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Contenido

ConCienciaTecnología de los procesos metalúrgicosAlejandro Cruz RamírezRicardo Sánchez AlvaradoFrancisco Javier Juárez Islas

Usos y aplicaciones de los metalesAlejandro Cruz RamírezRicardo Sánchez ÁlvaroFrancisco Juárez Islas

Peñoles juega limpioJosé Luis Carrillo Aguado

Metales y Minerales en MéxicoRicardo Urbano Lemus

Tendencias en materiales:recubrimientos protectoresFrancisco Espinoza Beltrán

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EscánerLos metales y minerales en nuestra vida diariaCompilación Cristina Matouk

La producción minero metalúrgicaAmparo Rodríguez VázquezCristina Matouk Núñez

4

6

EpicentroEpicentro3

COM

PARTE ESTA REVISTA

COMPARTIR ES RECICLA

R

Directorio Instituto Politécnico Nacional

Yoloxóchitl Bustamante DíezDirectora General

Fernando Arellano CalderónSecretario General

Daffny J. Rosado MorenoSecretario Académico

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Óscar Jorge Súchil VillegasSecretario de Extensión e Integración Social

María Eugenia Ugalde MartínezSecretaria de Servicios Educativos

José Jurado BarragánSecretario de Gestión EstratégicaDely Karolina Urbano SánchezSecretaria de Administración

Cuauhtémoc Acosta DíazSecretario Ejecutivo de la Comisión de Operación

y Fomento de Actividades AcadémicasSalvador Silva RuvalcabaSecretario Ejecutivo del

Patronato de Obras e InstalacionesAdriana Campos López

Abogada General Jesús Ávila GalinzogaPresidente del DecanatoAna Laura Meza Meza

Coordinadora de Comunicación SocialJuan Rivas Mora

Director del Centro de Difusión de Ciencia y Tecnología

ConversusEditora

Rocío Ledesma SaucedoJefe de Redacción

José Luis Carrillo Aguado Periodistas

Ricardo Urbano Lemus, Maricela Cruz MartínezDaniel de la Torre, Fabian Quintana Sánchez

Diseño y DiagramaciónGloria P. Serrano Flores, Tzi tziqui B. Lemus Flores

Jovan Campos HernándezCuidado de la Edición

Alicia Lepre Larrosa, David Guerrero GonzálezColaboraciones Especiales

Cristina Matouk Nuñez, Amparo Rodríguez Vázquez Alejandro Cruz Ramírez, Ricardo Sánchez Alvarado

Francisco Javier Juárez Islas, Francisco Espinoza BeltránMuseo de los Metales Met-Mex Peñoles

Wilder Chicana, Wendolyn GuerraIsaura Fuentes-Carrera, Carlos Gutiérrez Aranzeta

Redes SocialesNadia C. Lavanderos Torres

Comité Editorial

Julia Tagüeña Parga, Hernani Yee-Madeira José Gerardo Cabañas Moreno, Juan Tonda Mazón

María de los Ángeles Valdés Ramírez Elaine Reynoso Hayness

Impresión: Impresora y Encuadernadora Progreso, S.A. de C.V. (iepsa),San Lorenzo Tezonco Núm. 244 Col. Paraje San Juan,

Delegación Iztapalapa, C. P. 09830, México D. F.Tiraje: 20 mil ejemplares

ConversusEs una publicación bimestral (Marzo - Abril 2013) del Instituto Politécnico Nacional, editada por el Centro de Difusión de Ciencia y Tecnología (CeDiCyT) de la Secretaría de Servicios Educativos. Los artículos firmados son responsabilidad exclusiva de su autor, por lo que no reflejan necesariamente el punto de vista del IPN. Se autoriza la reproducción parcial o total, siempre y cuando se cite explícitamente la fuente. Domicilio de la publicación: Av. Zempoaltecas esq. Manuel Salazar, Col. Ex Hacienda El Rosario. Deleg. Azcapotzalco. C.P. 02420. Teléfono: (55) 57 29 60 00 ext. 64827. Correo electrónico: [email protected], Facebook: Conversus Divulgación Científica Twitter: http://twitter.com/conversusdelipn Número de Certificado de Reserva otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor: 04-2001-100510055600-102. Número de Certificado de Licitud de Título 11836. Número de Certificado de Licitud de Contenido 8437, otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Número issn 1665-2665.

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[email protected]

MuseosUn viaje por el museo de los Metales28

Recuerda que Conversus incluye Realidad Aumentada. En este número

los marcadores los encontrarás en las páginas: 9, 20, 22 y 31.Instrucciones en www.cedicyt.ipn.mx sección Conversus

Manos a la cienciaDr. TrabucleCarlos Gutiérrez Aranzeta

Ciencia en cuadritosIsaura Fuentes-Carrera

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32

Zona EstelarEl cielo de mayo y junio Wilder Chicana NuncebayWendolyn Guerra

26

CultivArteCristales Gigantes de NaicaMuseo de los Metales de Met-Mex Peñoles

24

Aldea Global: GadgetsMetalízateFabian Quintana Sánchez

20

22

Retratos de vidaEntender la evolución del planeta desde el punto de vista geológico Daniel de la Torre

ConversusDivulgacionCientifica

@conversusdelipn ConversusTV

Epicentro

Observa un momento a tu alre-dedor… Te habías dado cuen-ta que estás rodeado de plata, cobre, aluminio, silicio, hierro, oro, litio, cadmio, estaño, zinc, cuarzo…

Claro, gracias a la metalurgia, que lleva a cabo los procesos de extracción, fundición y afinación nosotros vemos todos esos metales y minerales transformados

en celulares, relojes, computadoras, muebles de cocina y baño, ventanas, bicicletas, coches, satélites y prácticamente en todos esos objetos y materiales que hacen nuestra vida muy placentera.

Hay muy buenas noticias en este campo, ya que la pro-ducción minero-metalúrgica se coloca como el tercer sector más productivo de la nación, superado solo por el petróleo y el sector automotriz. Esto lo convierte en un importante motor de desarrollo del país, que impacta de manera positi-va al menos en 24 entidades del territorio nacional. Lo cual da cuenta de que alrededor de 70 % del territorio nacional contiene importantes yacimientos de minerales.

Además es un sector que se enriquece y fortalece con el talento de los expertos mexicanos en materia de geología, metalurgia, química, entre otras áreas pero también en dis-ciplinas que cuidan el desarrollo social y sustentable de las comunidades y los ecosistemas donde se lleva a cabo esta actividad. De tal manera que el crecimiento es favorable para nuestro país en todos los sentidos, desde lo económico y productivo, hasta lo social.

En palabras de Manuel Luévanos Sánchez, presidente de la camimex (Cámara Minera de México):

“En cada uno de los estados, las operaciones mineras coadyuvan importantemente en la generación de empleo

de calidad y de largo plazo, desarrollo e innovación tecnológica, cuidado del medio ambiente, genera-

ción de impuestos locales y federales, así como inversiones sociales fundamentales para las co-

munidades.La minería en México es pilar fundamen-

tal de su historia, es sinónimo de desarrollo y de crecimiento económico para el país y por consiguiente para los mexicanos”.

3IPN Donde la ciencia se convierte en cultura

Escáner

Compilación Cristina Matouk*

Toño se despierta al sonido del despertador. Todavía está un poco obscuro pero al voltear distingue los nú-meros y las manecillas del reloj gracias al material luminiscente tritio del que están cubiertos y el fósforo del que están pintados.

*Coordinadora del Museo de los Metales. Met-Mex Peñoles

4 2013

vidrio, fibra de vidrio y metales como el cobre, estaño, berilio, antimonio, plata, aluminio, hierro, níquel, zinc, platino, rodio y cristal líquido en la pantalla lcd, la cual se fabrica usando mercurio, metal que se obtiene del mi-neral que se llama cinabrio. Cuando su celular se queda sin batería, lo conecta al cargador. El celular tiene circuitos de cobre y de oro.

Al salir del trabajo, Toño va al cen-tro comercial a elegir un regalo para una boda. Se decide por unas copas de cristal cortado. El cristal está hecho de sílice y dióxido de plomo.

Sale de la tienda y observa los apa-radores con los anuncios luminosos, todos contienen metales y diferentes materiales extraídos de los minerales como la fluorita que sirve para los anuncios luminosos.

Ya en su hogar, después de la cena, ve un partido de fútbol transmitido a control remoto vía satélite, en el que se empleó berilio, cesio y rubidio para su fabricación.

En el monitor de su televisor a color, que utiliza óxido de neodimio, cerio, itrio, erbio y praseodimio, presta aten-ción al noticiero donde se anuncia la puesta en órbita de un satélite realiza-da por un cohete cuyos componentes contienen litio y tantalio entre otros mi-nerales.

¡No cabe duda que los minerales y los metales están presentes en nuestra vida!

Se levanta y enciende la luz. La electricidad llega a casa de Toño a través de cables de cobre, un

buen conductor derivado de minerales tales como calcopirita o bornita.

Abre la llave de la regadera y en-tra a la ducha. El agua llega al baño por tuberías de acero galvanizado, cubierto con zinc, derivado del mi-neral esfalerita. Las llaves que usa se fabrican con una aleación de metales conocida como zamac (zinc, aluminio, manganeso y cobre).

Sale de su casa y sube a su coche, fabricado con muchos metales como el hierro y acero galvanizados, aluminio, cobre y aleaciones como el bronce y el latón. Además, en las celdas de la batería se emplea el plomo, extraído del mineral de galena.

Mientras Toño trabaja, está rodea-do de metales. Todos los días emplea un chaleco delantal plomado, ya que es técnico radiólogo, y el plomo lo pro-tege de las radiaciones.

