Materiales e insumos eléctricos

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Materiales e insumos eléctricos

Trabajo práctico Nº3

tema: metales nobles.

Profesor:

Alumno:

año:

división:

Año lectivo:

NOTA:

Índice:

Preguntas. 3

Desarrollo. 4

Resumen de la información 21

que irá a los afiches.

Conclusión. 28

Anexo. 29

Consignas:

• Denomine la obtensión de la materia prima.

• ¿Cuáles son sus características mecánicas? Explique.

• ¿Cúales son sus características eléctricas? Explique.

• Explique sus aplicaciones en la electricidad (desarrolle tres ejemplos).

• Mencione cuáles son las exigencias a las que son sometidas.

• Indique las desventajas significativas del material (las limitaciones del uso)

• Denomine los insumos que posee el material.

1. Metales nobles:

Son muy apreciados porque no son atacados por la mayoría de los compuestos químicos. Tienen importantes aplicaciones en joyería y relojería. Últimamente, también se utilizan en electrónica.

Definición:

El oro es un elemento químico de número atómico 79 situado en el grupo 11 de la tabla periódica. Su símbolo es Au (del latín aurum). El oro es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable, dúctil (trivalente y univalente) que no reacciona con la mayoría de productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia. El metal se encuentra normalmente en estado puro y en forma de pepitas y depósitos aluviales y es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas. El oro se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica.

Es conocido por su denominación de “metal noble” debido a algunas de las características anteriormente dicho, las de su común estado puro en la naturaleza y su inestabilidad de reacción ante casi todos los componentes químicos.

Abundancia y obtención:

En los yacimientos, el oro nativo se encuentra en filones de origen hidrometal, cristalizado en el sistema regular, formando octadros¹y rombododecaedros², o en forma de granos, acompañado de cuarzo, pirita o baritina principalmente.

El oro se encuentra también en los llamados yacimiento secundarios, con mucha frecuencia en las arenas de los ríos, donde se halla asociado a otros minerales como el granate y el corindón, tomando aquí forma de pepitas y construyendo los denominados placeres^3.

octadros¹: sólido de ocho caras,

rombodocedaedros²:forma cristalina perteneciente al sistema cúbico, limitada por rombos en número de doce

placeres³:banco de arena o piedra en el fondo del mar y de bastante extensión / arenal acuífero

Por último, el oro también se encuentra formando partes de diversas

aleaciones, siendo las más importantes la electra, la rodita⁴y las amalgamas⁵

con mercurio.

Los yacimientos primarios se localizan en los Urales, en Bangalore (India), en Australia, en Zimbabwe y, en EE UU, en los estados de California,

Colorado y Nevada, principalmente. Pero el yacimiento más importante del mundo es sin duda el de Witwatersrand, en el Transvaal (Rep. de Sudáfrica).

El proceso consiste en la trituración y molienda de los minerales auríferos y el enriquecimiento del producto por métodos de flotación.

Posteriormente, se provoca una amalgama con mercurio, de la que se separará el oro por destilación. Los minerales de muy bajo contenido y los residuos de la amalgamación siguen otro proceso, consistente en tratar con cianuro sódico la pulpa concentrada del mineral, de modo que se forma aurocianuro⁶de sodio, del cual se desplaza el metal tratándolo con cinc y eliminando luego las trazas⁷de éste con ácido sulfúrico.

La plata se encuentra casi siempre presente en el oro no purificado, por lo que éste debe someterse a un proceso electrolítico⁸para alcanzar una mayor pureza. La excesiva blandura del oro obliga a usarlo en aleación con otros metales, en una proporción que depende de su finalidad.

Hay una gran cantidad de oro en los mares y océanos, siendo su concentración de entre 0,1 µg/kg y 2 µg/kg, pero en este caso no hay ningún método rentable para obtenerlo.

rodita⁴: elemento químico, metal noble de color blanco; se encuentra en la mina del platino y también en la del oro, es inatacable por los ácidos y el agua pura. Su símbolo es Rt, su número atómico 45 y su peso atómico: 102.905.

amalgama⁵: aleación del mercurio con otro metal.

aurocianuro⁶:

trazas⁷: delineaciones.

electrolítico⁸: descomposición química de un cuerpo, disuelto o fundido, producido por la electricidad.

Características principales

Nombre: oro

Simbolo: au

Numero atómico:

Densidad: 19300 kg/m³

apariencia: amarillo metálico

masa atómica: 196,966569 (4) u

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras.

estado de la materia: solido

punto de fusión: 1064,18°C

conductividad eléctrica: 45,5 × 106/m Ω

conductividad Térmica: 317 W

El oro es un elemento metálico que exhibe un color amarillo en bruto, pero que puede mostrarse negro, rubí o morado en divisiones finas. Es considerado por algunos como el elemento más bello de todos y es el metal más maleable y dúctil que se conoce. De hecho, una onza (28,35 g) de oro puede moldearse en una sábana⁹que cubra 28 metros cuadrados. Como es un metal blando, las aleaciones con otros metales con el fin de proporcionarle dureza son frecuentes.

Se trata de un metal muy denso, con un alto punto de fusión y una alta afinidad electrónica. Sus estados de oxidación más importantes son +1 y +3. También se encuentra en el estado de oxidación +2, así como en estados de oxidación superiores, pero es menos frecuente.

Además, el oro es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería.

Usos, aplicaciones y demanda de producción:

Existe una alta probabilidad de que en este momento usted este usando una prenda de oro.

El oro es un metal que esta presente de muchas formas, en diversos objetos que nos rodean.

