Category Archives: Elementos químicos

Elementos. Cerio (Ce), Parte 2

La foto estabilidad de ciertos pigmentos se puede mejorar por la adición de pequeñas cantidades de un isótopo del cerio. Provee a los pigmentos con rapidez visual por lo que se utiliza en vidrios televisivos que están sujetos a bombarde por electrones y previene ciertos polímeros claros de obscurecerse ante la exposición prolongada a los rayos solares y otras radiaciones. También es un elemento esencial en el fósforo utilizado en pantallas de televisión y lámparas fluorescentes.
Otro uso menos conocido del Cerio es como un metal de Misch pirofórico utilizado en las piedras de los encendedores. Esto se debe a la gran afinidad de cerio con el sulfuro y el oxígeno, usado en varios tipos de aleaciones de acero y aluminio. En aceros el cerio desgasifica y puede ayudar a reducir los óxidos y sulfatos que de otra panera en la precipitacion y endurecimiento del metal generarian puntos de baja densidad que pueden provocar fallas en la dureza del material. También se utiliza como un material de precipitacion y como agente en el proceso del acero inoxidable.
Aleacones de Cerio se utilizan en imanes permanentes y en electrodos de tungsteno para soldaduras de arco de gas de tungsteno. El cerio se utiliza en iluminacion de arco de carbono en especial en la industria del cine.
Como todas las tierras raras, el Cerio es de baja toxicidad, pero adre espontáneamente a temperaturas entre 65 y 80 grados centígrados. Sus vapores son tóxicos y si entra en combustión no se debe de tratar de apagar con agua, pues su llama es tan caliente que separa el oxígeno e hidrógeno en la molécula. El hidrógeno se libera al ambiente y el oxígeno hace arder las llamas más intensamente.

Vía:lenntech.es
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Elementos, Cerio (Ce). Parte 1

El Cerio es un elemento químico de la tabla periódica, y es el más común de las tierras raras, perteneciente al grupo de los Lantánidos. Fue descubierto en Suecia por los químicos Jons Berzelius y Wilhelm Hisinger, e independientemente en alemania por Martin heinrich Klaproth en 1803. Fue nombrado en honor al planeta enano Ceres que había sido descubierto dos años antes.
Para obtener el cerio sus minerales que son la alanita, la monacita, la bastnasita y la hydroxyl bastnasita entre otros, se tiene que procesar de manera especial. Primero se muele y luego se le aplica una solución caliente de ácido sulfúrico para producir sulfatos solubles en agua y tierras raras. Se filtra y sus residuos ácidos son neutralizados con hidróxido de sodio. Se retiran los sedimentos de Torio que normalmente aparecen en estas muestras, de ahí se le da un tratamiento con oxalato de amonio para convertir las tierras raras en oxalatos no solubles. Los oxalatos  se convierten en óxidos por proceso de recocido químico, un proceso cuya finalidad es el ablandamiento y la recuperación o eliminación de estructuras internas. Estos óxidos se disuelven en ácido nítrico para excluir los otros componentes y así obtener sales de cerio. El metal de cerio se obtiene por técnicas de reducción metalo-térmicas.
En estado puro el cerio es un metal plateado que asemeja al hierro en color y brillo, pero que es suave, maleable y dúctil.
El factor más interesante del Cerio es su estructura electrónica variable lo que le da varios usos en las industrias tecnologicas.
Su principal aplicación es en los convertidores catalíticos que reducen las emisiones de gases de invernadero a la atmósfera por los motores de combustión interna. En particular el óxido de cerio se añade a los combustibles de tipo diesel. Otro uso es como agente de precisión en el pulido de componentes ópticos pues se cree que es el más eficiente agente encontrado hasta la fecha.

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Elementos. Bario (Ba)

La empresa canadiense Blackfire que explota las montañas por barita en chiapas que es la mayor mina de barita en el mundo con 360,000 toneladas anuales con ingresos de 45,5 millones de dólares anuales.