El cpu, teclado, ratón, monitor, im-presora, parlantes y scanner, que em-plea Toño en su trabajo, están hechos con metales ferrosos, metales no fe-rrosos y metales preciosos como oro, platino y plata, además de plásticos, vidrio y otros materiales. La máquina copiadora de su oficina está construi-da con tubos láser que funcionan con galio y tierras raras.

Toño también utiliza un celular he-cho de plásticos especiales, cerámica,

Losmetalesminerales en

y

nuestravidadiaria


Amparo Rodríguez Vázquez*Cristina Matouk Núñez**

*Superintendente de la Gerencia de Protección Ambiental de Met-Mex Peñoles.

**Coordinadora del Museo de los Metales. Met-Mex Peñoles.

La metalurgia es el conjunto de técnicas para extraer los metales contenidos en los concentrados minerales, fundirlos y afinarlos. El objetivo de la extracción de metales y concentración de mi-nerales, es el aprovechamiento de los metales para poder utilizar-los por separado en un sin fín de aplicaciones y productos.

Escáner

La

metalúrgicaminero

producción

6 2013

Los concentrados de minerales no ferrosos, como el oro, plata, plo-mo, zinc y bismuto, generalmente

vienen en forma de sulfuros metálicos. El primer paso, cuando llegan a las plantas metalúrgicas, consiste en ase-gurar la calidad de éstos, es decir, se someten a un muestreo para constatar las concentraciones de los diferentes metales porque, de acuerdo a ello, se le paga al proveedor o remitente. El muestreo aporta información para dar el segundo paso en el proceso, que es conseguir una mezcla homogé-nea en cuanto a la concentración de minerales a partir de los concentrados heterogéneos que se reciben de las di-ferentes minas.

Una vez que se ha caracterizado cada uno de los lotes de materiales mi-neros y hechas las mezclas, se procede a enriquecer estas últimas, mediante la adición de fundentes, cal, sílice y otros materiales necesarios que facilitarán el siguiente paso que varía en función del tipo de proceso que se siga.

Los procesos más comunes son los pirometalúrgicos y los hidrometalúr-gicos. Ambos incluyen una primera etapa de oxidación, donde con la

combinación de oxígeno y calor, se logra transformar las

mezclas de sulfuros metálicos en óxi-

dos metálicos.

Los procesos pirometalúrgicos son los más antiguos e incluyen diferentes etapas. La primera es la transforma-ción de los concentrados de sulfuros en óxidos de metales mediante un pro-ceso de oxidación que en este caso se llama sinterización, consistente en someter el polvo metálico a una tem-peratura inferior a la de fusión de la mezcla para incrementar la fuerza de la unión entre las partículas. La sinte-rización transforma un producto en polvo en otro compacto y coherente que será la materia prima para la si-guiente etapa. Aquí ya hay una sub-etapa muy importante: la de atrapar el azufre que se desprende de estas reacciones de oxidación. La normati-vidad ambiental prohíbe la emisión de bióxido de azufre a la atmósfera, por su fuerte toxicidad, por lo que las plan-tas metalúrgicas han encontrado una solución práctica y rentable que, ade-más de impedir la contaminación de los lugares circundantes, ofrece una ventaja industrial. Las metalúrgicas actuales convierten, mediante equipos de captación y lavado de gases, el azufre gaseoso en ácido sulfúrico, que es usado directamente en los procesos hidrometalúrgicos que requiere la mis-ma planta o se convierten en fertilizan-te como un producto a la venta.

La segunda etapa consiste en la fusión del sínter con altas tempe-raturas en hornos de soplo, donde se elimina al oxígeno de la mezcla, quedando solo los componentes

metálicos. Una vez fundido el material se separan los contaminantes (escoria) por densidad.

La mezcla de metales líquidos se somete a una serie de procesos donde la Física y la Química juegan juntas de forma asombrosamente natural, permitiendo extraer los diferentes me-tales de la mezcla fundida, quedando al final y por separado, metales puros, dependiendo de cuál era el contenido original de la mezcla. A este segundo paso se le llama refinación.

La refinación de metales Para explicar la refinación o afinación de metales no ferrosos, usaremos como ejemplo una mezcla donde el plomo es el metal predominante -aproxima-damente el 95% de la muestra- y el resto está repartido entre la plata, el bismuto, el zinc, el oro y otros meta-les en cantidades mínimas. El primer paso consiste en inyectar oxígeno para separar, por diferencia de densidades, dos importantes contaminantes, el antimonio y el arsénico. A continuación viene el desplatado, donde se usa el zinc para extraer la plata y el oro de la mez-cla. Después, sigue el


deszincado, donde se saca el zinc utilizado para separar los metales pre-ciosos. Al plomo deszincado se añade una mezcla de calcio-magnesio para extraer un último contaminante: el bis-muto.

Una vez que se han extraído todos estos materiales del compuesto origi-nal, el plomo se moldea en bloques que varían desde una tonelada hasta lingotes de 45 kg, de diferentes gra-dos de refinación.

La producción mundial anual en 2012 fue de 5.4 millones de toneladas de plomo afinado primario y cinco mi-llones de toneladas de plomo afinado secundario, es decir, plomo reciclado.

El oro y la plata Paralelamente al proceso principal, hay otras subetapas que tienen por ob-jetivo obtener concentrados metálicos de plata y oro extraídos de la mezcla mediante desplatado. La mezcla de estos dos metales pasa de nuevo por etapas de purificación; el resultado es una pieza en forma de lámina, deno-minada doré. El siguiente, consiste en separar el oro de la plata mediante un proceso electrolítico. Una vez se-parados se emplean hornos eléctricos

de inducción para volverlos al estado líquido y moldearlos, según sea su destino, para el mercado financiero, industrial o joyero: lingotes, lámina o granalla.

La producción mundial de oro afi-nado en 2011 alcanzó las 2 818 to-neladas. China, Australia y Estados Unidos fueron los que más produjeron ese año, mientras México se posicionó en el doceavo lugar a nivel mundial.

México, Perú y China son los países que producen más plata afinada. En 2011 la demanda mundial de plata fue de 1 040 millones de onzas, de las cuales 256 millones se proveyeron del reciclaje de artículos o piezas de ese metal.

Producción de zinc metálico Los procesos hidrometalúrgicos se utilizan hoy en día en el tratamiento de concentrados con alto contenido de cobre o de zinc, además de los mencionados para la plata y el oro. Son procesos mucho más recientes y menos contaminantes en lo que se refiere a emisiones al ambiente; pero también incluyen etapas de fusión de los metales para obtener la presentación que

soliciten los clientes. Los concentrados de zinc se presentan generalmente en forma de sulfuros que traen mezclados hierro, plomo y plata, entre otros meta-les, los cuales se tendrán que separar durante el proceso.

Calcinación o tostación. Se calien-tan las mezclas de sulfuros a tempe-ratura elevada, pero por debajo de su punto de fusión para provocar un cambio de estado en su constitución física o química, dando como resulta-do un polvo fino que en el caso de la hidrometalurgia del zinc se denomina calcina.

El objetivo de la calcinación es eliminar la humedad en los sulfuros y el dióxido de azufre u otro

8 2013

compuesto orgánico volátil. El sólido obtenido en el horno de tostación cal-cina es un óxido de zinc impuro que se envía a la etapa de lixiviación. La corriente gaseosa, rica en dióxido de azufre, se utiliza para fabricar ácido sulfúrico concentrado.

Lixiviación es la disolución de la mezcla de óxidos en polvo en ácido sulfúrico.

La calcina, obtenida en la etapa de tostación, se lixivia utilizando ácido sulfúrico diluido para disolver el zinc y obtener una disolución de sulfato de zinc.

El proceso de lixiviación tiene lugar en dos etapas: lixivia-

ción neutra y

lixiviación ácida. Con ambas etapas se logra tanto una disolución altamen-te concentrada en sulfato de zinc como el separar o precipitar sólidos ricos en hierro, plomo y plata, éstos dos últimos se recuperan mediante otros procesos.

Purificación. Es el paso siguiente con la misma dinámica que la etapa anterior, consistente en verter la diso-lución de sulfato de zinc, procedente de la etapa de lixiviación débil en distintos reactores, con distintas condi-ciones de pH, temperatura y algunos aditivos muy específicos que separan de la mezcla líquida, el cobalto, co-bre, cadmio y níquel, y que pueden recuperarse como productos mediante precipitación, quedando una disolu-ción rica en sulfato de zinc.

Electrólisis. El penúltimo paso es pasar el zinc del estado líquido al me-tal. Para ello se somete a un proceso electrolítico donde el zinc metálico se

deposita en los cátodos en forma de láminas delgadas.

La electrólisis es un proceso muy usado en la industria,

cuyo objetivo es separar los elementos de un compuesto por medio de la electricidad .

En este caso la energía eléctrica actúa sobre la solución de sulfato separando el zinc metálico que se deposita sobre el cátodo de aluminio donde los iones de sulfato se combi-nan con el hidrógeno para formar áci-do sulfúrico.

Fusión y moldeo. Por último, las lá-minas de zinc metálico producidas por electrólisis se funden en hornos eléc-tricos de inducción. Una vez fundido el zinc, se envía a las máquinas de moldeo con el objeto de producir las diversas formas comerciales de zinc y de aleaciones de zinc que requiere el mercado.

La producción mundial en 2012 fue de 11.7 millones de toneladas de zinc refinado primario y 1 millón de tone-ladas de zinc refinado secundario, es decir, producto del reciclaje.

Este fue un recorrido muy rápido, pero a manera de conclusión pode-mos decir que la metalurgia es una parte muy importante en la cadena de valor del aprovechamiento de los re-cursos naturales para beneficio de la sociedad. Hace posible la producción de materias primas para industrias intermedias y para los fabricantes de bienes de consumo.


