Metales No Ferrosos Esenciales: Propiedades, Obtención y Aplicaciones de Estaño, Cobre y Cinc

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Química

Escrito el 17 de Julio de 2025 en español con un tamaño de 7,69 KB

Metales No Ferrosos

Los metales no ferrosos se clasifican según su densidad:

Pesados: Densidad (ρ) > 5 kg/dm³. Incluyen Estaño (Sn), Cobre (Cu), Cinc (Zn), Plomo (Pb).
Ligeros: Densidad (ρ) entre 2 y 5 kg/dm³. Incluyen Aluminio (Al) y Titanio (Ti).
Ultraligeros: Densidad (ρ) < 2 kg/dm³. Incluyen Magnesio (Mg) y Berilio (Be).

El estaño es un metal relativamente escaso. El mineral más explotado para su obtención es la casiterita.

En estado puro, posee un color muy brillante.
A temperatura ambiente, se oxida y pierde su brillo exterior.
Es maleable y blando, lo que permite obtener láminas muy finas (anteriormente conocidas como papel de estaño).
En caliente, se vuelve frágil y quebradizo.
Por debajo de -18°C, comienza a descomponerse y convertirse en polvo gris (fenómeno conocido como la peste del estaño).
Al doblarlo, produce un sonido característico (conocido como el grito del estaño).

La casiterita se tritura y muele en molinos adecuados.
Se introduce en una cuba con agua y se agita. El mineral de estaño, al ser más denso, se deposita en el fondo, separándose de la ganga.
El mineral concentrado se introduce en un horno donde los sulfuros de estaño se oxidan y se transforman en óxidos.
La mena de estaño (óxido) se introduce en un horno de reverbero, donde se reduce de óxido de estaño a estaño metálico. El estaño fundido se deposita en la parte inferior, mientras que la escoria flota en la superficie.
Finalmente, se somete a un proceso electrolítico para obtener estaño con una pureza del 99%:
- Ánodo (+): Planchas de estaño bruto.
- Cátodo (-): Láminas de estaño puro.

Bronce: Aleación de cobre y estaño.
Soldaduras Blandas: Aleaciones de plomo y estaño, con un contenido de estaño entre el 25% y el 90%.
Aleaciones de Bajo Punto de Fusión:
- Darcet: 25% Estaño (Sn) + 25% Plomo (Pb) + 50% Bismuto (Bi). Funde a 97°C.
- Cerrolow: Funde a 47°C.

Antiguamente, las láminas de estaño se usaban como embalaje de alimentos; actualmente, se ha sustituido en gran medida por el aluminio.
Recubrimiento electrolítico de otros metales para protegerlos de la corrosión.
Fabricación de diversas aleaciones.

Muy dúctil y maleable.
Alta conductividad térmica y eléctrica.
Presenta oxidación superficial, formando una pátina verdosa (cardenillo) que lo protege.

Por Vía Húmeda (para minerales con <10% de Cu):
1. Se tritura el mineral y se le añade ácido sulfúrico para lixiviar el cobre.
2. Mediante electrólisis, se obtiene el cobre puro.
Por Vía Seca (para minerales con >10% de Cu):
1. Se tritura y pulveriza el mineral de cobre en un molino de bolas.
2. Se introduce el mineral en polvo en un depósito lleno de agua y se agita. El mineral, más denso, irá al fondo, mientras que la ganga flotará.
3. El mineral concentrado se oxida parcialmente en un horno.
4. Se funde en un horno de reverbero, añadiéndole fundente para separar impurezas. Se obtiene cobre bruto con una pureza del 40%.
5. Mediante electrólisis, se obtiene cobre puro al 99,9%.

El cinc no se pudo obtener de forma industrial hasta el siglo XVII.

Color blanco azulado.
Resistente a la oxidación y corrosión en el aire y el agua, pero poco resistente a ácidos y sales.
Posee el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales.
A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100°C y 150°C es muy maleable.

Por Vía Seca (para minerales con concentración >10%):
1. Se tritura y calcina el mineral para obtener óxido de cinc.
2. El óxido de cinc pasa por un proceso de reducción para obtener cinc con una pureza del 98%.
Por Vía Húmeda (para minerales con concentración <10%):
1. Se tritura el mineral y se le añade ácido sulfúrico para formar sulfato de cinc.
2. El sulfato de cinc es sometido a electrólisis para obtener cinc con una pureza del 99,9%.
  - Ánodo: Plomo (Pb) y Plata (Ag).
  - Cátodo: Planchas de Aluminio (Al).

Latones: Cobre y cinc.
Alpaca: Cobre (Cu), Níquel (Ni) y Cinc (Zn). Utilizada en joyería de bajo costo y estuches.
Zamak: Aleación de Aluminio (Al), Cobre (Cu) y Cinc (Zn). Utilizada para piezas de gran precisión.

En forma de chapas: Recubrimiento de tejados, canalones, y recubrimiento de pilas.
En barras y lingotes: Utilizado como ánodos de sacrificio en depósitos de acero y cascos de buques para prevenir la corrosión.
Recubrimiento de piezas: Mediante procesos como galvanizado, metalizado y sherardización.
Óxidos de cinc: Componente en bronceadores y pegamentos.

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