Éste y sus muchas aleaciones se emplean bastante en joyería, fabricación de monedas y como patrón monetario en muchos países. A su vez, también forma parte de los circuitos electrónicos de nuestros celulares, y computadoras; sus finos hilos incrustados en los vidrios de los automóviles, sirven para descongelar o desempañar a los mismos. De

sábana⁹:

igual modo se emplea en la fotografía; y en muchas otras aplicaciones, incluso como moneda.

Cada año aproximadamente 660 toneladas se utilizan en telecomunicaciones, tecnología de información, tratamientos médicos, y varios usos industriales. Debido a su alta conductividad eléctrica, es un componente vital de muchos dispositivos eléctricos, incluyendo las computadoras. Se utiliza en la fabricación de aproximadamente 50 millones de computadoras cada año, así como millones de televisiones, de DVD, de VCRs, de cámaras de vídeo y de teléfonos celulares.

El uso del oro en trazados de circuitos eléctricos asegura la confiabilidad de la operación del equipo, particularmente en la activación de los mecanismos de las bolsas de aire de seguridad en automóviles,  el despliegue de satélites, o de las naves espaciales.

Se ha utilizado este metal precioso en medicina desde 1927, cuando se descubre que es útil en el tratamiento de la artritis reumatoidea. Incluso antes fue utilizado en odontología, en rellenos y los dientes falsos. Porque es no tóxico y biológicamente benigno, es perfecto para muchos usos médicos. Instrumentos hechos con este metal son de uso común de los cirujanos para operar las arterias coronarias bloqueadas. En otro procedimiento médico,

pelotillas de este metal se inyectan en el cuerpo para ayudar a obstruir la extensión del cáncer de la próstata en hombres.

También se utiliza en los láseres, que permiten que los cirujanos sellen heridas rápidamente o que traten condiciones una vez inoperables del corazón. Los alambres se utilizan en muchos procedimientos quirúrgicos para proporcionar una ayuda fuerte e inerte.

Porcentajes de demandas en la producción del oro:

Aleaciones:

En joyería fina se denomina oro alto o de 18k aquél que tiene 18 partes de oro por 6 de otro metal o metales (75% en oro), oro medio o de 14k al que tiene 14 partes de oro por 10 de otros metales (58.33% en oro) y oro bajo o de 10k al que tiene 10 partes de oro por 14 de otros metales (41.66% en oro). El oro alto es muy brillante, pero es caro y poco resistente; el oro medio es el de más amplio uso en joyería, ya que es menos caro que el oro alto y más resistente, y el oro bajo es el más simple en joyería.

Debido a su buena conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, así como una buena combinación de propiedades químicas y físicas, se comenzó a emplear a finales del siglo XX como metal en la industria. En joyería se utilizan diferentes aleaciones para obtener diferentes colores, a saber:

-Oro amarillo = 1000 g de oro amarillo tienen 750 g de oro, 125 de plata y 125 de cobre.

-Oro rojo = 1000 g de oro rojo contienen 750 g de oro y 250 de cobre.

-Oro rosa = 1000 g de oro rosa contienen 750 g de oro, 50 g de plata y 200 de cobre.

-Oro blanco = 1000 g de oro blanco tienen 750 g de oro y 160 de paladio y 90 de plata.

-Oro gris = 1000 g de oro gris tienen 750 g de oro, alrededor de 150 de níquel y 100 de cobre.

-Oro verde = 1000 g de oro verde contienen 750 g de oro y 250 g de plata.

Precauciones

El cuerpo humano no absorbe bien este metal, y sus compuestos no suelen ser muy tóxicos. Sin embargo, hasta el 50% de pacientes con artrosis tratados con medicamentos que contenían oro han sufrido daños hepáticos y renales.

Si la obtención de éste metal se realiza a cielo abierto por lixivitación de cianuro, causa un gran impacto ambiental, social y cultural, éstos, más que impactos, pueden ser catalogados como desastres ambientales.

El cianuro, tiene un alto rango de contaminación y en el amiente puede causar, entre otras cosas:

Insumos:

Circuitos integrados.

Joyería.

Telecomunicaciones.

Equipos de cámaras fotográficas.

Materiales de computadoras.

DVDS, VCDS.

Equipos de televisión.

Trazados en plaquetas electrónicas de alta precisión.

Láseres para uso quirúrgico.

Medicinales.

Etc.

Definición:

La plata es un elemento químico de número atómico 47 situado en el grupo 11 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag. Es un metal de transición blanco y brillante. Presenta las mayores conductividades térmica y eléctrica de todos los metales, y se encuentra formando parte de distintos minerales (generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Entre sus variadas aplicaciones, este metal se emplea en la fabricación de monedas, joyería, como catalizador, etc., y algunas de sus sales en fotografía

y en panorámicos de los vehículos en forma de nitrato de plata ya que presenta un efecto fotocromito.

Abundancia y obtención:

     La plata nativa suele contener mercurio, cobre y oro en aleación y en casos infrecuentes platino, antimonio y bismuto. La amalgama es una solución sólida de plata y mercurio. Este elemento, representa una diezmillonésima parte de abundancia en la corteza terrestre.

    La estructura de la plata está basada en un empaquetamiento cúbico compacto de átomos de Ag. La plata puede distinguirse de otros minerales de aspecto similar por su naturaleza maleable, su color en superficie fresca y su elevado peso específico.

     La plata nativa está extensamente distribuida en pequeñas cantidades, principalmente en la zona de oxidación de los depósitos minerales. Los grandes depósitos de plata natural son probablemente el resultado de una deposición primaria de plata de soluciones hidrotermales. Hay tres tipos de depósitos primarios:

Asociados a sulfuros.