*Departamento en Metalurgia y Materiales de la esiqie del ipn

Alejandro Cruz Ramírez*Ricardo Sánchez Alvarado*Francisco Javier Juárez Islas*

ConCiencia

¿Te imaginas vivir sin energía eléctri-ca, sin comunicaciones, sin transpor-te? ¿En alguna ocasión has observado la cantidad de piezas metálicas que empleas cotidianamente en equipos y dispositivos para poder efectuar tus actividades? Sin los metales y sus alea-ciones sería imposible concebir el uso de automóviles, trenes, aviones, telefonía celular, internet, barcos, satélites, cal-culadoras, termómetros, herramientas de uso doméstico e industrial, edificios, etcétera; pero, te has preguntado ¿cómo se obtienen estos metales?

metalúrgicos

Tecnología de los

procesos

Inicialmente, el hombre empezó a emplear metales que se encontraban en forma nativa en la naturaleza como el hie-rro y el cobre. En la actualidad, los metales se obtienen a

partir de dos fuentes primordiales: del procesamiento y con-centración de minerales para su posterior metalización; y a partir del reciclaje. Este último, por cierto, ha tomado gran importancia recientemente debido a la escasez de algunos metales con amplio uso en nuestra vida cotidiana.

En la naturaleza se ha determinado la existencia de cerca de 120 elementos, de los cuales, aproximadamente el 83 % corresponden a metales (Figura 1); cada uno de ellos con diferentes propiedades físicas, químicas y físicoquimicas. La presencia de estos elementos metálicos en nuestro planeta se encuentra en un porcentaje muy pequeño en forma nativa (en estado metálico) y la gran mayoría de ellos en forma de com-puestos: óxidos, sulfuros, sulfatos, carbonatos, etcétera. Lo anterior implica que las tecnologías de los procesos emplea-dos en su obtención, recuperación y refinación, representan toda una gama en cuanto al uso de equipos y condiciones de operación.

Cuando un mineral cuenta con los contenidos metálicos suficientes de los compuestos que se desea obtener y permite una utilidad económica, es conocido como mena; misma que inicia su procesamiento, primero, con la reducción de su ta-

maño; después, es sometida a operaciones de concentra-ción con base en sus propiedades físicas y fisicoquímicas a fin de eliminar los metales o compuestos carentes de inte-rés. Entre las principales operaciones de concentración se encuentran la gravimétrica, la magnética, la electrostática y la más comúnmente empleada, la de flotación. Los pro-ductos obtenidos son el concentrado que posee los meta-les de interés y algunos residuos llamados colas o ganga, los cuales contienen los materiales que no son aprovecha-dos y que se disponen o almacenan en las presas de jales.

Una vez que el material ha sido concentrado, puede ser procesado por vía piro metalúrgica donde la fuente de energía es el calor, el cual permite elevar las temperaturas en los hornos dentro de un intervalo de 400 a 2 000 °C con la finalidad de tostar, fundir y refinar los concentrados de óxidos o sulfuros hasta obtener el metal con contenidos superiores al 99%. Dentro de esta ruta de procesamiento se incluye el uso de algunos aditivos y óxidos metálicos que formarán parte de la escoria y permitirán cumplir con varias características como la captación de las impurezas, el aislamiento térmico, el evitar que el metal fundido entre en contacto con el oxígeno que se encuentra en el aire, etcétera; así como el de agentes reductores: carbono,

Figura 1 Sistema Periódico de los Elementos Químicos

10 201310

magnesio y calcio, los más comunes. La capacidad de operación de los hornos empleados en estos procesos está en función de la cantidad de unidades de fusión y de su eficiencia. Los subproductos que se generan son escoria (que puede ser empleada como fertili-zante, para pavimentación o simplemente depositada para su con-finación), gases, humos y polvos que son capturados y en algunos casos recolectados para su posterior aprovechamiento.

Existen en la actualidad yacimientos como los de oro y plata cuyos contenidos no permiten efectuar operaciones de concentra-ción, ya que de hacerlo, al final del proceso se obtendrían pérdidas económicas; sin embargo, se pueden procesar por vía hidrometa-lúrgica, la cual consta de tres etapas principales: en la primera, co-nocida como lixiviación, el metal se pone en contacto con reactivos ácidos o básicos, oxidantes o complejantes, que permiten que los metales pasen a la solución en forma de especies iónicas, es decir, están disueltos como, por ejemplo, cuando el café soluble y el azú-car se adicionan en agua caliente y se disuelven. Posteriormente, la segunda etapa corresponde a la purificación y concentración de la solución obtenida, también comúnmente llamada licor; en ella se emplean compuestos orgánicos, ya sea líquidos (solventes) o sólidos (resinas), que al entrar en contacto con la solución pro-vocan que los iones metálicos de interés se quedan en el solvente o la resina y las impurezas continúen en la solución de lixiviación, misma que se retorna al proceso; el compuesto orgánico se pone en contacto con una solución acuosa fuertemente ácida, la cual permite que el ion metálico pase nuevamente a ella. Finalmente, en la tercera etapa, los iones metálicos se reducen por cementación donde, por ejemplo, el ion cobre se pone en contacto con hierro de menor valor económico y de mayor afinidad química; éste pasa a solución mientras que el cobre se reduce y pasa a su forma me-tálica. Lo mismo sucede con los iones de oro y plata: se reducen empleando zinc. Otra forma de reducir los iones metálicos es el empleo de energía eléctrica en la etapa de electrodeposición.

Cuando se requiere una alta pureza en determinadas aplica-ciones para algunos metales, los procesos electrometalúrgicos son comúnmente los más empleados. Dentro de estos procesos de elec-trólisis, electrolitos que contienen una mezcla de iones en solución son sometidos a diferencias de potencial (suministrada por medio de dos electrodos [ánodo y cátodo]) y a densidades de corriente eléctrica para que sean separados selectivamente, reducidos y fi-nalmente, depositados en forma metálica. Esta tecnología se carac-teriza por el manejo de grandes volúmenes de soluciones líquidas y consumo de energía eléctrica.

Por ejemplo, para alcanzar las propiedades conductoras del co-bre empleado en circuitos eléctricos se requiere de una alta pureza (por lo menos del 99.99 %) y es a través de este proceso que se pueden alcanzar dichos valores. Algunos otros metales como el zinc, el cual es mayoritariamente empleado como protector de la corrosión en superficies de acero, requieren también una alta ca-lidad para ser depositados de forma apropiada sobre las piezas de acero; actualmente, es la ruta empleada más factible para su obtención.

Debido a lo difícil que resulta la producción y refinación de meta-les, los complejos de producción metalúrgicos pueden combinar las diferentes rutas de procesamiento anteriormente descritas, con la finalidad de obtener la mayor eficiencia de recuperación al menor consumo de energía e impacto ambiental.


*Departamento en Metalurgia y Materiales de la esiquie del ipn.

de losy aplicaciones

Metales

C on el invento de la imprenta por Gutenberg, en 1450, se desa-rrollaron aleaciones metálicas

de estaño, plomo y antimonio. Alea-ciones conteniendo níquel estuvieron en uso mucho antes de que el níquel metálico fuera descubierto en Euro-pa, en 1751.

Por siglos los chinos habían fa-bricado pai thung o “cobre blanco” (40% Cu, 32% Ni, 25 % Zn y 3 % Fe) de similar apariencia a la plata. La aleación tuvo un enorme potencial comercial como substituto de ésta.

En 1786 el químico francés Mar-cellin Berthollet y otros establecieron que las diferencias entre el hierro y el acero se debían al contenido de carbono.

ConCiencia

Alejandro Cruz Ramírez, Ricardo Sánchez Álvaro,

Francisco Juárez Islas*

A excepción del oro y del cobre nativos, los primeros metales de importancia tecnológica fueron aleaciones. El bronce, una aleación de cobre y esta-ño, es apreciablemente más dura que el cobre. Esta cua-lidad hizo al bronce tan im-portante que una civilización de hace varios milenios llegó a ser conocida como la Edad del Bronce. Te invitamos a hacer un recorrido por la historia de los algunos de los metales más significativos, sus descubrido-res y sus usos.

Usos

12 2013

aplicacionesPosteriormente, la adición delibera-

da de otros elementos al acero para obtener otras propiedades se inició en 1819, cuando Michael Faraday inves-tigó las propiedades de aleaciones de hierro con un gran número de otros elementos incluido el níquel. Faraday se inspiró en el hecho de que los me-teoritos no forman óxido, conteniendo alrededor de 8% Ni; dejó registros de su trabajo y un gran número de mues-tras, las cuales fueron analizadas en 1931 por Robert Hadfield, quien seña-ló que si Faraday hubiera continuado con sus investigaciones, la era de los aceros aleados hubiera probablemen-te iniciado 50 años antes.

Hacia 1830, aleaciones de cobre-níquel-zinc, entonces conocida como plata alemana, fueron producidas en Alemania e Inglaterra; y en can-tidades considerables de depósitos complejos de níquel con arsénico, en Europa central. Además de su color plateado, esta aleación fue fácil de fabricar y colar, con alta resistencia a la corrosión y económica de producir.

