de separar la mena de la ganga. L’activitat industrials per la què s’obtenen els metalls a partir dels minerals s’anomena metal·lúrgia. Es poden aplicar diferents mètodes:

RENTAR EL MINERAL: en un corrent d’aigua perquè aquest n’arrossegui les partícules més lleugeres.
UTILITZAR ELECTROIMANS: per atraure’n les partícules metàl·liques.
SUBMERGIR EL MINERAL: en un líquid escumós perquè les partícules menys pesants quedin en les bombolles d’escuma.
DISSOLDRE LA GANGA: amb productes químics. Aquest procés s’anomena lixiviació. Un cop s’ha eliminat la ganga, cal extreure el metall que conté la mena. Per això s’utilitzen mètodes diferents segons el tipus de metall de què es tracti.

Com obtenim els minerals?

Definició  de mena, ganga, jaciment, mineria,


Mena: es un mineral del que es pot extreure un element, un metall generalment, por contenir-lo en quantitat suficient para ser aprofitat. Així, es diu que un mineral es mena de un metall quant mediant mineria es possible extreure aquell mineral de un jaciment y desprès mediant metal·lúrgia obtenir el metall de aquell mineral.







Ganga: es el material que se descarta al extreure la mena de un jaciment de mineral, per no tenir el valor econòmic o ser massa costós seu aprofitament.











Jaciment:son les acumulacions naturals de minerals.

 









Minería: La mineria és el procés d'extracció de minerals d'interès industrial del subsòl. El lloc on es produeix l'extracció s'anomena mina.
Quins tipus de mines hi ha(amb foto)?


Mina de cel obert: són explotacions en forma de terrasses en espiral per tal de facilitar el transport del mineral extret de la superfície terrestre.








Mina subterrani: són explotacions a l’interior de la terra en forma de galeries horitzontals que faciliten els treballs d’extracció del mineral.
 







Que es la perforació(foto)?

Es una actividad que demanda tiempo y recursos financieros. Por eso, un equipo de perforación sólo se instala y comienza a perforar cuando geólogos y geofísicos han acordado la locación más apta para la búsqueda de hidrocarburos en el subsuelo.








Imatge  de voladura