Ocurrencia y Extracción de Metales

Los metales son minerales o sustancias que se encuentran naturalmente debajo de la superficie de la Tierra. La mayoría de los metales son lustrosos o brillantes. Los metales son inorgánicos, lo que implica que se formaron a partir de sustancias no vivas. Los metales se encuentran típicamente en forma de minerales metálicos, que están vinculados entre sí y con una variedad de otros elementos. También se encuentran naturalmente en rocas lavadas por aguas superficiales y subterráneas, así como en el polvo del aire.

Propiedades de los metales

1. Todos los metales son buenos conductores de calor y electricidad. Los metales se utilizan en utensilios de cocina y planchas porque conducen bien el calor.
2. La capacidad de una sustancia para estirarse en un alambre se conoce como ductilidad. Esta capacidad permite que los metales se conviertan en alambres que, cuando se combinan con su resiliencia, encuentran uso como alambres para cables y para soldar. Se dice que los metales son dúctiles porque se pueden estirar en alambres.
3. La característica de las sustancias que les permite batirse en láminas planas se conoce como maleabilidad. Las láminas de aluminio se utilizan en la producción de aviones debido a su ligereza y resistencia. Otras láminas de metal se utilizan en la industria del motor, para fabricar utensilios, etc. Como resultado, los metales son maleables.
4. Los metales son sonoros porque cuando se golpean con otro objeto duro, generan un sonido fuerte o resonante.
5. Todos los metales tienen una apariencia brillante por naturaleza, sin embargo, ciertos metales también se pueden pulir para que tengan una apariencia brillante.

Ocurrencia de metales

La corteza terrestre es rica en metales y contiene metales. Los metales se encuentran generalmente en su estado combinado en la naturaleza, sin embargo, también se pueden encontrar en su estado libre. Un metal nativo es un metal que existe naturalmente en su forma pura o como una aleación. La mayoría de los metales no pueden soportar procesos naturales como la oxidación y la corrosión. Como resultado, solo se han identificado metales no reactivos como el oro, la plata y el platino en su estado nativo o libre. La mayoría de los metales se obtienen como compuestos, que deben filtrarse para eliminar los contaminantes antes de que puedan usarse en diversas aplicaciones. La extracción de metales a partir de menas se denomina metalurgia, y estos complejos metálicos naturales se denominan minerales. La minería es la forma más común de extraer metales de la tierra.

• minerales

Los minerales son todos los minerales, pero no todos los minerales son minerales. Los minerales son minerales que contienen metales. Los diferentes metales se extraen mediante varios procesos. Por ejemplo, los metales comunes como el hierro se funden con carbono como agente reductor. Pocos metales, como el aluminio y el sodio, carecen de un agente reductor comercialmente viable y deben eliminarse mediante electrólisis. Los minerales de sulfuro no se convierten inmediatamente en metal, sino que se tuestan al aire para convertirlos en rusts.

• ganga

La ganga o array es una mezcla no deseada y comercialmente ineficaz de elementos rocosos, terrosos o arenosos que se encuentran con los minerales. Estos son los contaminantes que se eliminan en una etapa posterior.

• Aleaciones

El término ‘aleación’ se refiere a un material creado por la combinación de dos o más metales. Las aleaciones también se pueden crear combinando metales y otros elementos. Las calidades de las aleaciones son con frecuencia sustancialmente diferentes de las propiedades de sus componentes constituyentes. En comparación con los metales puros, las aleaciones suelen ofrecer mayor resistencia y dureza. El oro rojo es un ejemplo de una aleación, que se crea combinando cobre con oro. Otra aleación de oro notable es el oro blanco, que se crea combinando plata y oro.

La unión metálica es común en las aleaciones. Los elementos de una aleación se miden en términos de su porcentaje de masa en prácticamente todas las aplicaciones prácticas. Sin embargo, los componentes de las aleaciones se cuantifican en términos de sus fracciones atómicas en algunas investigaciones científicas. Es vital tener en cuenta que las aleaciones se dividen en dos tipos según los arreglos atómicos en sus respectivas redes: aleaciones de sustitución y aleaciones intersticiales. Además, las aleaciones se pueden clasificar en función del número total de fases presentes. Las aleaciones homogéneas, por ejemplo, tienen una sola fase, mientras que las aleaciones heterogéneas tienen dos o más fases.

Extracción de Metales

La presencia de metales en la naturaleza es simplemente un aspecto del proceso; estos metales también deben ser extraídos. La metalurgia es la extracción de metales. La concentración de minerales es el primer paso en la extracción de metales.

• Concentración de minerales

Los minerales incluyen muchos contaminantes que deben ser purificados. La concentración es el proceso de eliminación de contaminantes de los minerales. La separación por gravedad, los lavados hidráulicos y la flotación por espuma son todos métodos de concentración.

• Metales de alto nivel de reactividad

Los metales en la parte superior de la escala de reactividad, como el sodio, el magnesio, el calcio, etc., no se pueden producir a partir de sus compuestos calentándolos con carbón porque son demasiado reactivos. Estos metales se obtienen por reducción electrolítica.

• Metales de nivel de reactividad medio

Los metales en el centro de la serie de reactividad, como el plomo, el zinc, el cobre, etc., son moderadamente reactivos y se encuentran comúnmente como carbonatos o sulfuros. El calor se utiliza para transformar los minerales de sulfuro en rusts en presencia de abundante aire. El tostado es el proceso por el cual las impurezas de azufre escapan en forma de gas. Los minerales de carbonato se calcinan para eliminar las impurezas como el carbonato y la humedad. La calcinación es un proceso que convierte el mineral en rusts calentándolo rápidamente en presencia de exceso de aire.

• Metales de bajo nivel de reactividad

Los metales con baja reactividad se colocan al final de la serie de reactividad. El calentamiento por sí solo puede reducir estos metales a metales. Por ejemplo, el calor se utiliza para extraer mercurio de su mineral, el cinabrio (HgS). El calentamiento también se puede utilizar para extraer cobre de su mineral de sulfuro (Cu ₂ S).

Problemas de muestra

Pregunta 1: ¿Qué son los metales?

Solución:

En química, un metal es un elemento que produce rápidamente iones positivos (cationes) y tiene conexiones metálicas. Los metales a veces se representan como una red de iones positivos por una nube de electrones deslocalizados.

Pregunta 2: ¿Cuál es el metal más duro del mundo?

Solución:

El tungsteno tiene la mayor resistencia a la tracción de cualquier metal natural, pero es frágil y parece romperse al contacto.

Pregunta 3: ¿Qué sucede si tocas calcio metálico?

Solución: 

El calcio reaccionará con el agua o la humedad que provoca calor. Cuando el calcio metálico entra en contacto con la humedad de los ojos, el cuerpo o las vías respiratorias, puede producir una irritación corrosiva grave.

Pregunta 4: ¿Cuál es el metal más blando?

Solución: 

Se cree que el cesio es el metal más blando, mientras que el plomo es uno de los metales más blandos. El mercurio es un líquido a temperatura ambiente. A temperatura corporal, el galio es líquido, mientras que a temperatura ambiente es sólido (si es blando).

Pregunta 5: ¿Qué es la ganga?

Solución:

La ganga o array es una mezcla no deseada y comercialmente ineficaz de elementos rocosos, terrosos o arenosos que se encuentran con los minerales. Estos son los contaminantes que se eliminan en una etapa posterior.