Category Archives: Elementos minerales

Elementos: Platino (Pt)

Mina platinoEl platino u oro blanco fue descubierto en Sudamérica, donde los indígenas lo usaban para la joyería. Su nombre proviene del español y significa pequeña plata. Su principal característica es que es altamente resistente a la corrosion. Su configuración electromagnética lo hace un metal de transición. Con un número atómico 78 es el metal más dúctil, aún más que el oro.

PlatinoSu obtención es como subproducto de otros minados como el del níquel o el cobre. Su principal aplicación es como catalizador, ya sea en procesos industriales o como componente en los convertidores catalíticos de los carros o catalizadores de petróleo. También se usa para producir medicamentos contra el cáncer y en conectores eléctricos porque no produce chispa al conducir la electricidad, esto es útil en atmósferas cargadas de elementos volátiles o conexiones que se desgasten rápidamente.

La escasez de este metal ha disparado su precio y lo ha llevado a valuarse casi tanto como el oro. En su máximo auge, durante la década de los ochenta, se llegó a valuar a $12,000 dólares la onza.  Es extremadamente raro en la naturaleza, compone solo 0.005 partes por millón de la corteza terrestre. Todo el platino encontrado y minado en el mundo cabe en un cubo de 6.3 metros de lado, en comparación con el oro que ocuparía un cubo de 25 metros de arista.

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Elementos: Potasio (k)

PotasioEn el voleibol de playa se puede observar a los competidores comer plátanos en los descansos. Esto se debe a su alto contenido en el electrolito K+, uno de los dos iones responsables de la bomba de potasio, mecanismo encargado de mantener los impulsos nerviosos. También fomenta el desarrollo muscular y reduce los espasmos involuntarios.

El potasio es un metal, con peso atómico 19 y símbolo químico K. Su nombre proveniente del latín kallium que significa “cenizas de plantas”. Es el séptimo elemento más abundante en la corteza terrestre y compone el 2.4% de su peso. Fue el primero en ser aislado por el método de electrólisis y es uno de los 16 elementos químicos esenciales para la vida, aunque solo componga el 0.2 % del peso de un ser humano.

Reacción del potasio con el aguaEs un metal altamente reactivo en presencia de agua y oxígeno, por lo que es difícil encontrarlo en forma natural; usualmente se obtiene de sales de potasio como la canibalita o la silvina, que después son procesadas para la extracción del mineral. Estos yacimientos se pueden encontrar en antiguos lechos marinos o lagos secos formados por los restos orgánicos de las plantas y animales acuáticos.

La principal productora de potasio es la Potash Corporation of Saskatchewan, quien extrae el 20% de la producción mundial de potasio y se encuentra localizada en Canadá.

Uno de los usos más frecuentes de este elemento es como fertilizante, en forma de cloruro de potasio; pero tiene otros usos, desde su uso biológico o como aditivo en el cemento, hasta el ingrediente final en las inyecciones letales.

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Elementos: Carbono (C)

Centralia, Pennsylvania El condado de Centralia en Pennsylvania tiene una población de 10 habitantes de las 1000 personas que solían vivir allí treinta años antes. La causa es una mina subterránea de carbón que empezó a arder a mediados de los ochenta. Las calles están cuarteadas y el aire se llena de neblina y gases como el monóxido de carbono. Es en esta ciudad en la que está basado el popular juego de video “Silent Hill”.

El carbón es una roca sedimentaria con altos contenidos de carbono. Se forma por siglos de acumulacion de material orgánico. La veta de carbón debajo de Centralia se formó durante el periodo carbonífero hace más de 300 millones de años. Este es el tiempo que necesita  la generación de carbón. Cierto tipo de bacterias anaeróbicas empiezan el proceso de degradación de los residuos vegetales. Con la acumulacion de arcillas en la parte superior del yacimiento, se protegen del aire y la erosión por lo que suelen encontrarse depósitos del mineral entrelazados con arcillas y otros sedimentos.

Nanotubos de carbonoEl carbón es uno de los elementos más versátiles que existen en la química. Aunque su principal uso es el de combustible (25% del consumo mundial) o para procesos industriales como la fabricación de acero, también es la base de toda la vida como la conocemos en el planeta y tiene diversas aplicaciones dada su estructura molecular. Sus cuatro valencias lo hacen capaz de estructuras geométricamente simétricas, como en el caso de los diamantes o los tubos de carbono (nanotubos). Una de las tecnologías que ayudarán a modificar la forma en que opera la humanidad en los próximos años.

 

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Elementos: Aluminio (Al)

El aluminio es el elemento metálico más común en la corteza terrestre, compone el 6% de ésta; superado únicamente por el oxígeno y el silicio. Sin embargo, nunca se encuentra en forma libre, ya que se mezcla y se oxida rápidamente. Convenientemente, el óxido de aluminio es muy resistente a la oxidación.

Roca bauxita, aluminioSe presenta principalmente en forma de bauxita (Al2O3), como en los yacimientos de Bauxita Arkansas, ciudad nombrada como el compuesto debido a su abundancia en la zona.