Con arseniuros y sulfuros de cobalto, níquel y plata y con bismuto nativo.

Con uraninita y minerales de cobalto-níquel.

Los métodos para la obtención de la plata son , el de amalgamación y el de cianuración, o como subproducto de otras metalurgias, en especial la del plomo.

La amalgamación es un método español, consiste en triturar la mena, que debe ser plata nativa o cloruro, se agita con agua y mercurio para obtener cloruro mercurioso, entonces las plata se amalgama con el mercurio en exceso. La amalgama se separa del mineral agotado y se destila en retortas de hierro, el mercurio volátil se usa otra vez, y la plata queda en la retorta. Este método casi no se utiliza en la actualidad.

La cianuración se usa normalmente para menas ricas, consiste en triturar el mineral, y si contiene sulfuro de plata se tuesta con cloruro sódico, para conseguir cloruro de plata, este se disuelve en cianuro sódico formándose cianuro complejo de plata y sodio Ag(CN)2NA. El metal se precipita de esta disolución por el cinc metálico.

Obtención de la plata como subproducto. Este método es el más utilizado, consigue el 80% de la plata obtenida en el mundo. En la producción de los metales que la acompañan, la plata queda mezclada con ellos, y se separa con una técnica diferente en cada caso. Si aparece mezclada con oro se extrae mediante electrólisis en una solución de nitrato de plata. El caso más frecuente es que acompañe al plomo, del que se separa por el método Parkes: después de eliminar las impurezas, el metal fundido se mezcla con un 2 % de cinc, inmiscible con el plomo, pero no con la plata, a la que arrastra en su flotación y solidificación cuando el plomo está todavía fundido. Se extrae la aleación cinc-plata y se calienta en retortas de arcilla, para separar el cinc por destilación. El residuo de las retortas se somete al proceso de copelación, para oxidar y fundir los posibles restos de plomo. Si la plata aparece mezclada con cobre, se procede por galvanización y copelación, o bien por refinado electrolítico. Para obtener plata químicamente pura, se precipita de sus soluciones nítricas en estado de cloruro, que se reduce por calentamiento en presencia de yeso y carbón.

El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, oro, plomo y plomo-cinc de Canadá, México, Perú y los Estados Unidos.

Características principales:

Nombre: Plata

Simbolo: ag

Numero atómico: 47

Densidad: 10490 kg/m³

apariencia: blanco-plateado.

masa atómica: 107,8683 u

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras.

estado de la materia: solido

punto de fusión: 1234,93 K

conductividad eléctrica: 63 × 106 m-1·Ω-1

conductividad Térmica: 429 W

La plata es un metal de acuñar muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro, que presenta un brillo blanco metálico susceptible de pulimento que se mantiene en agua y aire si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de hidrógeno o aire con azufre. Su maleabilidad y ductilidad son tales que es posible obtener láminas de 0,00025 mm y con 1g de metal fabricar un hilo de 180 metros de longitud.

Tiene la más alta conductividad eléctrica de todos los metales, incluso superior a la del cobre pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en aplicaciones eléctricas.

La plata pura también presenta la mayor conductividad térmica, el color más blanco y el mayor índice de reflexión (aunque refleja mal la radiación ultravioleta) de todos los metales. Algunas sales de plata son fotosensibles (se descomponen por acción de la luz) y se han empleado en fotografía.

Se disuelve en ácidos oxidantes y puede presentar los estados de oxidación +1, +2 y +3, siendo el más común el estado de oxidación +1.

El óxido y sulfato formado sobre la plata puede disolverse en ácido cítrico limpiándolo y formando citrato de plata.

Usos, aplicaciones y demanda de producción:

 La plata pura es un metal muy blando, por lo que se emplea poco. La industria química la utiliza en cápsulas y como revestimiento protector, chapeado¹¹o electrolítico, debido a su buena resistencia frente a muchos reactivos, así como en superficies termoaislantes y como catalizador en diferentes procesos.
El uso principal de la plata es como metal precioso, y sus sales, especialmente el nitrato de plata se emplean en la industria fotográfica, con mucho la mayor consumidora de este metal. Otros usos son:

Electricidad y electrónica por su elevada conductividad incluso empañado, por ejemplo en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.

Espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes que se fabrican con aluminio).

La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a.C., inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura.

En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos y con menor grado de pureza en artículos de bisutería.

En aleaciones para piezas dentales.

Catalizador en reacciones de oxidación, por ejemplo, en la producción de formaldehído a partir de metanol y aire.

Aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas plata-cinc y plata-cadmio de alta capacidad.

Porcentajes de demanda en la producción de plata:

Aleaciones:

La plata se trabaja normalmente en 925 y 800 milésimas y se puede alear con todos los metales de bajo punto de fusión, como el zinc, estaño, iridio, etc. Realmente la aleación más común es la de plata/cobre.Se alea fácilmente con casi todos los metales, excepto con el níquel que lo hace con dificultad y con el hierro y el cobalto con los que no se alea. Incluso a temperatura ordinaria forma amalgamas con mercurio.

El metal de aleación por excelencia es el cobre que endurece la plata hasta contenidos del 5% aunque se han utilizados platas con contenidos mayores de cobre. Las adiciones de cobre no alteran el color de la plata incluso hasta contenidos del 50%, aunque en éste caso el color se conserva en una capa superficial que al desgastarse mostrará una aleación de color rojizo, tanto más acusado cuanta mayor sea la cantidad de cobre. También se han usado aleaciones con cadmio en joyería ya que éste elemento le confiere a la aleación una ductilidad y maleabilidad adecuados para el trabajo del metal.