La barita o baritina es la principal mena de bario, de ahí se extrae este elemento químico de número atómico 56 que representa el 0.04% del peso de la corteza terrestre ocupando el décimo octavo lugar en abundancia entre los elementos.

El principal uso de la barita es en la industria petrolera, pues al ser mezclada con el combustible no produce chispas, lo que permite que en las perforaciones se reduzca el riesgo de explosión debido a fricción o por las bolsas de gas natural.

Otros usos industriales incluyen la fabricación de aceites y gas para la fabricación de taladros. Pinturas resistentes a los ácidos, en especial el litopón, un compuesto que se utiliza como pigmento en pinturas blancas. En las industrias de la cerámica para evitar la eflorescencia que son las decoloraciones de las superficies como en la fabricación de azulejos.

En la industria del vidrio, tanto en el común como en los ópticos. Pero en el que tal vez veamos más la utilidad sería en las balatas de los frenos de los automóviles. Recubrimiento del plomo en ambientes protegidos de radiación, cables de bujia, pigmento, agua oxigenada, caucho, metalurgia, catalizadores, tubos de rayos catódicos, etc. El bario tiene miles de usos en la industria, desde fabricación de venenos de rata hasta purificación de la sal de mesa.

El bario se puede encontrar en el suelo y la comida que consumimos diariamente, aunque la cantidad detectada en los alimentos es muy baja para ser dañina, son los trabajadores de la industria del bario, que se encuentran permanentemente expuestos al mineral, principalmente que respiran aire con sulfato de bario o carbonato de bario.

Fuentes:
ecoportal.net
youtube.com
lenntech.es

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Elementos. Manganeso (Mn) Parte 1

El Manganeso, es un mineral que ocupa el puesto número doce en abundancia en la corteza terrestre, constituyendo el 0.1% de esta. Su nombre es una derivación de la palabra Magnesia, que es el nombre de una región de Grecia de donde se obtiene este mineral. Otros minerales como el magnesio y la magnetita también reciben su nombre de esta región. Aún no se han encontrado cristales de manganeso en estado puro en la naturaleza  por lo que técnicamente no es un tipo de mineral.

Es un metal fundamental para la vida dada su versatilidad química, forma parte de los seres vivos y su principal uso dentro del cuerpo es en la producción de enzimas, catalizadores de las reacciones químicas de tu organismo.

Normalmente se presenta en la naturaleza en combinación con otros elementos como el hierro, formando ferromanganeso, pero es posible encontrarlo en estado libre. En combinación con otros elementos produce una amplia gama de colores como en la rodocrosita, la purpurita y la rodonita. El dióxido de manganeso era muy conocido y se empleaba para pintar y limpiar otros tintes del vidrio.

Más del 80% de las reservas de manganeso a nivel mundial se encuentran en Sudáfrica y Ucrania, dejando el resto en yacimientos de China, Australia, Brasil, India y México. Se extrae principalmente en forma de pirolusita, compuesto que deriva su nombre del griego y significa “lavar con fuego” por sus usos para quitar tintes en la manufactura del vidrio.

Algunos de los minerales de manganeso se recuperan a través de la reelaboración de la chatarra y la escoria del acero, o de los materiales sobrantes en la industria acerera. Cuando se quiere manejar los minerales de magnesio en diferentes tamaños se utilizan máquinas llamadas Chancadoras y tienen diferentes tipos así también como molinos.

Es un metal de color gris con tintes rosados, muy duro pero frágil. Entre los químicos se conoce como “El rey de la versatilidad” ya que tiene una gran cantidad de estados de oxidación diferentes por lo tanto puede formar muy distintos compuestos.