Suiza fue el primer país en adop-tar una aleación Ni-Ag como moneda en 1850. El posterior desarrollo signi-ficativo fue en 1857: Estados Unidos utilizó una moneda de cupro-níquel conteniendo 12% Ni. Pronto, otros países siguieron el ejemplo. El uso del cupro-níquel tipo 75-25 para monedas data de 1860, cuando fue adoptada por Bélgica y cinco años después por Estados Unidos. La aleación combinó el mérito de facilidad de fusión (punto de fusión ~ 1200 ºC) y fabricación. En 1863, Jules Garnier descubrió mi-nerales de óxido de níquel en Nueva Caledonia y desde 1875, esta isla francesa, llegó a ser la principal pro-ductora mundial de este elemento; su posición se mantuvo hasta que fue desplazada por la mina de sulfuros de níquel en Sudbury (Ontario, Canadá.) en 1905, y cuyo auge duró hasta casi la mayor parte del siglo XX. En 1899, Elwood Haynes, en Estados Unidos, desarrolló una aleación conteniendo 75% Co y 25% Cr utilizada como ma-terial para herramientas, la cual po-see una elevada resistencia a la corro-sión, tenacidad y retiene su dureza a elevadas temperaturas. Esta aleación

fue llamada Stellita, del latín “stella”, que significa estrella. Posteriormente se obtuvieron patentes, en 1913, para aleaciones Co-Cr-W, usadas como he-rramientas de corte a alta velocidad, las cuales llegaron a ser importantes en la producción de municiones en la Primera Guerra Mundial. En 1880, el desarrollo del microscopio metalográ-fico y la regla de las fases permitieron que las aleaciones se estudiaran des-de un punto de vista menos empírico. Una de las primeras mejoras al de-sarrollo del acero fue la introducción del manganeso por Robert Hadfield, quien en 1882 encontró que la adi-ción de 13% de Mn a los aceros les proporciona resistencia al choque y al desgaste.

El aluminio empezó a posicionarse industrialmente de manera importante a partir de 1900. El aluminio puro tie-ne baja resistencia para aplicaciones ingenieriles, por lo que se mejoraron sus propiedades aleándolo y en la actualidad tiene una amplia gama de aplicaciones debido a sus propie-dades de ligereza y durabilidad. En 1907, el metalurgista Aleman Alfred Wilm descubrió el tratamiento térmico “de envejecido” en aleaciones de alu-minio, conteniendo cobre y magnesio. Antes de 1910, todos los materiales magnéticos conocidos se basaron en metales ferromagnéticos como fierro, cobalto y níquel, hasta que el meta-lurgista Heusler desarrolló aleaciones basadas en metales no magnéticos, como cobre, manganeso y aluminio, conocidas como aleaciones Heusler. En 1910, L. Aitchison descubrió los aceros “grado herramienta” con adi-ciones de tunsgteno y molibdeno.

Los aceros resistentes a la oxida-ción o inoxidables se desarrollaron en 1912 por H. Brearley, quien utilizó ní-quel y cromo como elementos de alea-ción en concentraciones mayores a 8 y 18%, respectivamente. Estos aceros son de gran importancia en la indus-tria de los alimentos, farmacéutica y química.

Kotaro Honda desarrolló los prime-ros aceros “al cobalto” para magnetos permanentes en 1916; posteriormente, en 1930, nuevos desarrollos de mate-riales magnéticos a base de aluminio,

níquel y fierro permitieron determinar la importancia de las adiciones de co-balto sobre la mejora de las propieda-des magnéticas. Esta nueva serie de aleaciones magnéticas permanentes se conocen como “alnico” y se utilizan en la fabricación de motores, genera-dores, magnetos, bocinas, radares, entre otros.

Aleaciones cobalto-cromo fueron desarrolladas en 1936, inicialmente para coladas de precisión de piezas dentales; posteriormente se dieron cuenta de que la aleación es resis-tente a alta temperatura, por lo que durante la Segunda Guerra Mundial se utilizó en la fabricación de turbinas de avión. Extensas investigaciones en aceros aleados han resultado en una amplia variedad de productos espe-cializados con usos únicos. Frecuente-mente, al combinar varios elementos de aleación, se incrementa el efecto de cada metal aleante. Elementos de aleación como vanadio, silicio, nitró-geno, boro y otros son utilizados.

El platino es un componente vital en los convertidores catalíticos de los autos y en las celdas de combustible. Sin embargo, su alarmante uso le pre-dice un tiempo de vida no mayor a 15 años, al igual que el indio que se consume en cantidades sin preceden-te para la manufactura de televisores de pantalla plana LCD y el tantalio ne-cesario para la fabricación de dispo-sitivos electrónicos compactos como los teléfonos celulares. La estimación de recursos minerales primarios de los metales no se conoce con certeza, y para metales no comunes tales como el indio y el galio las estimaciones de su contenido en la corteza terrestre se mantienen en secreto por las com-pañías mineras. No obstante, existen algunas predicciones que indican que sin una cultura de reciclaje el antimo-nio, utilizado para la fabricación de materiales retardantes al fuego, se agotará en 15 años, la plata en 10 y el indio en menos de cinco.

FuentesF. Habashi, “Alloys preparation, proper-ties, applications” Wiley-VCH, 1998Earth audi, New Scientist, 26, May, 2007, pp.34-41


José Luis Carrillo Aguado*

ConCiencia

En este número de Conversus encon-trarás temas interesantes relacionados con la minería y la metalurgia. Un aspecto relevante aunque poco difun-dido de esta actividad es la responsa-bilidad social de las empresas mineras, así como su relación con el desarrollo sustentable.

Peñoles juega limpio

*Periodista científico de Conversus

La responsabilidad social es un tema importante dentro de las funciones de cualquier institución, ya que una or-ganización no solamente es responsable de producir bie-

nes y servicios de calidad que satisfagan las necesidades y deseos de los consumidores o de maximizar su rendimiento económico, sino también tiene responsabilidades con la so-ciedad en donde se encuentra.

La Comisión Europea define a la responsabilidad so-cial de las empresas como la integración voluntaria de las preocupaciones sociales y medioambientales por parte de las empresas, en sus operaciones comerciales y en las rela-ciones con sus accionistas.

La responsabilidad social deriva de la naturaleza misma de la empresa, y en ese sentido, su actividad debe respetar las características, orígenes, identidad y valores imperantes de la comunidad donde se desarrolla, esto es, los principios éticos de la empresa deben tomar en cuenta los derechos humanos de la sociedad.

Desarrollo sustentableEl concepto de desarrollo sustentable se definió por vez pri-mera en el documento conocido como Informe Brundtland, suscrito en 1987 por la Comisión Mundial de Medio Am-biente y Desarrollo de las Naciones Unidas, como: La forma de satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las generaciones del futuro para atender sus propias necesidades”.

Por otro lado, el desarrollo sustentable se orienta a una mejor calidad de vida, como combatir la pobreza, lograr una distribución equitativa de la riqueza, mejorar los niveles de salud, educación, nutrición, vivienda, en fin, satisfacer las necesidades básicas humanas. Para ello se requiere des-centralizar la toma de decisiones políticas y permitir a la

sociedad en su conjunto una mayor participación en el uso y la explotación de los recursos.

Como se ve, el desarrollo sustentable requiere que las em-presas incentiven un cambio profundo en sus organizaciones, promoviendo nuevas y mejores relaciones entre empresarios, trabajadores, proveedores, comunidad, y favoreciendo con ello un desarrollo sustentable que valorice la diversidad cul-tural, social y territorial del país e impulse la responsabilidad social y ambiental.

Peñoles: ejemplo de desarrollo sustentableLa política de desarrollo sustentable de la empresa minera mexicana Peñoles es un factor clave en su estrategia de nego-cios que busca garantizar operaciones productoras de mate-rias primas respetuosas del entorno, basadas en una cultura de prevención para la vida, la salud y los ecosistemas, en armonía con la comunidad.

La misión de Peñoles es agregar valor a los recursos natu-rales no renovables en forma sustentable, por ello busca la integración armónica de sus objetivos económicos con el res-peto a sus empleados y el fomento de los valores éticos, el bienestar de las comunidades donde opera y la protección del medio ambiente.

Su visión es ser la empresa mexicana más reconocida a nivel mundial de su sector, por su enfoque global, la calidad de sus procesos y la excelencia de su personal.

Los valores promovidos por la empresa, y que deben apli-car todos sus trabajadores y empleados, son la confianza, la responsabilidad, la integridad, la lealtad. Además, hay un código de conducta que es la guía para que todo el personal se conduzca cotidianamente de acuerdo a la misión, visión y valores de Peñoles, que se encuentran alineados al respecto, y a la protección de los derechos humanos y laborales del personal.

Gestión de la sustentabilidad en PeñolesEl fundamento de la sustentabilidad de Peñoles es operar con responsabilidad integrando los objetivos económicos con el desarrollo de las comunidades aledañas, la protección am-biental y la calidad de vida de su personal, sin comprometer las necesidades de las generaciones futuras.

Para lograr eso, Peñoles tiene objetivos claros y acciones institucionales en cada tema:• Lograr cero impactos ambientales significativos mediante el cumplimiento y mejora de los indicadores ambientales, así como operar los procesos mediante las mejores prácticas dis-ponibles y cumplir con la normatividad más exigente.

“

14 2013

• Tener cero enfermedades profesionales nuevas y propiciar una cultura de prevención de las enfermedades.• Lograr cero accidentes graves mediante el cuidado de la integridad física de su personal, no exponiéndolo a riesgos; esto se busca alcanzar mediante el diseño y operación segu-ra de sus procesos e instalaciones.• Tener cero impactos negativos en las comunidades aleda-ñas, trabajar coordinada y respetuosamente con ellas y con las autoridades competentes, para lograr relaciones armonio-sas y autodesarrollo.

Asímismo la política de desarrollo sustentable incluye objeti-vos clave para la protección del ambiente:

Materiales y residuosPeñoles busca alternativas de los reciclajes interno y externo de residuos generados en sustitución de algunos materiales. Los residuos son confinados de manera segura. Energía y cambio climáticoPeñoles desarrolló y puso en operación en 2011 un parque eólico con 20 aerogeneradores. El proyecto opera en la zona de La Ventosa, en el estado de Oaxaca.

Además, Peñoles ha manifestado preocupación en las con-secuencias del cambio climático, por lo que ha participado en el Programa gei-México y en el Carbon Disclosure Project (cdp) mediante el reporte de sus emisiones de gases de efecto invernadero y las acciones realizadas para reducirlas.