Precauciones:

La plata no es tóxica pero la mayoría de su sales son venenosas y pueden ser carcinógenas. Los compuestos que contienen plata pueden ser

absorbidos por el sistema circulatorio y depositarse en diversos tejidos provocando argirismo, afección consistente en la coloración grisácea de piel y mucosas que si bien no dañina, es antiestética.

El posible efecto sobre la salud de la plata es objeto de discusión. Desde Hipócrates se conoce el efecto germicida de la plata y se han comercializado, y comercializan hoy día, diversos remedios para gran variedad de dolencias aunque ningún estudio clínico ha demostrado su utilidad terapéutica como antibiótico.

La plata al obtenerse, al igual que el oro, en algunos casos, se hace por lixivitación, por lo tanto produce sus mismos efectos con respecto a la utilización de cianuro, con la excepción de que las sales eliminadas son mucho mas peligrosas que las del oro.

Insumos:

Espejos de alta reflexión.

CD y DVD.

Baterías.

Rodamientos (turbinas de avión y otras máquinas).

Soldaduras.

Catalizadores.

Circuitos impresos.

Interruptores.

Pantallas de televisión

Energía solar.

Depuración del agua.

Definición:

Metal precioso blanco grisáceo, se encuentra mezclado con otros metales como el Iridio, Paladio, etc. y en la desagregación de rocas antiguas.

Dúctil, maleable muy tenaz y pesado (den. 21,4), se funde a 1755 ºC, no se oxida a ninguna temperatura y resiste la acción de todos los ácidos.

A causa de su difícil fusibilidad y su inalterabilidad, es empleado en al fabricación de numerosos aparatos de química; sirve igualmente para ciertos aparatos de precisión y se une con oro en la fabricación de joyas.

Abundancia y obtención:

El Platino y los metales de su grupo, se encuentran en los aluviones, procedentes de rocas de peridotos, transformadas en serpentinas.

El platino se encuentra en estado nativo, en forma de pepitas o granos.

El platino se puede obtener a través de la vía húmeda, ocupando agua regia, a través del método de Wollaston, y también es posible obtenerlo a través de la vía seca, de Deville y Debra, basada en fundir el mineral de platino con hierro y plomo o plomo metálico.

El principal país productor es Rusia, en los montes Urales, también se encuentran yacimientos en España (Serranía de Ronda), en Rodesia, en Tasmania, Nueva Zelanda y en Madagascar, los Estados Unidos, tiene minas en Alaska, Oregón, Washington, California, Nevada y Wyoming.

Antes de la segunda Guerra Mundial, el 75% de los metales de platino consumidos eran por los dentistas, las industrias eléctricas usaban el 20% y la industria química el 5%.

Normalmente la minería del platino se realiza bajo tierra, aunque también hay minería a cielo abierto. La etapa de extracción es intensiva en trabajo. Los mineros perforan agujeros con martillos neumáticos manuales y los explosionan. Más tarde, se recoge el mineral y se transporta a la superficie.

Generalmente, los grados de BIC (medida del contenido de metales del grupo del platino en el mineral) están entre 4 y 7 gramos por tonelada.

Una vez en la superficie el mineral se machaca y pasa por el molino para obtener partículas rocosas más pequeñas y descubrir los minerales que contienen los metales del grupo del platino. En un proceso de "flotación de espuma", estas partículas se mezclan con agua y reagentes especiales. Cuando se bombea aire al líquido resultante se obtienen burbujas, a las que las partículas que contienen los metales del grupo del platino se adhieren, y flotan hacia la superficie. El concentrado de flotación se separa como una espuma jabonosa. En este momento, el contenido de metales del grupo del platino varía entre 100 y 1000 gramos por tonelada. El material que no ha flotado pasa por un segundo proceso de molino y flotación para poder obtener la mayor cantidad posible de metales de grupo del platino.

Características principales:

Nombre: platino.

simbolo: Pt.

Numero atómico: 78.

Densidad: 21450 kg/m³.

apariencia: blanco grisáceo.

masa atómica: 195.078u

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras.

estado de la materia: Sólido.

punto de fusión: 1768,4°C

conductividad eléctrica: 9,66 × 106/m Ω

conductividad química: 71,6 W

El platino compacto es blanco con un leve color gris, es muy maleable y tenaz, de esta forma susceptible al pulimiento.

Su ductilidad es similar a la del oro y la plata, ya que como mencionamos anteriormente es maleable, se puede reducir a láminas muy delgadas, y también estirarse en hilos muy finos.

Debido a su alto punto de fusión, es uno de los metales que funden más difícilmente, pero se funde con relativa facilidad al calentarlo en un crisol¹³con la llama oxhídrica, o con el soplete que se quema gas común con oxígeno.

El platino es malo para conducir calor, parecido al plomo. No se combina directamente con el oxígeno formando compuestos estables a ninguna temperatura, a pesar de eso, cuando está en fusión, tiene la propiedad de absorber este gas, y al solidificarse, lo vuelve a desprender.

Este elemento, nunca se descompone en agua; el ácido clorhídrico, fluorhídrico, nítrico y también el sulfúrico puro, no lo contamina, se disuelve en agua regia con facilidad y completamente, también se disuelve en el ácido nítrico cuando está aleado con la plata y algunos otros metales.

El ácido sulfúrico que contiene ácido nitroso ataca al platino en caliente. Y el cloro, el bromo y el yodo lo pueden hacer fácilmente.