La bauxita se mina por métodos superficiales, como la minería a tajo abierto, en donde se remueve la tierra superior al yacimiento que después es reforestada hasta alcanzar condiciones iguales o superiores a las originales. También se puede terraformar para la agricultura o ganadería.

La bauxita minada es transportada por camiones de volteo, palas hidráulicas y excavadores. Usualmente se pulveriza y se lava para remover las arcillas o arenas que contaminan el mineral, para después ser secada en molinos rotadores. De ahí emprende su camino hacia las refinerías.

Latas de aluminioDebido al encarecimiento en el precio del cobre, causado principalmente por el aumento en la demanda gracias a su uso en la tecnología, se está contemplando reemplazarlo con aluminio. Tan solo en China el consumo del cobre crece un 10% anual y demanda el 40% de la producción mundial, lo que está disparando su precio. El aluminio es relativamente barato y posee las mismas cualidades como conductor de calor y de electricidad. Así que, sin duda, podemos esperar en el futuro, además de latas y rines, también utilizar cables y tuberías de aluminio.

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Elemento: Plata (Ag)

Metal que marcó el rumbo de la historia de México. Navegantes españoles se hicieron a la mar en busca de El Dorado, lugar mítico al que no llegaron; sin embargo, se encontraron con un consuelo nada despreciable: la plata, que hasta el siglo XVI era relativamente escasa en el Viejo Mundo. El descubrimiento de grandes depósitos de plata en ciudades como Pachuca, Guanajuato, Real de Catorce, Taxco, Sombrerete, Fresnillo, Zimapán y Zacatecas, fue central para las arcas de la Corona española, de hecho, fue tal la producción de plata en la Nueva España a comienzos del siglo XIX que, se dice, llegaban a acuñarse monedas por un valor de 27 millones de pesos.

Interior túnel mina San Ramón, Guanajuato

Su símbolo (Ag) proviene de latín argentum que significa brillante. Con un número atónico 47, la plata es un metal precioso de color blanco grisáceo. Aunque es muy exigua en la naturaleza, puede encontrarse como elemento libre o mezclada con otros metales, y la mayoría de las veces se halla en minerales que la contienen, como el cobre y el plomo. Posee las más altas conductividades térmica y eléctrica de todos los metales. Es componente en las aleaciones para fabricar amalgamas dentales y pistones de motores, emulsiones fotográficas y cinematográficas, así como en equipos electrónicos. Desde luego, también es común su uso para la creación de joyas y para acuñar monedas. Con ella se representa el reconocimiento al subcampeón en competiciones deportivas. Barras de plata

Hasta hace poco, gracias a sus ricas minas de plata, México había ocupado el primer lugar en la producción y exportación de este metal en el mundo. En los últimos años, el mercado ha sido liderado por Perú.

 

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Elementos: Uranio (U)

El 6 de agosto de 1945, a las 8:15 hrs. de la mañana, se abrieron las escotillas del Enola Gay sobre la ciudad costera de Hiroshima en Japón. Cincuenta y cinco segundos después, el mundo conoció un nuevo tipo de devastación. Más allá de la destrucción y el daño terrible, había empezado la Era atómica.

Hongo de la bomba arrojada sobre Nagasaki

La bomba “little boy” producía su energía al fisionar Uranio-235. De los 64 kilogramos del metal radiactivo que cargaba, solo el 1.38% se consumió. Esto bastó para destruir más de 12 kilómetros cuadrados de ciudad y matar en total a más de 100,000 personas, tras liberar una energía equivalente a 13,000 toneladas de dinamita. Este es el poder de las estrellas escondido en el átomo.

Con número atómico 92, el uranio es uno de los metales más densos que existen, esto le da una gran variedad de usos en todos los ámbitos que requieren especialización de materiales, como en blindajes, balas o contrapesos; además de su carácter de combustible, que en condiciones controladas, produce el 2% de la energía que utiliza toda la humanidad.

En su forma natural se encuentra como óxido de uranio, que es minado de forma convencional para luego mezclarse con flúor y generar hexafluoruro de uranio, que a temperaturas mayores de 57 grados es gas (no tiene etapa líquida). Es tan alto el peso de sus moléculas que los isótopos se pueden separar por simple centrifugación, consiguiendo de esta manera uranio enriquecido, que es el material que se puede usar como combustible.

Mina de uranioCon un tercio de la producción mundial, Kazakhstan es el principal productor de este peligroso metal, seguido por Canadá y Australia.

 

 

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Elementos: Hierro (Fe)

Desde el siglo III antes de Cristo se tienen registros del uso del hierro en la antigua China. Civilizaciones posteriores expandieron su uso hacia Occidente, desplazando al bronce como el material primordial para las herramientas cortantes y para las armas, creando lo que sería la moderna Edad de Hierro.

Además de su superioridad frente al bronce, es el material responsable de las explosiones de Supernova, cuna de los elementos. Con un número atómico 26, es responsable también de la hemoglobina, el compuesto que hace roja la sangre, sin la cual la vida en la Tierra no sería como la conocemos. Forma una gran parte del núcleo del planeta, que en combinación con níquel al rotar produce un campo magnético que nos protege de radiaciones y meteoritos.