Gestión del aguaLa empresa está comprometida a usar en forma eficiente los recursos hídricos, lo que se manifiesta cuando sus operacio-nes no afectan las fuentes de abastecimiento de agua, porque el primer consumo se determina con base en la disponibili-dad del recurso. También se procura incrementar el uso de agua residual tratada en sus propias plantas en sustitución del agua fresca o de primer uso.

BiodiversidadSus operaciones se ubican fuera de áreas naturales prote-gidas o de alta diversidad, por lo que su impacto sobre las especies protegidas es nulo. Además, la organización lleva a cabo acciones para proteger flora y fauna y campañas de re-forestación dentro de sus instalaciones y en áreas aledañas.

Desarrollo socialLa empresa trabaja de manera formal y sistemática con las comunidades en donde opera y sus autoridades para lograr relaciones armoniosas.

Índice sustentableEsta empresa minero-metalúrgica fue elegida de entre más de 70 emisoras bursátiles en el país para formar parte del pri-mer IPC Sustentable de la Bolsa Mexicana de Valores (bmv), y recibirá el sello de Empresa Sustentable avalado por este or-ganismo por contar con un nivel competitivo en la adopción de una política de sustentabilidad.

ConclusiónEsta empresa mexicana líder en el sector minero, tiene un có-digo de conducta donde se invita a su personal a que, como parte integral de la empresa, lleve a cabo una aplicación de los valores éticos promovidos por la responsabilidad social y el desarrollo sustentable, mediante un programa denominado Peñoles Juega Limpio mecanismo institucional para la promo-ción de prácticas transparentes en todas las unidades de ne-gocio. Esta forma de actuar debiera ser una de las directrices hacia donde se orientarán las políticas y las estrategias del gobierno y de la sociedad civil, como mexicanos que asumamos una actitud consciente y respetuosa.


Ricardo Urbano Lemus *

ConCiencia

¿Sabías que la minería es el primer es-labón de cualquier cadena productiva? Sin los minerales y metales, no existiría el mundo que conoces. En el hogar, el automóvil, la oficina, la escuela o cual-quier lugar que observes, sin duda, en-contrarás un mineral o un metal, ya sea en estado natural o procesado. Pero, ¿sa-bes cuáles son los más utilizados?, ¿cuá-les se extraen en México?, ¿cuáles son los más cotizados? Revisemos algunos datos de los minerales y metales más impor-tantes en el país y alrededor del mundo.

* Periodista de Conversus

Metales y Minerales en nuestra vida cotidiana

Cobre, grafito, cuarzo, estaño, zinc, aluminio, petróleo crudo.

Reloj digital

Silicio, cobre, grafito, aluminio, estroncio,

estaño, oro, petróleo crudo.

Computadora

Hierro, manganeso, vanadio,

molibdeno, cromo, grafito, aluminio, zinc,

tungsteno, petróleo crudo.

Fábrica/máquina

• México es líder mundial en producción de plata y anualmente coloca entre 12 a 18 minerales dentro de los 10 primeros lugares del ranking mundial.

• Con base en el Metal Economics Group, México ocupó por segundo año consecutivo, la cuarta posición mundial en la atracción de capital de exploración, por debajo de Canadá, Australia y Estados Unidos y el primer lugar en América Latina.

• México es el doceavo productor de oro y treceavo productor de acero a nivel mundial.

• Según estimaciones de la Cámara Minera de México, los 21 mil millones de dólares es-perados para 2012 de inversión en el sector, se incrementarán a casi 24 mil millones de dólares para este año.

La utilidad de los metales y minerales va desde las herramientas más comunes hasta los dispositivos de vanguardia más complejos como las telecomunicaciones, la cibernética, la biomedicina, la aeronáutica y muchos más.

Cuarzo, feldespato, calcita, azufre, hierro, zinc, moscovita, aluminio,

magnesio, silicio, zinc, carbono,

tungsteno, cromo, wollastonita.

Automóvil

Cuando se habla de metalurgia se refiere a los procesos para obtener metales no ferrosos, que pueden ser metales preciosos o los deno-minados metales industriales. Los que mayor demanda tienen son: aluminio, cobre, plomo, magnesio, níquel, zinc, bismuto, estaño, tita-nio, cadmio, oro y plata, así como sus diferentes aleaciones.

Metales y Minerales en MéxicoCu

Au

Ag

Au

Mo

P

Bi

Fe

Sb

Sr

Pb

Fl

Fe

Au

Ag

Zn

la Metalurgia

Fuentes: http://www.cnnexpansion.com, http://www.goodfellow.com, http://www.kitco.com, http://www.camimex.org.mx

• Ing. Sergio Almazán EsquedaDirector General de la Cámara Minera de México (Camimex)

• Cristina MatoukCoordinadora del Museo de los Metales. Met-Mex Peñoles.

Asesores:


16 2013

Metales y Minerales en nuestra vida cotidiana


• En Torreón se encuentra la Metalúrgica más grande de México y América Latina y la cuarta más grande en el mundo.

• Genera 322,450 empleos directos y más de 1.5 millones indirectos.

• La plata es el metal que se presenta en 18 estados en nuestro país.

• Los minerales más abundantes son: oro, plata, plomo, hierro, co-bre, zinc, manganeso, molibdeno y fierro.

• Los minerales más escasos son: tungsteno,

titanio y antimonio.

La utilidad de los metales y minerales va desde las herramientas más comunes hasta los dispositivos de vanguardia más complejos como las telecomunicaciones, la cibernética, la biomedicina, la aeronáutica y muchos más.

El uso de los metales le dio al hombre la posibilidad de crear instrumentos más eficientes para el desarrollo de sus tareas de supervivencia. El cobre y el oro fueron los primeros metales en emplearse debido a que se encuentran en la naturaleza en es-tado nativo (puro), aunque también se encuentran presentes en diferentes minerales. Algunas etapas de la Prehistoria fueron nombradas por el tipo de

material que el hombre utilizó, como las edades del Cobre, del Bronce y del Hierro. Este uso básico de los metales llevó al ser humano al desarrollo del resto de la civilización hasta nuestros días.

Oro 1,652.31 dls/ozPlatino, 1,591.29 dls/ozRodio, 1,269.97 dlz/oz(Según datos publicados en la página de kitco metals, líder en servicios de metales 2013).El oro no ha alcanzado los 2 000 dls, el platino ha superado los 1 700 dls y por su parte el rodio se ha cotizado hasta los 2 100 dls, de hecho su precio más alto lo alcanzó entre 2007 y 2008, a casi 10 000 dls, posicionándose en ese momento como en el metal más caro del mundo.El precio de los metales fluctúa de acuerdo a la ofer-ta, demanda, disponibilidad natural, situaciones políticas y usos específicos en la industria.

El coltán, el paladio, el renio, el rodio son metales que se concen-tran en lugares específicos.Los más difíciles de encontrar son el iridio y el paladio.El mercurio es difícil de manipular por encontrarse en estado lí-

quido.El iridio es un metal muy escaso en la corteza terrestre, de hecho se encuentra en los meteoritos, lo cual apoya las teorías de que su existencia en la tierra se debe al impacto de estos en épocas pasadas.

Calcita, diatomita, flúor,

tenardita. Silicio, cobre, aluminio, tantalum, cadmio, litio, oro, petróleo crudo.

Silicio, cobre, gra-fito, aluminio,

estroncio, estaño, oro, petróleo crudo.

Cuarzo, feldespato, calcita, azufre, hierro, zinc, moscovita, aluminio,

magnesio, silicio, zinc, carbono,

tungsteno, cromo, wollastonita.

Pasta dentalCelular Tv lcd Automóvil

Iridio

los más raros

el Metal y el hoMbre

los Metales Más caros

Metales y Minerales en México

Fl

TiCu

Zn

S

Mn

Fuentes: http://www.cnnexpansion.com, http://www.goodfellow.com, http://www.kitco.com, http://www.camimex.org.mx



recubrimientos protectoresen

Las aplicaciones más frecuentes se dan en las industrias metal-mecánica, automotriz y aeronáu-

tica; aunque no se restringen a éstas. En la industria metal-mecánica, por ejemplo, se tienen aplicaciones para el corte de metales, el moldeado, la fundición, el maquinado, entre otros. Los herramentales utilizados para to-das estas tareas son normalmente piezas de aleaciones metálicas du-ras o de materiales cerámicos. Los avances más recientes en el campo de los recubrimientos consisten en la aplicación de materiales nanoestruc-turados, tanto metálicos y cerámicos como orgánicos y de mezclas de fases. Los materiales nanoestructura-dos están formados por cristales de tamaños nanométricos (=10-9 m) o por multicapas de muchas películas nanométricas de diferentes materia-les. En la industria automotriz se uti-lizan recubrimientos lubricantes y de barrera térmica para la protección de piezas sometidas a condiciones de trabajo muy severas. Con los nue-vos recubrimientos, los materiales convencionales como acero o alu-minio o aleaciones más complejas, mejoran su capacidad y desempeño en aplicaciones mucho más exigen-tes: turbinas aeronáuticas de gas o de generación de energía eléctrica, por ejemplo. Asímismo, gracias a los recubrimientos, plásticos o nue-vas aleaciones metálicas ligeras son utilizados en piezas capaces de trabajar en las condiciones más rigurosas. En la industria aeronáuti-ca hay una constante búsqueda de ahorro en el consumo de combusti-

bles. Es bien sabido que la eficiencia de una turbina de gas mejora sus-tancialmente con el incremento en la temperatura de trabajo. Sin embargo, las temperaturas necesarias para esta optimización superan las del punto de fusión de los metales, tanto de los convencionales como de las aleacio-nes metálicas de alta temperatura. Los recubrimientos cerámicos de barrera térmica (películas gruesas de un ce-rámico aislante térmico) permiten que las turbinas de gas aeronáuticas tra-bajen a temperaturas superiores a las máximas permitidas para las aleacio-nes metálicas. En aplicaciones médi-cas también se utilizan recubrimientos metálicos (como titanio) o cerámicos (como hidroxiapatita1), ya que per-miten que una prótesis de metal sea aceptada por el organismo, es decir, sea bio-compatible.