Fuentes:
trituradora-piedra.com.mx
eltamiz.com

Imágenes:
trituradora-piedra.com.mx
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eltamiz.com
eltamiz.com

Elementos. Cesio (Cs)

Con un número atómico de 55, el cesio es metal alcalino que reacciona muy fácilmente y es bastante caro. Es uno de los más pesados de los alcalinos del grupo 1. Tiene uno de los usos más sorprendentes, se usa para medir el tiempo. Tal vez no lo hayas pensado, pero el segundo se podría definir como una fracción de un día, pero dado que los días varían con respecto a la época está medida no sería muy exacta. Medidas anteriores se referían a él como la mitad de un periodo de un péndulo de un metro de largo. Por eso la forma en la que los físicos definen el segundo es a través de las frecuencias de una onda de luz, pero hace falta una onda de luz muy estándar que se pueda estandarizar en todo el mundo. Es aquí donde entra el cesio. El cesio absorbe radiación como todos los elementos y así como todos la emite. Es por eso que todos los cuerpos se enfrían, porque emiten luz en forma de infrarrojos. La ventaja del cesio frente a los demás elementos radica en la estabilidad de la frecuencia de luz que emite de manera muy acertada.

El Cesio no es tan abundante y como reacciona con agua nunca se encuentra en estado sólido, o mejor dicho líquido, pues a temperatura ambiente es un metal líquido de color dorado. Constituye tres partes por millón en la corteza terrestre lo que lo hace el elemento número 43 en abundancia en el mundo. Por esto su elevado coste. La principal productora es Bernic Lake en Canadá, con algunos depósitos en Zimbabwe en la zona del sureste africano. En total se producen poco más de 20 toneladas de este volátil mineral en estado puro.

Fuentes: ehow.comfacts-about.org.uk

Imágenes: images.iop.orgperiodictable.com

China detiene su producción de tierras raras

 El mayor productor de tierras raras, China, ha suspendido la producción en un esfuerzo por apuntalar los precios antes del desplome de los materiales utilizados por los fabricantes de teléfonos móviles y otros productos de alta tecnología.

La estatal “Baotou Steel Rare Earth (Group) Hi-tech Co.”, dijo en un comunicado difundido a través de la Bolsa de Valores de Shanghai que se suspendió la producción el martes para promover el “desarrollo saludable” de los precios de tierras raras.

No se dio ninguna indicación de que la producción se reanudaría y llamadas telefónicas a la empresa el jueves no fueron contestadas. Beijing está reforzando el control sobre la minería de tierras raras y las exportaciones para capturar más de los beneficios que se derivan para los fabricantes occidentales de baterías ligeras y otros productos hechos de tierras raras.

China tiene aproximadamente 30 por ciento de los depósitos de tierras raras, pero es responsable de más del 90 por ciento de la producción. Beijing ha alarmado a los fabricantes mundiales mediante la imposición de cuotas de exportación en 2009. También está tratando de forzar a los mineros chinos de tierras raras y a los procesadores de consolidarse en un puñado de grupos controlados por el gobierno. Baotou Steel Rare Earth anunció un cese similar mensual de la producción en octubre pasado, en un intento de elevar los precios mediante la reducción de los suministros. Los Estados Unidos, la Unión Europea y Japón han desafiado las cuotas de China en la Organización Mundial del Comercio como una violación de sus compromisos de libre comercio. Beijing ha defendido sus controles como medios necesarios para salvaguardar un bien escaso y minimizar el daño ambiental causado por su minería.

Las tierras raras son 17 minerales utilizados en productos como los automóviles híbridos, las armas, TV de pantalla plana, teléfonos móviles, luces de vapor de mercurio y las lentes de las cámaras. Los Estados Unidos, Canadá, Australia y otros países también tienen tierras raras, pero la mayoría la minería se detuvo en la década de 1990 cuando minerales chinos de menor coste llegaron en el mercado.

La desaceleración económica mundial ha afectado a la demanda, bajando los precios de las tierras raras. Algunos fabricantes han sido impulsados por los controles chinos para cambiar a materiales alternativos. Socios comerciales de Beijing se quejan de sus controles de exportación elevan los precios de las tierras raras en el extranjero y dan a los compradores en China una ventaja injusta.