La esponja de platino, es una masa gris, blanda y esponjosa, formada por el platino, tal como resulta al calcinar sus compuestos, especialmente el cloroplatinato¹⁴amónico; prensada y formada a la temperatura del rojo vivo se convierte en platino compacto.

Usos, aplicaciones y demandas de producción:

El platino tiene excepcionales características tales como su difícil fusibilidad, su tenacidad su resistencia a la acción del oxígeno, y a variados ácidos. Ya que es poco abundante y cada vez sirve para más aplicaciones, el

Crisol¹³: recipiente de tierra refractaria, metal, aleación, etc. Que se utiliza en el laboratorio para fundir o cocinar.

Cloroplatinato¹⁴:

valor de éste a ido aumentando considerablemente, es por ello que se ha intentado substituir por materiales más baratos. Se ha intentado reemplazar con cuarzo fundido, aunque este resiste a los ácidos, no lo puede hacer con el

ácido fluorhídrico, parecido es el caso del tántalo, que tiene un problema similar.

Se pueden usar en:

Joyería:

En 2006, la demanda de platino para joyería representó el 25% de la demanda total de platino. Este metal precioso es altamente valorado por su belleza y pureza, junto con sus particulares propiedades. El color del platino, su fuerza y dureza, así como su resistencia al deslustre, son algunas de las ventajas de este metal en joyería.

Catalizadores para vehículos:

El platino, junto con el paladio y el rodio, son los principales componentes de los catalizadores que reducen en los vehículos las emisiones de gases como hidrocarbonos, monóxido de carbono u oxido de nitrógeno. Este es el segundo sector de mayor uso de platino, alcanzando el 51% de la demanda total de platino en 2006.

Eléctrica y electrónica

El platino se usa en la producción de unidades de disco duro en ordenadores y en cables de fibra óptica. El uso cada vez mayor de ordenadores personales seguirá teniendo un efecto muy positivo en la demanda de platino en el futuro. Otras aplicaciones del platino incluyen dispositivos (termocouples) que miden la temperatura en las industrias de vidrio, acero y semiconductores, o detectores infra-red para aplicaciones militares y comerciales. También se usa en capacitores cerámicos multi-capas y en crisoles para cristal.

Química

El platino se usa en fertilizantes y explosivos como una gasa para la conversión catalítica de amoniaco en ácido nítrico. También se usa en la fabricación de siliconas para los sectores aeroespacial, automoción y construcción. En el sector de la gasolina es usado como aditivo de los carburantes para impulsar la combustión y reducir las emisiones del motor. Además, es un catalizador en la producción de elementos biodegradables para los detergentes domésticos.

Vidrio

El platino se usa en equipos de fabricación de vidrio. También se emplea en la producción de plástico reforzado con fibra de vidrio y en los dispositivos de cristal líquido (LCD).

Petróleo

El platino se usa como un catalizador de refinado en la industria del petróleo.

Usos médicos

El platino se usa en drogas anticancerígenas y en implantes. También es utilizado en aparatos de neurocirugía y en aleaciones para restauraciones dentales.

Bujías

La mayoría de los vehículos en América del Norte usan bujías con filtro de platino. En Europa, los mayores requisitos de durabilidad han llevado a un incremento en la cantidad de platino que se usa en las bujías.

Baterías de combustible

Las baterías de combustible son dispositivos que generan energía eléctrica y que se están desarrollando en la actualidad como alternativa a los motores de combustión interna en los vehículos. La mayor parte de estos dispositivos aplican tecnologías de membranas de intercambio de protones para producir energía a partir de hidrógeno y oxígeno, utilizando catalizadores de platino. Son más eficientes en la producción de energía y la contaminación es mínima. El uso de platino en esta aplicación parece ser uno de los sectores que presenta mejores perspectivas para el futuro.

Porcentajes de demanda en la producción de platino:

Aleaciones:

El platino, metal precioso de color blanco/gris, brillante, y muy poco utilizado hoy día en joyería debido a su alto precio y la falta de especialización de joyeros que lo sepan trabajar, se utilizaba antes para montar piedras de alto valor. 
Es muy dúctil, solo superándolo el oro y la plata y se puede estirar en alambres o planchas muy finas, es blando y se puede rayar con facilidad si previamente no se le ha laminado. Si se alea con oro se vuelve frágil, con paladio se endurece relativamente y con el iridio queda en un término medio.
     Especial cuidado hay que tener con el mercurio, ya que al igual que con el oro se amalgama perfectamente con el platino.   

Platino - cobre

Se obtienen aleaciones muy dúctiles de platino y cobre, que consiste en 3 partes de platino y 13 de cobre, casi igual, en color, pulimento y ductilidad, al oro de 18 quilates. Tomando el 4 por 100 de platino, estas aleaciones adquieren un color rosado oscuro, mientras que agregando después de 1 a 2 por 100 de platino (dando un total de 5 al 6 por 100) se obtiene un color amarillo de oro. Esta ultima aleación se emplea mucho para ornamentación.

  Platino - iridio
a) Platino 7 partes, iridio 3 partes. El iridio comunica al platino de 
dureza del acero, pudiéndose aumentar aun mas su dureza tomando 4 partes de iridio.
b) En Francia se usa una aleación de 9 partes de platino y 1 de iridio para fabricar instrumentos de medida de gran resistencia.