Los recubrimientos también pue-den proporcionar otras propiedades útiles a la superficie de una pieza usando los llamados materiales inteli-gentes. Los materiales inteligentes son aquellos que pueden responder a fac-tores diversos del ambiente como luz, campos eléctricos, calor, presión, con el cambio de alguna de sus propie-dades. Frecuentemente, son usados como materiales sensores y coloca-dos como recubrimientos. Así, un re-cubrimiento de material fotocrómico2 colocado sobre el vidrio de una ven-tana, puede utilizarse para controlar automáticamente la intensidad de luz solar. También, un recubrimiento foto-crómico colocado en la ventana de un horno puede indicarnos que está muy caliente.

materiales:

ConCiencia

Francisco Espinoza Beltrán*

*Investigador Cinvestav-ipn, unidad Querétaro.

Una de las tendencias surgidas en las últimas décadas para mejorar de manera notable el desempeño de materiales con-vencionales como acero, cobre, aluminio, así como de mate-riales no tan convencionales como aleaciones metálicas de alta temperatura, es el uso de recubrimientos. Los recu-brimientos permiten proteger piezas metálicas, cerámicas y orgánicas (como plásticos), contra la deformación, el des-gaste y la corrosión química; así como ampliar el rango de estabilidad térmica de piezas usando recubrimientos de ba-rreras térmicas.

Tendencias

18 2013

Los recubrimientos aplicados en la industria no solo se limitan a tener interesantes propiedades mecánicas y de estabilidad térmica y química. Muchos de estos materiales también tienen una apariencia muy atractiva, incluyendo una amplia gama de co-lores y tonos, además del dorado. Por esta razón son utilizados cada vez con más frecuencia para recubrir piezas decorativas o de uso cotidiano, como manijas de puertas, piezas de baño, artículos de oficina, herramien-tas médicas o utensilios de cocina, en-tre muchos otros.

Existe una extensa variedad de materiales usados como recubrimien-to, así como de diferentes técnicas de procesamiento para su colocación. Para la selección de los materiales se consideran las propiedades de du-reza, adherencia y tenacidad. La dureza se refiere a la resistencia del material a deformarse o marcarse permanentemente bajo la acción de una punta afilada de diamante. Los materiales menos duros son normal-mente los plásticos y los más duros son los materiales cerámicos como alúmina, circonia o diamante; los me-tales quedan ubicados en un punto in-termedio entre plásticos y cerámicos.

La adherencia está relacionada con la fuerza mínima necesaria para desprender el recubrimiento de la pie-za que recubre, normalmente llamada sustrato. La adherencia depende de la unión química o física entre el recubri-miento y el sustrato, haciendo necesario seleccionar los materiales con mayor afinidad entre sustrato y recubrimiento para lograr las mejores adherencias.

La tenacidad a la fractura es una propiedad mecánica relacionada con la oposición del material a per-mitir la formación y propagación de una grieta, siendo el concepto opues-to a la fragilidad. En el caso de los recubrimientos, los metálicos, aun-que no logren los mayores valores de dureza, suelen tener altos valo-res de tenacidad y buena adheren-cia con sustratos también metálicos.

Por otro lado, los recubrimientos cerá-micos suelen tener alta dureza; pero baja tenacidad y frecuentemente tienen pro-blemas de adherencia sobre los metales.

Como vemos, lograr una buena adherencia de un recubrimiento sue-le ser una de los retos principales en el procesamiento de estos materiales. La naturaleza de los enlaces químicos es determinante para este propósito. Tenemos enlaces metálicos en el caso de recubrimientos de carburos, boru-ros y nitruros de metales de transición, como titanio (Ti), níquel (Ni), cromo (Cr), entre otros. Estos recubrimientos suelen ser muy adecuados y versátiles para gran variedad de aplicaciones. Tenemos enlaces iónicos en recubri-mientos de óxidos de aluminio (Al), de circonio (Zr), de titanio (Ti) y de beri-lio (Be). Algunos de estos materiales tienen alta dureza y tenacidad, como el óxido de circonio (ZrO2) o propie-dades funcionales interesantes, como el caso del óxido de titanio (TiO2), ampliamente usado en aplicaciones fotocatalíticas3. Finalmente, se tienen enlaces covalentes en recubrimientos de boruros, carburos y nitruros de aluminio (Al), Silicio (Si) y de boro (B). Recubrimientos de estos materiales son útiles cuando se requiere alta es-tabilidad química y baja interacción del material recubierto con su medio.

Las ventajas de cada tipo de mate-rial metálico, cerámico o plástico pue-den aprovecharse gracias al procesa-miento de recubrimientos de materiales compósitos, una mezcla de varios ma-teriales “multifase” o bien, una multica-pa de diferentes recubrimientos. Se ha probado experimentalmente que estos recubrimientos compósitos son alta-mente versátiles y responden de forma óptima a los sistemas más exigentes.

La técnica de procesamiento utili-zada para producir los recubrimientos puede seleccionarse dentro de una gran variedad, entre las que se inclu-yen procesos de formación del recubri-miento a partir de materiales en fase vapor, fase líquida o fase sólida. En-tre los nuevos procesos de colocación de recubrimientos están las técnicas de rociado térmico, las cuales proyectan un flujo de partículas sólidas o líquidas de materiales, cerámicos, metálicos o plásticos, a altas velocidades sobre el sustrato, promoviendo la formación con enlaces físicos y químicos de un recubrimiento sobre éste.

Se requiere de intensa investiga-ción en el uso de recubrimientos para la solución de problemas en la indus-tria. En México, hay varios grupos de investigadores desarrollando nuevos recubrimientos para resolver los pro-blemas tecnológicos antes menciona-dos; uno de los más destacados se encuentra en el Cinvestav-ipn, unidad Querétaro, donde se formó, con equi-pos de vanguardia, el Laboratorio de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Recubrimientos Avanzados (lidtra).

Referencias1La hidroxiapatita es un mineral de fos-fato de calcio que constituye los huesos y dientes.2Material fotocrómico es aquel que cam-bia de color al interaccionar con la luz o con el calor. 3Las aplicaciones fotocatalíticas son muy utilizadas en la limpieza de agua, per-miten que un material como el óxido de titanio en conjunto con luz promueva la ca-tálisis o simplificación química de un mate-rial, como puede ser un orgánico contami-nante, a otros más sencillos como agua y dióxido de carbono.


Fabian Quintana Sánchez*

Aldea Global: Gadgets

*Periodista de Conversus.

Quizá a muchos de ustedes les pa-recerá que apenas fue ayer cuando en la materia de Ciencias Natu-rales o Historia nos hablaban de la Edad de Piedra y del importan-te paso que se tuvo en la Edad de los Metales: La metalurgia. Desde entonces, el desarrollo que se ha te-nido -tan solo en las últimas dé-cadas- con respecto a las ciencias de los materiales es simplemente extraordinario.

Metalízate

Este número me trajo a la mente a Wolverine de X-men y la zaga de la película Terminator, en el primero de los cita-dos, el superhéroe como resultado de un experimento mili-

tar obtiene un esqueleto de adamantio -material ficticio- cuya principal característica es su indestructibilidad, y en el segundo aparece el “malo de la película” hecho de un elemento que se asemeja mucho al mercurio por su estado físico y su color, pero con propiedades muy superiores a las de éste por su resistencia y supuesta auto regeneración. Si bien la existencia de este tipo de materiales solo se pudie-ra imaginar en los cómics o en las películas de ciencia ficción, vemos que en la actualidad han servido de fuente de inspiración para que los investigadores desarrollen nuevas aleaciones con características especiales, ¡finalmente ahora son una realidad!

Un ejemplo claro de ésto es el Liquidmetal®, una aleación de diversos metales creada en 2003 por investigadores del Ins-tituto de Tecnología de California, cuya estructura atómica per-mite tener aplicaciones que no eran posibles antes. De hecho, sus propios creadores mencionan que su objetivo es mejorar el rendimiento, y romper los paradigmas de diseño de los materia-les tradicionales.

Desde entonces Liquidmetal® se ha utilizado para el sector aeroespacial, militar, instrumentos médicos y un gran número de productos de consumo cotidiano. Las preguntas son: ¿Qué hace que esta aleación sea tan especial? ¿por qué comienza a sustituir a los materiales más fácilmente disponibles tales como aluminio o el titanio?

Los resultados y respuestas son aparentemente sencillas: Dicha aleación tiene de dos a tres veces la dureza del titanio y

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el acero inoxidable, mayor transferencia de energía pura con menor vibración, un límite de deformación elástica 10 veces mayor que los materiales de alto rendimiento, mayor resisten-cia al desgaste, no corrosivo, a prueba de manchas y moho; además, su procesamiento es muy similar al de los plásticos, ello le da una maleabilidad superior incluso a elementos como el aluminio.

¿Y cómo se logra obtener estas ventajas? Esto es posible debido a que su estructura atómica es lo que sus propios crea-dores definen como “amorfa” y es lo que hace la diferencia fundamental en comparación con los metales comunes. El hecho es que los metales convencionales tienen una estructura atómica que es, naturalmente, “periódica” o invariable, es decir, el dise-ño de los elementos atómicos muestra patrones que se repiten de cristal a cristal; dicha estructura atómica se denomina "cris-talino" y limita el rendimiento global de los metales convencio-nales. Por su lado, las aleaciones de Liquidmetal® contrastan por completo la estructura cristalina de los metales “normales” ya que no tiene patrones discernibles, de ahí sus capacidades superiores a las de los otros metales.

