Reacción química del salitre

Obtención de carbonato de litio y de litio

El carbonato de litio es un compuesto muy abundante en la naturaleza. Se puede encontrar formando rocas como constituyente del esqueleto de muchos organismos y también presente en salmueras.
Las salmueras son agua que contiene una alta concentración de sólidos disueltos (sales) y constituyen importantes  reservas de sales minerales, ya que son fuentes de sal común, bromo, yodo, magnesio y litio, entre otros.
El proceso de extracción comienza con el bombeo de las salmueras (soluciones acuosas de sales), ubicadas a unos 30 m de profundidad. Conducidas por cañerías, se reciben en unos estanques donde, con ayuda del calor solar, el agua se evapora y el mineral del litio se concentra. Al incrementar la temperatura en las soluciones, aumento la solubilidad de estas. Lo que permitíó que algunas de las sales se disolvieran; posteriormente, al enfriarse las soluciones, se produjo la cristalización de las sales. La solución saturada y concentrada (salmuera final) contiene 5,8% de carbonato de litio (li2CO3), además se sales de magnesio 82%) y de boro (0,7%)
que, por medio de diferencias de solubilidad, se separan, para poder obtener el mineral  de litio en forma pura. De este modo el carbonato de litio producido alcanza un grado de pureza de 99,5% y se comercializa en forma de cristales o gránulos. El carbonato de litio se utiliza en productos como:
Vidrios, cerámicasespeciales por su alta resistencia a los cambios de temperatura y calidad  y para fabricar esmaltes cerámicos, lubricantes y grasas sintéticas de alto rendimiento. En la Industria farmacéÚtica; en el proceso de elaboración del aluminio; en la confección de bacterias; aire acondicionado y en el campo de la energía nuclear se emplea en  los reactores de fusión nuclear.

Carácterísticas del litio

Litio (Li) es un metal alcalino, blando, maleable y el más ligero y reactivo de todos los metales.
Tiene la propiedad de transferir electrones a otras especies.
Este metal no se encuentra en la naturaleza en estado libre, sino formando compuestos oxidados. El litio es escaso y Chile cuenta con importantes reservas, como en el salar de Atacama. Las reservas chilenas de litio se estiman en un 11,7% del total mundial y nuestro país se sitúa como el primer productor.

El litio metálico se obtiene por electrolisis del cloruro de litio (LiCl

. Se utiliza un cátodo de acero y ánodo de grafito.

El Azufre

La lluvia acida es producida por un aumento de la acidez del agua de lluvia

Esta disminución en el pH
 se produce por un incremento de las emisiones gaseosas provenientes, principalmente, de las industrias y de los vehículos motorizados. Gases como los óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno se acumulan en el aire en grandes cantidades y al combinarse con la humedad atmosférica, forman ácido sulfúrico y ácido nítrico que precipitan junto a la lluvia.
Azufre (S), es un mineral NO metálico, que en estado nativo, se encuentra en depósitos de origen volcánico, y formando minerales, como: sulfuros metálicos, por ejemplo la pirita de cobre (CuFeS2)  y sulfatos, como el yeso (CaSO4 * 2 H2O) Algunas aplicaciones del azufre en la industria química son: La vulcanización del caucho La fabricación de papel La síntesis de colorantes  y ácido sulfúrico y en el tratamiento de algunas afecciones a la piel. Existen dos métodos utilizados para obtener azufre: El método Calcaroni y el método Frasch.

Método Calcaroni:

Se realiza cuando el depósito mineral se encuentra en la superficie. El azufre se separa del yeso y del resto de la roca. Se calienta hasta que ocurre la fusión. Como el piso de horno es inclinado, el azufre líquido fluye y se recoge en moldes de madera, donde se solidifica, obteniéndose el llamado «azufre de cañón». Existe una porción de vapores de azufre que, al chocar con las paredes frías de la parte superior del horno, pasan directamente al estadio sólido. Esta fracción es de gran pureza y se denomina «flor de azufre»

Método Frasch:

Este método se emplea en la extracción de azufre desde los yacimientos que se encuentran a unos 150 m de profundidad. Se trata de colocar tres tubos concéntricos hasta alcanzar los depósitos subterráneos. Por el tubo externo se inyecta agua a presión, a unos 120°C, Lo que hace que el azufre se funda. Por el tubo central se inyecta aire comprimido, el cual ejerce presión sobre el azufre líquido, permitiendo que suba a la superficie por el tercer tubo. La pureza del azufre obtenido es buena; sin embargo, puede mejorarse mediante la destilación de atmósfera del dióxido de carbono.

El ácido Sulfúrico

El ácido sulfúrico (H2SO4) es el ´producto químico de mayor consumo en el mundo y el ácido inorgánico de menos costo de producción. Es utilizado en la elaboración de fertilizantes, en la refinación de petróleo, en la metalurgia del cobre, hierro y manganeso y en la fabricación de pigmentos.