Platino - níquel
Blanco amarillento, muy maleable, adquiere un buen pulimento, y es igual al cobre en fusibilidad, y al níquel en poder magnético.
a) Níquel 31.6 por 100, platino 3.2 por 100, latón 65.2 por 100.
b) 10 partes de platino, 60 de níquel y 220 de bronce, o 2 partes de 
platino, 1 de níquel, 1 de plata, 2 de bronce y 5 de cobre: la aleación resultante tiene un color amarillo de oro.

Platino - oro
Agregando pequeñas cantidades de platino al oro se varían muchas propiedades de este ultimo. Con un pequeño tanto por ciento, el color es mucho mas claro que el del oro puro, y las aleaciones resultantes son extraordinariamente elásticas; las que contiene mas del 20 por 100 de platino, pierden en cambio toda su elasticidad.
Platino 30 partes, oro 10 partes, plata 3 partes; o bien: platino 7 partes, oro 2 partes, plata 3 partes.

Platino - plata
El platino se alea ordinariamente con plata en los trabajos de orfebrería, constituyendo la aleación formada por 2 partes de plata y 1 de platino, la " plata al platino ". El objetivo de estas aleaciones consiste en obtener un metal de aspecto blanco, que pueda ser pulimentado y que al mismo tiempo tenga un punto de fusión bajo.
Agregando platino a la plata, resulta esta mas dura, pero también mas frágil, y de blanca pasa a ser gris.

Precauciones:

Efectos sobre la salud:

El Platino como metal no es muy peligroso, pero las sales de Platino pueden causar varios efectos sobre la salud, como son:

• Alteración del ADN.

• Cáncer.

• Reacciones alérgicas de la piel y mucosas.

• Daños en órganos, como es el intestino, riñones y la médula.

• Daños en la audición.

Finalmente, un peligro del Platino es que este puede causar la potenciación de toxicidad de otros productos químicos peligrosos en el cuerpo humano, como es el Selenio.

 Efectos ambientales:

  La aplicación del platino en productos metálicos no es conocido que cause muchos problemas ambientales, pero sabemos que causa problemas de salud serios en el lugar de trabajo. El Platino es emitido al aire a través de los escapes de los coches que utilizan gasolina. Consecuentemente, los niveles de Platino en el aire pueden ser más altos en ciertas localizaciones, por ejemplo en garajes, en túneles y en terrenos de empresas de camiones.

  Los efectos del Platino sobre los animales y el ambiente posiblemente no hayan sido investigado todavía extensamente. La única cosa que conocemos es que el Platino se acumulará en las raíces de plantas después de ser tomado. Si se come raíces de plantas que contengan Platino puede hacer un daño en los animales y humanos, pero no está todavía claro. Los microorganismos pueden ser capaces de convertir las sustancias de platino en sustancias más peligrosas en suelos, pero sobre este tema nosotros también tenemos poca información.

Insumos:

Crisoles de platino.

Cápsulas de evaporación de platino.

Instrumentos para fluorescencia por rayos X (XRF).

Electrodos de platino.

Navecillas de combustión de platino.

Minicrisoles de combustión de platino.

Cables termopares de platino y platino-rodio.

Baterías de combustible.

Bujías.

Joyería.

Vidrio.

Catalizadores de vehículos.

AFICHE:

METALES NOBLES:

Metales nobles:

Son muy apreciados porque no son atacados por la mayoría de los compuestos químicos. Tienen importantes aplicaciones en joyería y relojería. Últimamente, también se utilizan en electrónica.

ORO

Definición:

El oro es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable, dúctil (trivalente y univalente) que no reacciona con la mayoría de productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Nombre: oro

Simbolo: au

Numero atómico:

Densidad: 19300 kg/m³

apariencia: amarillo metálico

masa atómica: 196,966569 (4) u

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras.

estado de la materia: solido

punto de fusión: 1064,18°C

conductividad eléctrica: 45,5 × 106/m Ω

conductividad Térmica: 317 W

Se puede presentar en colores como: negro, rubí o morado. Es el metal más maleable y dúctil, alto punto de función y alta afinidad electrónica, muy buen conductor del calor y de la temperatura, inactivo ante casi todos los agentes químicos y el aire, alta resistencia a la corrosión por el ambiente.

Abundancia y obtención:

En los yacimientos, el oro nativo se encuentra en filones de origen hidrometal, cristalizado en el sistema regular, formando octadros y rombododecaedros, o en forma de granos, acompañado de cuarzo, pirita o baritina principalmente.

El oro se encuentra también en los llamados yacimiento secundarios, con mucha frecuencia en las arenas de los río construyendo los denominados placeres.

El proceso consiste en la trituración y molienda de los minerales auríferos y el enriquecimiento del producto por métodos de flotación.

Posteriormente, se provoca una amalgama con mercurio, de la que se separará el oro por destilación. Los minerales de muy bajo contenido y los residuos de la amalgamación siguen otro proceso, consistente en tratar con cianuro sódico la pulpa concentrada del mineral, de modo que se forma aurocianuro de sodio, del cual se desplaza el metal tratándolo con cinc y eliminando luego las trazas de éste con ácido sulfúrico.

La excesiva blandura del oro obliga a usarlo en aleación con otros metales, en una proporción que depende de su finalidad.

Hay una gran cantidad de oro en los mares y océanos, siendo su concentración de entre 0,1 µg/kg y 2 µg/kg, pero en este caso no hay ningún método rentable para obtenerlo.