En cuanto a la solidificación de las aleaciones se observan características fundamentalmente distintas, frente a otros meta-les de uso común. Dichas aleaciones amorfas se comportan de manera similar a los plásticos y aún así, una vez terminados retienen su resistencia. Esto brinda la posibilidad de fabricar elementos con diseños variados y sofisticados con una facilidad que ningún otro material puede brindar.

Por mencionar algunos de los gadgets que han implementa-do esta tecnología en su desarrollo podemos citar las carcasas de los teléfonos por parte de la marca inglesa Vertu®, delgada y resistente a los rayones, la fabricación de reproductores de MP3 Sansa, y las unidades flash USB de la marca estadouni-dense SanDisk® e incluso la elaboración de los componentes de relojes de lujo de la marca suiza Omega®. Así también algunos de los usos comerciales más interesan-tes de esta aleación están en el sector de artículos deportivos: tablas de surf, bicicletas, cañas de pescar, palos de golf, bates de béisbol y criquet, esquís, raquetas de tenis, los postes de las porterías de fútbol soccer, de fútbol americano, de voleibol e incluso de algunos aros de los tableros del basquetbol.

Es claro que esta nueva mezcla de elementos puede almace-nar y liberar grandes cantidades de energía, con esto no nos re-ferimos a que verás un rayo destellante como en las caricaturas; dicha característica puede ser demostrada por el hecho de que un simple empaque de este material recupera su forma mucho más rápido de lo que lo hace uno similar a base de aluminio.

Con todas estas características no sería muy raro que pronto se utilice en muchos más productos de consumo cotidiano como utensilios de cocina, en armazones de lentes de sol, marcos de las puertas y ventanas, rines de las llantas, chasis de los automó-viles, entre otros, el único límite es la imaginación.

Fuenteswww.liquidmetal.comwww.vertu.comwww.omegawatches.comwww.sandisk.com


Daniel de la Torre*

En sus manos se acomoda mejor un te-léfono celular que el pico o la pala, pero aún vistiendo saco y corbata en lugar del overol terroso, no hay duda de que Sergio Almazán Esqueda es uno de los mineros mexicanos más comprometidos con el planeta. “Siempre eres geólogo, aunque no traigas la pica y las bo-tas, siempre llevas ese conocimiento y esa sensación. Es apasionante salir al campo y comprender cómo es que se formó una montaña o cuánto tiempo tardó en formarse un valle”.

Retratos de vida

*Divulgador del Centro de Difusión de la Ciencia Tecnología (CeDiCyT) del IPN

Entender la evolución del planeta desde el punto de vista geológico

Buscando la veta madreDesde niños, todos somos exploradores. Nos gusta salir y encon-trar las respuestas a nuestras preguntas, la curiosidad es una co-mezón que no se rasca fácilmente. Mientras caminamos la vida, más preguntas recogemos y éstas nos impulsan a ver lugares más grandes y realidades más complejas.

En un principio, Sergio Almazán decidió que la solución a sus dudas se encontraba fuera de este mundo y cuando era muy joven, decidió ser astronauta. “Varios profesionistas y familiares me hicieron ver que en México era difícil seguir una carrera así” recuerda. “Tiempo después, al ver una película, me llamó mucho la atención el ser ingeniero petrolero”, lo cual iba muy bien en un país productor de petróleo y más aún en el Instituto Politécnico Nacional.

De inmediato tomé la decisión de estudiar para ingeniero petrolero”, explica Almazán Esqueda, pero al paso de seis me-ses me di cuenta de que el ingeniero geólogo tiene un campo de trabajo más amplio, no solo petróleo, sino también minerales, agua, etcétera. Fue cuando descubrí el mundo de la Geología, desde entonces me cautiva”.

Lo que más me apasiona de mi trabajo es…

““

22 2013

Entender la evolución del planeta desde el punto de vista geológico

Un país mineroActualmente el ingeniero Almazán es el director general de la Cámara Minera de México(Camimex), cuya misión es coordinar los intereses de la industria minera nacional ante las diferentes instancias de Gobierno y otorgar ser-vicios que fomenten el desarrollo integral de la industria. Cuando no se encuentra de viaje, el día a día de Sergio Almazán transcurre principalmente en sus oficinas, traba-jando con diferentes especialistas para desarrollar regla-mentos, normas y buenas prácticas para que la minería en México se desarrolle de manera sustentable.

“La minería ha evolucionado y si hace 200 años se decía que México era un territorio de vetas livianas —explica Almazán— con la transformación y evolución de la tecnología ese mismo cuerno de la abundancia sigue existiendo y por esto recuperó su papel a nivel mundial como país minero”.

“Los que hemos desarrollado toda nuestra vida profe-sional aquí, nos damos cuenta de la importancia de la minería, nos sentimos muy orgullosos y deseamos que aquí se desarrolle una minería responsable” explica. Y esto es comprensible cuando pensamos el daño que puede oca-sionar una minería voraz que no respete el entorno o el ecosistema donde se desarrolla. “Para lograr esto, es ne-cesario conocer el entorno para saber y planear dónde deben ir las cosas y poder aprovechar la tierra y conser-varla,” amplía el ingeniero Almazán.

Chema tierraLa geología apasiona de tal manera a Sergio Almazán, que decidió buscar nuevas formas de comunicar esta pa-sión y “enamorar” a otros mexicanos de su tierra y del planeta y en 2002 creó a Chema Tierra y a sus amigos. “Trabajando me percaté que mucha gente tenía un desco-nocimiento del entorno físico, lo que ocasiona problemas como la falta de respeto y conservación de nuestros bos-ques y fauna o el desconocimiento de medidas adecuadas en caso de riesgos geológicos —recuerda—. Entonces me di a la tarea de desarrollar un proyecto de difusión de ciencia dirigido principalmente a los niños”.

Chema Tierra, Descubriendo los secretos de la Tierra, son una serie de libros didácticos y una página electrónica donde se difunde de una manera sencilla y agradable el conocimiento que brinda la Geología. En los libros cono-cemos a Chema y a sus amigos y junto con ellos se reco-rren diferentes aspectos de la Geología, la Paleontología y otros aspectos vinculados con el desarrollo y existencia del planeta.

El impacto de este proyecto ha sido importante y en 2009 uno de los libros de Chema titulado Planeta Tierra, riesgos geológicos y desastres naturales, fue seleccionado por la sep para formar parte de sus bibliotecas de aula.

“Todos los pueblos han tenido que ver con las rocas —explica Almazán—, conocer tu entorno físico es primor-dial, además de que es muy interesante saber dónde vives. Mi profesión se presta a realizar una serie de viajes. Du-rante ellos piensas e imaginas muchas cosas y visualizas cómo puedes comunicar su verdadera naturaleza”.

Al escuchar decir esto al ingeniero Sergio Almazán, podemos comprender que cuando se piensa en los geó-logos vemos a visionarios exploradores capaces de leer las señales del planeta y encontrar los tesoros que guarda en su seno. De todos los tesoros que existen bajo la tie-rra, el más valioso e interesante y el que verdaderamente enriquece tu vida es justamente el conocimiento que se desentierra durante la búsqueda.


Fotografía: Javier Trueba

Gigantes de NaicaTextos elaborados por el

Museo de los Metales de Met-Mex Peñoles, para

la exposición Naica, presentada en junio de

2010 durante la Semana de Minería en la sala de

negocios del Pabellón de México en la Feria

Mundial Shanghai 2010.

Naica es un poblado minero que se en-cuentra al norte de México a 112 km al sureste de la capital del estado de Chi-huahua. El nombre de Naica, en la len-gua indígena de los tarahumaras, signifi-ca lugar sombreado pues hace referencia a la sombra creada por la cordillera sobre el desierto.

Cultivarte Cristales

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La montaña de Naica contiene uno de los depósitos de plomo, zinc y plata más grandes del mundo. Sus entrañas, ricas en sulfuros me-tálicos, se explotan desde 1828.

La minaHace aproximadamente 26 millones de años, una masa de material fundido subió desde el interior de la Tierra hasta unos 2.5 km de la superficie, empujando las rocas sedimentarias y creando así la sierra de Naica, al mismo tiempo que la cubría de fluidos de alta temperatura ricos en minerales.

La Cueva de los Cristales Gigantes se descubrió a un nivel de 290 m de profundidad, cuando un grupo de trabajadores tuvieron la sensibi-lidad de detener la excavación de un túnel al encontrar un gran hueco con cristales gigantes. Peñoles, líder mundial en la producción de plata y empresa minera a cargo de las operaciones de esta mina, se siente orgullosa de haber realizado este hallazgo y de ser su custodio.

La Cueva de los Cristales Gigantes La Cueva de los Cristales Gigantes es una cavidad en roca caliza de 10 m de ancho por unos 30 m de longitud aproximadamente, en forma de U”. Los cristales de yeso son un producto tardío de la mineraliza-ción. La gruta se encuentra habitualmente entre 45° y 50° C con una humedad de más del 90%.

La superficie de la cavidad está cubierta por enormes bloques cris-talinos y cristales gigantes, a los que los mineros llaman vigas. Estos miden casi un metro de ancho y logran longitudes de más de 10 m. Otros cristales sobresalen de las paredes y del techo. Los cristales de yeso de gran tamaño reciben el nombre de selenitas, en honor al lustre de luz de la Luna.

“

Ojo de la Reina

Cueva de los cristales -290 m

Sección del túnel

Cuevas de las Espadas -120m

5 m


La formaciónLas cuevas se formaron junto a las grandes fallas y fracturas por donde circulaba el agua que disolvía las rocas calizas. A este nivel de profundidad, las cuevas siempre estuvieron lle-nas de agua salina. Después de la formación de los sulfuros metálicos, el magma se fue enfriando, las aguas se mezcla-ron con el agua filtrada de la superficie y la temperatura de la roca llegó hasta los 58° C.