El precio de una tierra rara, el óxido de lantano, ha caído un 65 por ciento en los mercados mundiales desde el inicio de este año a $ 15 por kilogramo esta semana, de acuerdo con Lynas Corp., un minero australiano. Pero eso es casi el doble de precio de 9 dólares por kilogramo pagado por los compradores en China. Otras tierras raras han mostrado descensos similares de precios y un amplio margen entre los precios en China y en el extranjero. Sí la situación no se resuelve y se permite un monopolio sobre la minería de las tierras raras se propagará la extracción en Estados Unidos, Canadá y otros países con yacimientos, provocando el daño correspondiente al ambiente. También se puede esperar un aumento en los productos tecnológicos.

 

Fuentes: elblogsalmon.comchron.com

Imagenes: asiapacifico.utadeo.edu.co,  img.elblogsalmon.com

Elementos. Arsenico (As)

El elemento arsénico con símbolo As tiene un número atómico 33. Su nombre proviene de la palabra Zarnikh en persa, que significa amarillo, aunque también podría provenir del vocablo griego “arsenikon” que significa masculino.

Solía ser más común como pigmento para hacer el papel tapiz de color verde, pero el moho que crece en las paredes de la época formaba un compuesto que mataba a los que vivían ahí.

Un veneno por excelencia usado en la antigüedad. Hoy en día se utiliza para hacer transistores y también para hacer medicamento para alimento de animales de granja, aunque su uso de está manera ya está mucho más restringido que a mitad del siglo pasado donde se usaba como suplemento para las gallinas.

Dado su toxicidad se utiliza como preservador de la madera pues ataca a los insectos, las bacterias y los hongos que puedan destruirla. En particular se utiliza el arseniato de cobre cromatado conocido como CCA por sus siglas en inglés.

El arsénico tiene otros usos en la industria médica, la ingeniería de baterías, o inclusive militarmente como un arma química. Puede ser usado en el proceso de bronceado de metales, en proyectiles balísticos o en cristales. También se mezcla con el cobre, en especial para protegerlo cuando se esta en constante contacto con el agua como cuando se usa para hacer tuberías.

Es uno de los 22 elementos que se presenta de manera natural, se pueden encontrar rastros de él en la tierra y rocas del estado de Baja California Sur, Coahuila y otras partes del país.

En el 2005, China era el principal productor de éste mineral consolidando más del 50% de la producción total seguida por Chile, Perú y Marruecos. Esto tal vez se debe a que los países de primer mundo han cerrado sus operaciones por los factores ambientales. Principalmente se genera el arsénico como un subproducto de la minería de cobre.

Fuentes:  youtube.comproyectoconcordia.comfacts-about.org.uk

Imágenes: 3.bp.blogspot.comperiodictable.com

Elementos. Fosforo (P)

Al encender un cerillo, el calor generado por la fricción logra hacer que el elemento activo, el fósforo, reaccione con el aire para formar la llama que conocemos y usamos.
El fósforo es el elemento químico de la tabla periódica que tiene el número 15, es altamente reactivo y se presenta en tres configuraciones diferentes en estado puro de acuerdo al orden de sus átomos. Se clasifican de acuerdo a su color, que son blanco, rojo y negro; siendo el blanco el más agresivo de todos. Es tan reactivo que en su forma pura debe conservarse bajo agua para que no reaccione y estalle espontáneamente. Al estallar genera una luz blanca muy intensa y el problema es que cuando arde se vuelve líquido, por eso se ha usado en bombas incendiarias.
La principal importancia del fósforo es debido a su factor biológico, en el cuerpo humano representa alrededor de medio kilo de la persona común y se procesa rápidamente. Se utiliza en las moléculas de ADN y RNA, pero su principal uso intracelular es para generar la molécula de ATP que es como se transmite la energía química de la mitocondria hacia donde se necesite. Se procesa tanto que a lo largo de un día, una persona común fabricará y utilizará alrededor de 70 kilogramos de fósforo. Esto es decir que nuestro medio kilo propio lo procesaremos unas 150 veces en un sólo día. En la novela “Un mundo feliz” de Huxley, al morir los ciudadanos sus cadáveres se mandaban a las fábricas de recolección de fósforo. Forma parte de una alimentación balanceada y de los suplementos alimenticios. Por está razón es un buen fertilizante y éste es su principal uso industrial. La mayor parte de las reservas mundiales se hallan en el medio oriente y se cree que si su explotación sigue al mismo ritmo, se habrán agotado para el año 2040.

