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Ecología y medio ambiente (1/6)

Autor: Benedicto Cuervo Álvarez
Curso:
10/10 (2 opiniones) |774 alumnos|Fecha publicación: 21/01/2011
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Capítulo 7:

 Medio ambiente. Metales pesados

Materias primas y fuentes de energía

Son productos no elaborados que se incorporan en la primera fase del proceso de producción para su posterior transformación. Por ejemplo: productos agrícolas, minerales, etc.

Sirven, pues, de punto de partida para los procesos industriales. Las materias primas del material vivo como la madera y el cuero son las llamadas materias primas renovables. Luego están las materias primas no renovables como los minerales y los combustibles fósiles.

Las materias primas pueden ser de origen animal (pieles, lana, grasas, alimentos, etc.) vegetal (caña de azúcar, algodón, etc) y mineral (hierro, bauxita, pirita, carbón, etc). Este último ámbito es el más abundante y su variedad es enorme: combustibles, metales, materiales para la construcción, productos químicos, agua, etc. Hasta cierto punto, prácticamente cualquier producto natural es susceptible de convertirse en materia prima.

La mayoría de las materias primas minerales se obtienen de yacimientos, es decir, de lugares en los que la concentración del producto es lo suficientemente abundante como para hacer rentable su extracción. La distribución de los yacimientos es irregular y existen tantos tipos de yacimientos como de materias primas, por lo que reseñaremos sólo los más importantes:

A) METALES PESADOS: Disponibles en toda la corteza terrestre. El hierro es el más importante.

El símbolo del hierro es Fe (del latín ferrum, ‘hierro’), es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blanco plateado. Tiene de número atómico 26 y es uno de los elementos de transición del sistema periódico.

Fue descubierto en la Prehistoria y era utilizado como adorno y para fabricar armas; el objeto más antiguo, aún existente, es un grupo de cuentas oxidadas encontrado en Egipto, y data del 4000 a.C. El término arqueológico Edad del Hierro se aplica sólo al periodo en el que se extiende la utilización y el trabajo del hierro. El procesado moderno del hierro no comenzó en Europa central hasta la mitad del siglo XIV.

El hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando, maleable y dúctil. Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria; es difícil magnetizarlo en caliente, y a unos 790 °C desaparecen las propiedades magnéticas. Tiene un punto de fusión de unos 1.535 °C, un punto de ebullición de 2.750 °C y una densidad relativa de 7,86. Su masa atómica es 55,845.

El metal existe en tres formas alotrópicas distintas: hierro ordinario o hierro-α (hierro-alfa), hierro- (hierro-gamma) y hierro-δ (hierro-delta). La disposición interna de los átomos en la red del cristal varía en la transición de una forma a otra. La transición de hierro-α a hierro- se produce a unos 910 °C, y la transición de hierro- a hierro-δ se produce a unos 1.400 °C. Las distintas propiedades físicas de las formas alotrópicas y la diferencia en la cantidad de carbono admitida por cada una de las formas desempeñan un papel importante en la formación, dureza y temple del acero.

Químicamente el hierro es un metal activo. Se combina con los halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo y astato) y con el azufre, fósforo, carbono y silicio. Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos débiles. Arde con oxígeno formando tetróxido triférrico ferrosoférrico, Fe3O4. Expuesto al aire húmedo, se corroe formando óxidode hierro hidratado, una sustancia pardo-rojiza, escamosa, conocida comúnmente como orín o herrumbre. La formación de orín es un fenómeno electroquímico en el cual las impurezas presentes en el hierro interactúan eléctricamente con el hierro metal. Se establece una pequeña corriente en la que el agua de la atmósfera proporciona una disolución electrolítica. El agua y los electrólitos solubles aceleran la reacción. En este proceso, el hierro metálico se descompone y reacciona con el oxígeno del aire para formar el orín. La reacción es más rápida en aquellos lugares donde se acumula el orín, y la superficie del metal acaba agujereándose.

Al sumergir hierro en ácido nítrico concentrado, se forma una capa de óxido que lo hace pasivo, es decir, no reactivo químicamente con ácidos u otras sustancias. La capa de óxido protectora se rompe fácilmente golpeando o sacudiendo el metal, que vuelve así a ser activo.

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