Precisamente a esta temperatura se produce la transforma-ción: la anhidrita (sulfato de calcio deshidratado) empieza a disolverse y a agregar moléculas de sulfato y de calcio al agua, moléculas que durante millones de años se habían ido

colocando en las cuevas en forma de cristales de selenita (sulfato de calcio hidratado): los más grandes y bellos del mundo conocidos hasta hoy.

La Cueva de los Cristales Gigantes de Naica, es muy importante desde el punto de vista geológico. Su conserva-ción ha sido posible gracias a que se ha mantenido aislada tratando de conservar el calor y la humedad natural del lugar.

Corte del subsuelo de Naica, con los niveles de profundidad de la Cueva de las Espadas, Cueva de los Cristales y el frente de la mina.

Las cuevas de Nai-ca se formaron junto a las grandes fallas y fracturas por don-de circulaba el agua disolviendo la roca caliza. A esas pro-fundidades, las cue-vas permanecieron siempre anegadas.

Cuando la tempe-ratura de la roca bajó, la anhidrita empezó a disol-verse lentamente y a enriquecer las aguas con molé-culas de sulfato y de calcio.

Durante millones de años esas mo-léculas se han ido depositando en forma de grandes cristales de sele-nita.

El bombeo de agua puesto en marcha para abrir nuevas galerías dejó al descubierto el interior de la cueva y sus inmensos cristales.

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Frente de minas -760mts

Fuentes: García-Ruiz J. M., Villasuso R., Canals A. Oyora C., Atálora F. “For-mación de megacristales naturales de yeso en Naica, México”. Geology, Volume 35, Issue 4 (April 2007), pp. 327-330. http://lenguajealdia.blogspot.mx/2009/03/se-escriben-con-letra-inicial-ma-yuscula.html

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Durante mayo y junio tenemos al-gunas lluvias meteóricas y varias conjunciones, que alegrarán los

cielos nocturnos mexicanos. Se presen-tan algunos eclipses lunares y solares, ninguno visible en la totalidad desde el suelo de la República, solo parcia-les. Sin duda, el acontecimiento astro-nómico más relevante ocurrirá el 21 de junio, el solsticio de verano, el día en que el Sol alcanza su punto más alto en el cielo, marcando el fin de la primavera y el inicio del verano.

*Astrónomo del Planetario Luis Enrique Erro **Especialista en ilustración Digital Mayo

Junio

Día Hora Objeto celeste Evento

2 05:14 Luna Fase cuarto menguante

6 22:00 Constelación de Acuario Lluvia meteórica “Eta Aquáridas”

9 18:28 Luna Luna nueva

10 Sol Eclipse anular (visible desde Australia y el Océano Pacífico)

12 17:30 Luna/Júpiter Conjunción

17 22:34 Luna Fase cuarto creciente

22 17:30 Luna/Saturno Conjunción

24 22:25 Luna Fase Luna llena o plenilunio

25 Luna Eclipse penumbral


Día Hora Objeto celeste Evento

7 03:30 Luna/Marte Conjunción

8 09:56 Luna Luna nueva

9 22:00 Constelación de Perseo Lluvia meteórica “Zeta Perseidas”

10 17:30 Luna/Mercurio Conjunción

13 Venus Perihelio (máxima distancia al Sol 0.72 UA)

16 11:24 Luna Cuarto creciente

18 17:30 Luna/Saturno Conjunción

21 05:04 UT. Sol Solsticio de verano (Inicia el verano)

23 05:32 Luna Fase Luna llena o plenilunio


Saludos a los seguidores de Urania, según la mitología griega, hija de Zeus y musa de la Astronomía.

Desde aquí les deseamos: ¡Cielos despejados!, a todos los seguidores de nuestra sección.

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Museos

Unpor el

de los

viajeMuseo

Metales

En el Museo de los Metales el viaje inicia con asombro por nuestra Tierra. La cumbre del Éverest y la profundi-dad de una cueva a 290 metros, están presentes en la

primer sala a través de una muestra de roca de la montaña más alta del mundo y un gran trozo de cristal de yeso de la Cueva de los Cristales Gigantes de Naica. En esa sala te puedes también dar una idea de la diversidad de minerales y admirarte de cuántos son usados en el mundo.

La historia de los metales inicia con los minerales, ¿quie-res saber cómo se encuentran los minerales metálicos? En el Museo te mostraremos cómo lo hacen los geólogos explo-radores. También recordarás desde cuando el hombre los usa para desarrollar sus tecnologías.

En la Sala de la Minería podrás aprender cómo es una mina moderna por dentro, qué grandes máquinas se usan y cómo se conducen los mineros para trabajar de forma segura. En tu visita sabrás lo importante que es la industria

Hoy los museos de ciencia y tecnología son partes de una enciclopedia inacabada e in-acabable del asombro, bús-queda, ingenio, conocimiento y experiencia humana, que se hace tangible en tecnologías y productos.

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minero-metalúrgica, su derrama económica en México y qué prácticas de trabajo realizan para cuidar el medio ambiente y el desarrollo social que promueven en las co-munidades donde operan las empresas socialmente res-ponsables.

En el corazón del complejo metalúrgico más grande de América Latina Met-Mex Peñoles, donde está ubicado el Museo de los Metales, conocerás el espíritu industrioso del noreste de México, no solo haciendo una observa-ción panorámica de sus instalaciones o viendo los pro-ductos del trabajo, sino conociendo el rostro de personas que hacen el trabajo.

En las superficies multitouch de la Sala Metales Trans-formados, podrás ver en imágenes reales y animaciones, cómo se producen las barras y lingotes de metales.El acercamiento a la magia de la Física y la Química es tan alucinante que, cuando estés observando la imagen del chorro de metal fundido a 1200 °C, tendrás la sensación de querer tocarlo. En seguida podrás admirar las piezas reales de las diferentes presentaciones para la industria de los metales afinados: oro, plata, plomo, zinc y bismuto.

La última parada de este viaje es el mundo de lo co-tidiano, donde están un sinfín de objetos que tienen por esencia los metales. Allí te enterarás de las novedades de la industria, donde los metales pueden ser parte de lo imaginable y lo inimaginable desde una nave espacial hasta un calcetín.

El Museo de los Metales ofrece de forma gratuita sus servicios durante todo el año, visitas guiadas a grupos escolares de todos los niveles educativos y público en general, talleres, exposiciones y cursos. Para mayor in-formación contáctanos:

Museo de los Metales Blvd. Laguna #3200 Pte.Col. MetalúrgicaTorreón, Coahuila(01 871) 729-55-00 ext. [email protected] nuestra página web: www.museodelosmetales.com y Facebook.


Manos a la Ciencia

Carlos Gutiérrez Aranzeta*

*Escritor y divulgador científico, con la colaboración de Primo Alberto Calva, investigador

y divulgador científico

Metalurgia

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Horizontales1. Técnica que se ocupa de la obtención de los metales a

partir de los minerales que los contienen.4. Capacidad de los metales de hacerse láminas al ser

sometidos a esfuerzos de compresión.7. Imprimir y sellar una pieza de metal por medio del tro-

quel.8. Metal de color y brillo similares a los de la plata, ligero,

maleable y buen conductor del calor y de la electrici-dad.

9. Elemento químico metálico blanco, brillante, dúctil y ma-leable, más pesado que el cobre y menos que el plomo. Es mejor conductor de electricidad que el cobre.

10. Símbolo del elemento químico, metálico, duro, de color y brillo plomizos, maleable y quebradizo, pero difícil de fundir que se emplea en la fabricación de aceros especiales. Su número atómico es 42.

11. Cada uno de los elementos químicos que componen un grupo, caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, tienen un brillo característico y son sólidos a temperatura ambiente, salvo el mercurio.

13. Elemento químico metálico dúctil, maleable y muy tenaz, de color gris azulado, magnético y oxidable, muy usado en la industria y en las artes. Su número atómico es 26.

15. Metal rojizo, maleable y dúctil buen conductor del calor y de la electricidad. Su símbolo es Cu.

16. Técnica metalúrgica, o conjunto de ellas, que se aplica a la extracción y la transformación del hierro.

17. Es la denominación que comúnmente se le da en in-geniería metalúrgica a una aleación de hierro con una cantidad variable de carbono. Se emplea en la cons-trucción de herramientas.

20.Los metales _______________ son aquellos que están situados en el grupo 1 de la tabla periódica (excepto el hidrógeno). Se obtienen por electrólisis de sales fundidas. Entre éstos se encuentran el litio y el cesio.

21. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su número atómico es 79.

Verticales1. Esta técnica también estudia la producción de alea-

ciones, el control de calidad de los procesos vincula-dos, así como su control contra la corrosión.

2. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Se trata de un metal no ferromag-nético. Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersterd.

3. Símbolo del elemento químico cuyo número atómico es 13. Se usa en forma pura, aleado con otros me-tales o en compuestos no metálicos. Se utiliza para fabricar contenedores criogénicos.

4. Se caracteriza por presentar un comportamiento in-termedio entre los metales y los no metales. Entre este tipo de elementos se encuentran el boro, el silicio y el germanio.

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5. Es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas, las cuales bajo la acción de una fuerza pueden deformarse sosteniblemente sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material.

6. Mineral sin limpiar, tal como se extrae de la mina (apa-rece invertido).

10. Compuesto natural inorgánico no producido por los se-res vivos, que se encuentra en la corteza de la Tierra y que está formado por uno o más elementos químicos.

12. Técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones (aparece invertido).

14. El alto_______________ es la instalación industrial donde se transforma o trabaja el mineral de hierro.

18. Símbolo del metal que gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos.

19. Símbolo del elemento químico cuyo número atómico es 28. Es resistente a la corrosión y se suele utilizar como recubrimiento mediante electrodeposición. Se emplea en la fabricación del acero inoxidable.

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