Fuentes:  youtube.comminerals.usgs.gov

Imágenes: periodictable.comsciencelearn.org.nz

Elementos. Silicio (Si)

Es un compuesto muy abundante en la corteza terrestre ya que representa aproximadamente una cuarta parte del peso de esta. Sus propiedades son intermedias entre el carbono y el germanio, es poco soluble en agua y en forma pura presenta un brillo metálico y grisáceo. Usualmente se encuentra en la arena, pero también los silicatos aparecen en una gran abundancia de compuestos.

El silicón poli-cristalizado es utilizado ampliamente en la actualidad ya que es un semiconductor que sirve como componente básico para los componentes electrónicos como el procesador de la computadora en la que estás leyendo esto que fue generado sobre una placa de silicio puro. También la pantalla que es un cristal, también es un compuesto del silicio así como las celdas fotovoltaicas. Es por esto el nombre que recibe la zona de san francisco donde se aglomeran las principales compañías de tecnología el “Silicon Valley” o valle del silicón.

Otro ejemplo de un silicato es el de nitrógeno, que es muy fuerte y ligero, inclusive algunas cerámicas de éste tipo protegen a los transbordadores espaciales cuando reingresan a la tierra. Las nuevas tecnologías en cerámicas producen materiales hasta 4 veces más fuertes que el acero pero de la mitad del peso que además no conducen la electricidad. Aunque tal vez el uso más difundido de un compuesto de silicio a lo largo de toda la experiencia humana es el vidrio.

La principal fuente de obtención de silicio son las canteras, principalmente de arena (óxido de silicio) o de ferro silicatos. Los ferro silicatos o ferro siliconas representan el 80% de la producción mundial de silicio, donde China es el principal productor con más de 4.6 millones de toneladas anuales.

Fuentes: ptable.comyoutube.comslideshare.net

Imágenes:  periodictable.comthomasnet.com

Elementos. Nitrogeno (N) Parte 1

El elemento formador de la vida

Hace 2500 millones de años, hubo una extinción masiva en la tierra. Las responsable, las cianobacterias, un tipo de organismo unicelular que llevan a cabo fotosíntesis, liberando un tóxico químico al ambiente y cambiando para siempre la estructura de la atmósfera. El tóxico elemento es el O2, la molécula de oxígeno que hizo el ambiente terrícola imposible para el resto de la vida en el planeta. Hoy en día lo respiramos y es un elemento fundamental para el metabolismo de casi todos los seres vivos. Pero necesita estar rebajado, ya que no lo podríamos respirar puro. El Elemento que nos permite respirar oxígeno sin dañarnos es el Nitrógeno.

Constituyendo el 78% de la atmósfera el nitrógeno es un gas diatómico antiguamente llamado ázoe que significa sin vida debido a que es incoloro, inodoro y casi inerte. Su nombre proviene de las raíces latinas y griegas, “nitron” y “genes” que significa formador de genes, dado que las bases nitrogenadas son las formadoras del código genético responsable de la vida como la conocemos. Principalmente porque se involucra en todo un proceso que se conoce como el ciclo del Nitrógeno.
Fue descubierto formalmente por Daniel Rutherford en 1772 cuando dio a conocer ciertas propiedades. Uno de sus usos más comunes es como refrigerante, ya que se licua (se vuelve líquido) a -195 grados centígrados. También se utilizan sus compuestos como en el trinitrotolueno, TNT, también en fertilizantes y es uno de los elementos usados en la pólvora y los combustibles de cohetes. Pero su principal presencia es en la vida y los compuestos orgánicos donde es fijado por las bacterias, como las cianobacterias para formar amonio, que es una forma de nitrógeno aprovechable por las células.