Es el cuarto elemento más común en la corteza terrestre, pero debido a que se combina rápidamente con azufre y oxígeno, así como con otros aniones, es difícil encontrarlo en estado puro. Sus primeras extracciones se realizaron a través de pellets extraídos de las rocas, los cuales eran fundidos para luego ser vertidos en moldes.

Mina de hierro

La mina de hierro de Hull Rust, en Minnesota, es la más grande del mundo a tajo abierto, equivalente a hacer un agujero que atraviese el centro de la Tierra y salga por el otro lado. Durante su desarrollo fue pionera de la técnica strip mining, es decir, mina a tajo abierto. Este tipo de técnica es preferida cuando el mineral se encuentra muy cerca de la superficie y está cubierto por una capa blanda de tierra. Hull Rust produjo nuevos desarrollos de tecnologías en la industria minera, como la Pala de vapor.

Industria minera pala de vapor

Su presencia en los Estados Unidos fue tan importante que en las épocas de la Primera y la Segunda Guerra Mundial, producía un cuarto de toda la demanda nacional de hierro en ese país.

Imágenes vía: wwmm.orgnuestromar.org

Vía: books.google.co.uknrhp.mnhs.org

Elementos: Cobre (Cu)

Así como los cables de tu computadora, la tubería de agua encontrada en la pirámide de Keops están hechos de cobre. Con número atómico 29, el cobre es uno de los metales más usados a lo largo de la historia de la humanidad. Una de sus principales aleaciones, el bronce, determinó una nueva era en la evolución humana desde hace más de 10,000 años, además de premiar el tercer lugar en las Olimpiadas.

Dada la abundancia  y demanda de este material existen enormes minas a lo largo de todo el mundo.

Elemento cobre

La principal mina de cobre es la Mina El Teniente en Chile. De aquí se extraen 400,000 toneladas de cobre anualmente, alrededor del 30% de la producción mundial (el 40% del cobre consumido en el mundo es reciclado). Con más de 9,000 trabajadores, El Teniente es la mina subterránea más grande del mundo, tiene más de 6000 kilometros de túneles a 8 pisos de profundidad, de los cuales 3000 aún siguen en uso.

Mina de cobre El teniente

La Mina del Cañón Bingham es la más profunda del mundo. Localizada junto a Salt Lake City, de ella se extrae  oro, plata, molibdeno, platino y paladio; y sus ganancias anuales ascienden a 1,800 millones de dólares. Emplea más de 1400 personas quienes remueven 50,000 toneladas de material al día.

Cerca de la ciudad de Butte en Montana quedan los rezagos de una de las minas más grandes de cobre que haya existido, el Pozo Berkley. En 1980 las operaciones se volvieron demasiado costosas para mantenerla, así que se abandonó y lentamente se empezó a llenar de agua, provocando que, con tantos metales en el agua, se volvió super tóxica al grado de matar todo rasgo de vida silvestre. Algunas veces se levanta una nube de gases venenosos que aterroriza a las poblaciones cercanas. El agua está tan cargada de metales pesados que la compañía Mountain Resources Inc. filtra 68 millones de litros de agua extraídos cerca del fondo del pozo para obtener aproximadamente 180 toneladas de cobre al mes.

Imágenes vía: renovablesverdes.com - federacionminera.cl

Vía: infomine.comlosmejorestop10.blogspot.mx

Elementos: Oro (Au)

Si juntáramos todo el oro del mundo, tendríamos apenas un cubo de unos 25 metros por lado. Esto es el ancho de una alberca olímpica. Su nombre proviene del latín Aurum, que significa brillante, y ha sido la principal representación del dinero y aún hoy en día lo es, ya que es el principal respaldo de las monedas nacionales.

Además de su valor monetario es el metal más dúctil y maleable, esto es, que es muy fácil darle la forma que se desee. Por esto en la antigüedad para verificar el valor de una pieza se doblaba con los dientes, mientras más suave, mayor calidad.

Es tan maleable que basta con un solo gramo para cubrir un área de un metro cuadrado. También es un excelente conductor térmico y eléctrico, y aislante de rayos infrarrojos. Debido a estas cualidades los visores de los astronautas están cubiertos por una película de este material, tan delgada que es invisible, para protegerse del dañino viento solar.

Con un número atómico 79 (contiene 79 protones en su núcleo) es resistente a la oxidación por aire o por agua, excelente para joyería. Se disuelve en pocos fluidos como el cianuro de sodio, compuesto utilizado para su separación. Una vez que el mineral ha sido extraído en forma de cianuro de oro en solución, se agrega zinc para precipitar los metales que después es removido con ácido sulfúrico dejando un metal casi puro.

Existen otros métodos de extracción, desde el paneo directo en los depósitos de los ríos hasta el minado directo desde las vetas en las montañas. Todo para proporcionarnos el más valorado e históricamente significativo de los metales.

Imagen Vía: jihoy.com