La formación del ácido sulfúrico es un proceso  exotérmico, capaz de liberar 535 Kcal mol-1 de ácido producido

Las industrias aprovechan este calor para provocar otros procesos e, incluso para producir electricidad. En las fundiciones de cobre, el SO2 producido se recoge y se transforma en ácido sulfúrico.

El salitre El salitre es un mineral constituido principalmente por nitrato de sodio (NaNO3). Se deposita en forma de agujas o polvo blanquecino en zonas húmedas y saladas. En los yacimientos aparecen naturalmente  tres nitratos diferentes:

Nitrato de potasio (KNO3), el nitrato de sodio (NaNO3) y nitrato de calcio (Ca(NO3)2);

el nitrato de Chile , es una mezcla de los dos primeros. Los yacimientos de salitre más importantes de localizan en la segunda regíón de Antofagasta, en el desierto de Atacama. Estos representan aproximadamente el 4% del valor total de la producción minera del país.

La producción de salitre tuvo su auge a fines del Siglo XIX. Alrededor de 1880 y 1920, el salitre fue el principal producto minero de nuestro país, lo que convirtió a Chile en el único exportador de salitre a nivel mundial, generando así una prosperidad sin precedentes para la economía chilena. A fines de 1930, tras una serie de crisis motivos por acontecimientos externos, como la primera Guerra Mundial y la invención del salitre sintético en Europa, se produjo un descenso en la demanda del salitre, declinado las exportaciones de este mineral en más de 90%, por lo que muchas personas quedaron cesantes. El gobierno intento fomentar la demanda del nitrato, sin embargo, muchas oficinas salitreras cerraron sus puertas, obligando a la población a emigrar a las ciudades más cercanas.

Extracción de salitre

Los laboratorios de las oficinas salitreras de principios de Siglo XX revolucionaron el norte del país. Los ingenieros Pedro Gamboni y Santiago Humberstone figuran como las dos personalidades que contribuyeron con innovadores procesos para la explotación del salitre.

El mineral de donde se extrae el salitre, llamado caliche es una mezcla formada por varias sales como sulfatos yodatos y nitratos.
El caliche se encuentra bajo una capa de varios centímetros  compuesta por arcilla y sales. Al remover este material, se obtiene una mezcla en la que el caliche esta en menor proporción.

El salitre, también llamado oro blanco, se obtiene por un tratamiento bastante simple: Primero se muele el caliche y es  reducido a trozos más pequeños, luego se somete a un proceso de lixiviación en agua caliente a esto le sigue la cristalización donde el salitre cristaliza por enfriamiento, separándose de la solución. También se obtiene yodo y sulfato, nitrato de potasio y sulfato de sodio 

Salitre sintético

El amoniaco (NH3) se origina a partir de la reacción entre el hidrógeno y el nitrógeno gaseoso.
Este compuesto es utilizado como reactivo en la síntesis de nitrato de sodio (salitre sintético) y en etapas intermedias de proceso ocurre la formación de un ácido nítrico.

Yodo El Yodo (I) es un elemento químico que se encuentra escasamente en la naturaleza.
Lo podemos encontrar en agua de mar en forma de yoduros, principalmente como yoduro de sodio (Nal) el que es asimilado por las algas.
Entre sus propiedades están: solubilidad en solventes apolares (benceno), originando soluciones de coloración violeta: en alcohol y escasamente en agua, dando lugar a una solución de color marrón.
A temperatura ambiente, el yodo cristaliza (coloración violeta metálico)
y al calentarlo, sublima (vapores de color violeta). El yodo también se encuentra en yacimientos mineros; se extrae como subproducto de la purificación de salitre, en el que se encuentra el yodato de sodio (NalO3). En los yacimientos chilenos, el yodato  de sodio está presente en 0,2 % del salitre que se extrae. Cuando el salitre se purifica por cristalización, el filtrado contiene el yodato de sodio, se mezcla y calienta con bisulfito de sodio (NaHSO3). En este proceso precipita el yodo en forma sólida, luego se lava, prensa seca y purifica por sublimación.

Obtención del yodo

Se encuentra en la naturaleza principalmente, en forma de yodato. La lautanita (Ca(IO3)2) y la dietzeíta  son os principales minerales de yodo.

Funciones del yodo

Como Nutriente:

  El yodo interviene en normal funcionamiento de la tiroides, glándula secretora de tiroxina, hormona respónsale, entre otras cosas, de la regulación del crecimiento, por lo que es fundamental incluir en nuestra dieta alimentos que contengan yodo. Este mineral se encuentra presente en alimentos como lentejas, espinacas, acelgas y cochayuyo.

Como Desinfectante:

El yodo y sus componentes tienen una gran aplicación en medicina; por ejemplo, la tintura de yodo es muy usada para la desinfección de heridas; los fármacos son eficaces para combatir la amebiasis (infección intestinal); se utiliza también en la fabricación de colorantes derivados del alquitrán y en la elaboración de reveladores para las películas fotográficas.