Usos y demanda de producción

El oro es un metal que esta presente de muchas formas, en diversos objetos que nos rodean.Cada año aproximadamente 660 toneladas se utilizan en telecomunicaciones, tecnología de información, tratamientos médicos, y varios usos industriales. Debido a su alta conductividad eléctrica, es un componente vital de muchos dispositivos eléctricos, incluyendo las computadoras. El uso del oro en trazados de circuitos eléctricos asegura la confiabilidad de la operación del equipo, particularmente en la activación de los mecanismos de las bolsas de aire de seguridad en automóviles,  el despliegue de satélites, o de las naves espaciales.

Instrumentos hechos con este metal son de uso común de los cirujanos para operar las arterias coronarias bloqueadas. En otro procedimiento médico,

pelotillas de este metal se inyectan en el cuerpo para ayudar a obstruir la extensión del cáncer de la próstata en hombres.

Problemas ambientales

Si la obtención de éste metal se realiza a cielo abierto por lixivitación de cianuro, causa un gran impacto ambiental, social y cultural, éstos, más que impactos, pueden ser catalogados como desastres ambientales.

• Los problemas a largo plazo derivados de la lixiviación de metales pesados de los cúmulos de desechos de las operaciones que utilizan la extracción por lixiviación con cianuro probablemente exceden el impacto directo del cianuro en sí.

• Los estanques de cianuro reducen la vida silvestre.

• Después de la lixiviación, el cúmulo de mineral ya procesado contiene todavía vestigios de la altamente tóxica solución de cianuro, así como de metales pesados concentrados que han sido precipitados del mineral.

ALEACIONES:

-Oro amarillo = 1000 g de oro amarillo tienen 750 g de oro, 125 de plata y 125 de cobre.

-Oro rojo = 1000 g de oro rojo contienen 750 g de oro y 250 de cobre.

-Oro rosa = 1000 g de oro rosa contienen 750 g de oro, 50 g de plata y 200 de cobre.

-Oro blanco = 1000 g de oro blanco tienen 750 g de oro y 160 de paladio y 90 de plata.

-Oro gris = 1000 g de oro gris tienen 750 g de oro, alrededor de 150 de níquel y 100 de cobre.

-Oro verde = 1000 g de oro verde contienen 750 g de oro y 250 g de plata.

INSUMOS

Circuitos integrados.

Joyería.

Telecomunicaciones.

Equipos de cámaras fotográficas.

Materiales de computadoras.

DVDS, VCDS.

Equipos de televisión.

Trazados en plaquetas electrónicas de alta precisión.

Láseres para uso quirúrgico.

Medicinales.

PLATA

Descripción

Es un metal de transición blanco y brillante. Presenta las mayores conductividades térmica y eléctrica de todos los metales, y se encuentra formando parte de distintos minerales (generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre.

CERACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES

Características principales:

Nombre: Plata

Simbolo: ag

Numero atómico: 47

Densidad: 10490 kg/m³

apariencia: blanco-plateado.

masa atómica: 107,8683 u

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras.

estado de la materia: solido

punto de fusión: 1234,93 K

conductividad eléctrica: 63 × 106 m-1·Ω-1

conductividad Térmica: 429 W

Dúctil y maleable, un poco mas duro que el oro, muy buena conductividad eléctrica y térmica aunque no supera al oro, color blanco, incide en la reflexión, algunas de sus sales son fotosensibles, se disuelve en ácidos oxidantes.

Abundancia y obtención

La plata nativa suele contener mercurio, cobre y oro en aleación y en casos infrecuentes platino, antimonio y bismuto. La amalgama es una solución sólida de plata y mercurio. Los grandes depósitos de plata natural son probablemente el resultado de una deposición primaria de plata de soluciones hidrotermales.

La cianuración se usa normalmente para menas ricas, consiste en triturar el mineral, y si contiene sulfuro de plata se tuesta con cloruro sódico, para conseguir cloruro de plata, este se disuelve en cianuro sódico formándose cianuro complejo de plata y sodio Ag(CN)2NA.

Obtención de la plata como subproducto. Se extrae la aleación cinc-plata y se calienta en retortas de arcilla, para separar el cinc por destilación.

Usos y demanda de producción

Electricidad y electrónica por su elevada conductividad incluso empañado, por ejemplo en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.

Espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes que se fabrican con aluminio).

La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a.C., inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura.

En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos y con menor grado de pureza en artículos de bisutería.

En aleaciones para piezas dentales.

Catalizador en reacciones de oxidación, por ejemplo, en la producción de formaldehído a partir de metanol y aire.

Aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas plata-cinc y plata-cadmio de alta capacidad.

Aleaciones

Realmente la aleación más común es la de plata/cobre.El metal de aleación por excelencia es el cobre que endurece la plata hasta contenidos del 5% aunque se han utilizados platas con contenidos mayores de cobre. Las adiciones de cobre no alteran el color de la plata incluso hasta contenidos del 50%, aunque en éste caso el color se conserva en una capa superficial que al desgastarse mostrará una aleación de color rojizo, tanto más acusado cuanta mayor sea la cantidad de cobre.

Problemas ambientales:

La plata no es tóxica pero la mayoría de su sales son venenosas y pueden ser carcinógenas. Los compuestos que contienen plata pueden ser

absorbidos por el sistema circulatorio y depositarse en diversos tejidos provocando argirismo, afección consistente en la coloración grisácea de piel y mucosas que si bien no dañina, es antiestética.

INSUMOS:

Espejos de alta reflexión.

CD y DVD.

Baterías.

Rodamientos (turbinas de avión y otras máquinas).

Soldaduras.

Catalizadores.

Circuitos impresos.

Interruptores.

Pantallas de televisión

Energía solar.

Depuración del agua.

