Metales y sus Aleaciones: Propiedades, Aplicaciones y Procesos de Obtención

Metales y sus Aleaciones

Magnesio

Minerales

Silicatos de magnesio.

Proceso de obtención

1. Tratamiento térmico: Calentar en horno eléctrico a altas temperaturas → Magnesio metálico.
2. Electrólisis: Cloruro de magnesio fundido → Electrólisis: Magnesio fundido.

Propiedades

Color blanco brillante, muy ligero, blando, maleable, poco dúctil, inalterable al aire seco, se corroe al aire húmedo, pulverizado reacciona con el O₂.

Aplicaciones

Pirotecnia, agente reductor, material refractario de hornos, agricultura, industria química, construcción, deportistas.

Aleaciones

Ultraligeros (Mn+Zn+Al+Mg), envases de medidas (Mg+Al).

Titanio

Minerales

Rutilo e ilmenita.

Proceso de obtención

Cloruración - reducción - fusión en horno eléctrico - lingotes de Ti.

Propiedades

Blanco, plateado y brillante, ligero, muy duro, gran resistencia mecánica, se oxida parcialmente, soporta bien la corrosión, atacado por ácidos.

Aplicaciones

Industria aeroespacial, herramientas de corte, tuberías y tanques, pigmentos, lacas y plásticos, prótesis ortopédicas, implantes dentales.

Aleaciones

Carburo de titanio (refractario → turbinas), carburo de wolframio + Co + N + ilmenita → afilado.

Mercurio

Minerales

Cinabrio.

Proceso de obtención

Tostación → condensación → Hg líquido.

Propiedades

Líquido, color plateado brillante, densidad muy alta, buen conductor eléctrico, elevado coeficiente de dilatación térmica, disuelve casi todos los metales.

Aplicaciones

En extracción de Au y Ag, termómetros y barómetros, amalgamas de Hg (odontología), en lámparas fluorescentes, en pilas de botón. Posible intoxicación.

Aleaciones

Amalgamas.

Wolframio

Minerales

Wolframita.

Proceso de obtención

Minerales se funden con Na₂CO₃ = sal soluble con W + HCl = óxido de W → reducción.

Propiedades

Color gris acerado, muy duro, pesado, conductividad eléctrica muy buena, dúctil, resistente a ácidos, punto de fusión muy alto (>3000º).

Aplicaciones

Filamentos de bombillas incandescentes, resistencias de hornos, bujías de encendido, contactos eléctricos.

Aleaciones

Carburo de W (C+W) herramientas de corte, aceros imantados.

Cromo

Mineral

Crocoíta.

Proceso de obtención

(Goldschmidt) Reducción por tostación = ferrocromo → electrólisis → cromo.

Propiedades

Blanco brillante, frágil, estructura cristalina, muy duro, muy resistente, soporta altas temperaturas.

Aplicaciones

Cromados, pigmentos, anodizador de Al.

Aleaciones

Aceros al cromo, aceros inoxidables.

Níquel

Mineral

Niquelina (y garnierita).

Proceso de obtención

Trituración y molienda → separación del sulfuro → tueste → reducción → afino.

Propiedades

Color blanco, no muy duro, tenaz, dúctil, maleable, ferromagnético, muy resistente a la corrosión.

Aplicaciones

Chapas de acero dulce, recubrimientos, utensilios de cocina, motores marinos, acumuladores.

Aleaciones

Nicrom, Invar, Cuproníquel.

Zinc

Mineral

Blenda.

Proceso de obtención

Vía seca (tostación-reducción-afino). Vía húmeda (en solución de H₂SO₄ - electrólisis).

Propiedades

Color gris azulado, frágil en frío, relativamente blando, se oxida pero ese óxido lo protege, no resiste los ácidos ni los álcalis.

Aplicaciones

Planchas para cubiertas, cañerías, canalones; galvanizados, baterías y pilas.

Aleaciones

Latón y alpaca.

Estaño

Mineral

Casiterita.

Proceso de obtención

Trituración - tostación - reducción - afino.

Propiedades

Color blanco brillante, muy blando, poco dúctil, muy maleable, resistente a agentes atmosféricos, poco resistente a ácidos.

Aplicaciones

Papel de estaño, hojalata, pulir pétreos, pintura, agricultura, plásticos.

Aleaciones

Metal blanco - cojinetes, soldadura blanda (Pb+Sn).

Plomo

Mineral

Galena.

Proceso de obtención

Reducción = Pb bruto - electrólisis - Pb electrolítico.

Propiedades

Color gris plateado, muy blando, frágil, densidad elevada, bajo conductor, flexible, maleable, afinidad por O₂, resistente a la corrosión de ácidos. Opaco a radiaciones electromagnéticas.

Aplicaciones

Escudo protector (rayos X), tuberías (antes), baterías y acumuladores, aditivo al vidrio = lentes.

Aleaciones

Sn + Pb, Sn + Pb + Sb (+ dureza). Enfermedad: saturnismo.

Cobre

Minerales

Cuprita, malaquita, pirita, cobre nativo.

Proceso de obtención

Vía húmeda (sumergir en ácido sulfúrico - electrólisis (contenido en Cu 10%)). Vía seca (> 10%): trituración - separación de mena y ganga - tostación - calcinación - reducción - afino = cobre.

Propiedades

Blando, dúctil y maleable, buen conductor.

Aplicaciones

Tubos, calderas, conductos eléctricos, aleaciones.

Aleaciones

Latón, bronce, cuproníquel, bronce-aluminio, alpaca.

Aluminio

Mineral

Bauxita.

Proceso de obtención

(Método Bayer) 1. Obtención alúmina: trituración - mezcla de cal, sosa y vapor de agua - decantación = alúmina. 2. Afino electrolítico: se funde con criolita - electrólisis = aluminio.

Propiedades

Color plateado, muy blando, dúctil y maleable, buen conductor eléctrico, baja densidad, resistente a la corrosión, difícil soldadura.

Aplicaciones

Conductos eléctricos, carpintería de puertas y ventanas, aeronáutica, papel de aluminio, aleaciones.

Aleaciones

Bronce-aluminio, duraluminio (Al + Cu), Al+Mg, Al+Si, álnico (Al+Ni+Co).