PLATINO

Definición

Metal precioso blanco grisáceo, se encuentra mezclado con otros metales como el Iridio, Paladio, etc.

Dúctil, maleable muy tenaz y pesado.

CARCTERÍSTICAS Y PROPIEDADES:

Características principales:

Nombre: platino.

simbolo: Pt.

Numero atómico: 78.

Densidad: 21450 kg/m³.

apariencia: blanco grisáceo.

masa atómica: 195.078u

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras.

estado de la materia: Sólido.

punto de fusión: 1768,4°C

conductividad eléctrica: 9,66 × 106/m Ω

conductividad química: 71,6 W

De color gris, blando y tenaz, dúctil, alto punto de fusión, malo en la conducción del calor, no se descompone con agua, no se contamina por algunos ácidos.

Abundancia y obtención

El Platino y los metales de su grupo, se encuentran en los aluviones, procedentes de rocas de peridotos, transformadas en serpentinas.

El platino se encuentra en estado nativo, en forma de pepitas o granos.

Normalmente la minería del platino se realiza bajo tierra, aunque también hay minería a cielo abierto.

Generalmente, los grados de BIC (medida del contenido de metales del grupo del platino en el mineral) están entre 4 y 7 gramos por tonelada.

Una vez en la superficie el mineral se machaca y pasa por el molino para obtener partículas rocosas más pequeñas y descubrir los minerales que contienen los metales del grupo del platino. En este momento, el contenido de metales del grupo del platino varía entre 100 y 1000 gramos por tonelada.

Usos y demanda de producción:

Joyería: En 2006, la demanda de platino para joyería representó el 25% de la demanda total de platino. Este es el segundo sector de mayor uso de platino, alcanzando el 51% de la demanda total de platino en 2006.

Eléctrica y electrónica: el platino se usa en la producción de unidades de disco duro en ordenadores y en cables de fibra óptica.

Química: El platino se usa en fertilizantes y explosivos como una gasa para la conversión catalítica de amoniaco en ácido nítrico.

Vidrio: El platino se usa en equipos de fabricación de vidrio.

Petróleo: El platino se usa como un catalizador de refinado en la industria del petróleo.

Usos médicos: El platino se usa en drogas anticancerígenas y en implantes.

Bujías: La mayoría de los vehículos en América del Norte usan bujías con filtro de platino. La mayor parte de estos dispositivos aplican tecnologías de membranas de intercambio de protones para producir energía a partir de hidrógeno y oxígeno, utilizando catalizadores de platino. El uso de platino en esta aplicación parece ser uno de los sectores que presenta mejores perspectivas para el futuro.

Aleaciones

Platino - cobre

Se obtienen aleaciones muy dúctiles de platino y cobre, que consiste en 3 partes de platino y 13 de cobre, casi igual, en color, pulimento y ductilidad, al oro de 18 quilates.

 Platino - iridio
a) Platino 7 partes, iridio 3 partes.

Platino níquel

a) Níquel 31.6 por 100, platino 3.2 por 100, latón 65.2 por 100.
b) 10 partes de platino, 60 de níquel y 220 de bronce, o 2 partes de 
platino, 1 de níquel, 1 de plata, 2 de bronce y 5 de cobre: la aleación resultante tiene un color amarillo de oro.

Platino - oro
Agregando pequeñas cantidades de platino al oro se varían muchas propiedades de este ultimo.
Platino 30 partes, oro 10 partes, plata 3 partes; o bien: platino 7 partes, oro 2 partes, plata 3 partes.

Platino - plata
El platino se alea ordinariamente con plata en los trabajos de orfebrería, constituyendo la aleación formada por 2 partes de plata y 1 de platino, la " plata al platino ".

Problemas ambientales:

Efectos sobre la salud:

El Platino como metal no es muy peligroso, pero las sales de Platino pueden causar varios efectos sobre la salud, como son:

Alteración del ADN.

Cáncer.

Daños en la audición.

Efectos ambientales:

  La aplicación del platino en productos metálicos no es conocido que cause muchos problemas ambientales, pero sabemos que causa problemas de salud serios en el lugar de trabajo. Si se come raíces de plantas que contengan Platino puede hacer un daño en los animales y humanos, pero no está todavía claro.

INSUMOS

Crisoles de platino.

Cápsulas de evaporación de platino.

Instrumentos para fluorescencia por rayos X (XRF).

Electrodos de platino.

Navecillas de combustión de platino.

Minicrisoles de combustión de platino.

cables temporales de platino y platino – rodio

baterías de combustibles.

bujías.

joyería.

vidrio.

catalizadores de vehículos.

Conclusiones:

Al realizar este trabajo comprobamos que trabajando en grupo, un informe como este, es más fácil de lograr de lo pensado, dividiéndonos en partes iguales la investigación, tanto para trabajarla como para estudiarla.

Pudimos comprobar y conocer muchísimas cosas sobre los metales nobles, como sus propiedades, usos, demandas y cuidados. Debimos investigar mucho tiempo, para lograr el objetivo pensado cuando comenzamos el proyecto, tratamos de conseguir ayudas gráficas que nos facilitaran el aprendizaje y la explicación que debería realizarse a futuro en la presentación del trabajo, con nuestros afiches (que debieron contener las “ayudas memorias”).

Realizamos los afiches de manera que contengan la información pedida, que luego se extendió aquí, en el informe, de manera tal que lo que se deba estudiar y explicar no sea muy extenso, debido a que en el grupo somos dos y tendremos poco tiempo para defender el trabajo.

Por último, cabe rescatar, que se trabajó bien y se trató de responder las preguntas de manera completa y entendible.