Usos de Los Elementos Quimicos
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Magnesio Aplicaciones Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como materialrefractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal ycemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción. El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa. Además, el metal se adiciona para eliminar el azufre del acero y el hierro. Otros usos son: Aditivo en propelentes convencionales. Obtención de fundición nodular (hierro-silicio-Mg) ya que es un agente esferoidizante/nodulizante del grafito. Agente reductor en la obtención de uranio y otros metales a partir de sus sales. El hidróxido (leche de magnesia), el cloruro, el sulfato (sales Epsom) y el citrato se emplean en medicina. El polvo de carbonato de magnesio (MgCO 3 ) es utilizado por los atletas como gimnastas y levantadores de peso para mejorar el agarre de los objetos. Es por este motivo prácticamente imprescindible en la escalada de dificultad para secar el sudor de manos y dedos del escalador y mejorar la adherencia a la roca. Se lleva en una bolsa colgada de la cintura. Otros usos incluyen flashes fotográficos, pirotecnia y bombas incendiarias, debido a la luz que despide su combustión. Usos Las aleaciones de magnesio tienen gran resistencia a la tensión. El metal se usa cuando la ligereza es un factor esencial: aleado con el aluminio, con cobre o con cinc, el magnesio es muy usado para construcciones metálicas ligeras, para la industria aeronáutica, chasis de instrumentos ópticos, esquíes, cortacéspedes, aparatos ortopédicos, mobiliario de exteriores y para la fabricación de émbolos y pistones.Un preparado en polvo del metal se usa par los flashes fotográficos, bombas incendiarias y bengalas de señalización.En la industria metalúrgica y siderúrgica se utiliza como desgasificador de los metales. Se
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Magnesio
Aplicaciones
Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como materialrefractario en hornos
para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal ycemento, así como en agricultura
e industrias químicas y de construcción.
El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones
aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-
aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa.
Además, el metal se adiciona para eliminar el azufre del acero y el hierro. Otros usos son:
Aditivo en propelentes convencionales.
Obtención de fundición nodular (hierro-silicio-Mg) ya que es un agente
esferoidizante/nodulizante del grafito.
Agente reductor en la obtención de uranio y otros metales a partir de sus sales.
El hidróxido (leche de magnesia), el cloruro, el sulfato (sales Epsom) y el citrato se emplean en
medicina.
El polvo de carbonato de magnesio (MgCO3) es utilizado por los atletas como gimnastas
y levantadores de peso para mejorar el agarre de los objetos. Es por este motivo
prácticamente imprescindible en la escalada de dificultad para secar el sudor de manos y
dedos del escalador y mejorar la adherencia a la roca. Se lleva en una bolsa colgada de la
cintura.
Otros usos incluyen flashes fotográficos, pirotecnia y bombas incendiarias, debido a la luz que
despide su combustión.
Usos
Las aleaciones de magnesio tienen gran resistencia a la tensión. El metal se usa cuando la ligereza es un factor esencial: aleado con el aluminio, con cobre o con cinc, el magnesio es muy usado para construcciones metálicas ligeras, para la industria aeronáutica, chasis de instrumentos ópticos, esquíes, cortacéspedes, aparatos ortopédicos, mobiliario de exteriores y para la fabricación de émbolos y pistones.Un preparado en polvo del metal se usa par los flashes fotográficos, bombas incendiarias y bengalas de señalización.En la industria metalúrgica y siderúrgica se utiliza como desgasificador de los metales. Se utiliza también para la elaboración de vidrios, en la industria cerámica y en el tratamiento de aguas.
El magnesio forma compuestos divalentes, entre los cuales se encuentran el carbonato de magnesio (MgCO3), que se usa como material aislante y refractario, el cloruro de magnesio (MgCl2•6H2O), usado para el tratamiento del algodón y los tejidos de lana, en la fabricación de papel y en cementos y cerámicas; el citrato de magnesio (Mg3(C6H5O7)2•4H2O), empleado en medicina y en la preparación de bebidas efervescentes; el hidróxido de magnesio (Mg(OH)2), usado en el refinado del azúcar; el sulfato de magnesio (MgSO4•7H2O) y el óxido de magnesio (MgO), llamado magnesia, usado como material refractario y aislante del calor, en cosméticos, como aditivo en la fabricación de papel, y como laxante antiácido leve.
USOS EN MEDICINA El magnesio se utiliza para tratar problemas digestivos asociados al tránsito intestinal, como el de colon irritable. Este es el caso de algunas estaciones termales (como la de Châtelguyon[4]), con aguas muy ricas en magnesio y que proponen tratamientos digestivos, urinarios y antiestrés.
En caso de osteoporosis es muy importante la ingesta de magnesio y calcio, administrar magnesio por la noche induce al sueño,[5] así mismo es recomendado cuando existe alta presión en el organismo.
Contra el blefaroespasmo tomado como suplemento de cloruro de magnesio resulta ser efectivo en algunos casos.
La ingestion de grandes cantidades de magnesio producen un efecto laxante en el organismo.
Personas con insuficiencia renal es recomendable su consumo bajo supervisión medica.
Aluminio
Aplicaciones y usos
La utilización industrial del aluminio ha hecho de este metal uno de los más importantes, tanto en
cantidad como en variedad de usos, siendo hoy un material polivalente que se aplica en ámbitos
económicos muy diversos y que resulta estratégico en situaciones de conflicto. Hoy en día, tan sólo
superado por el hierro/acero. El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en
compuestos no metálicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades ópticas para fabricar
espejos domésticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores. Su uso más
popular, sin embargo, es como papel aluminio, que consiste en láminas de material con un espesor
tan pequeño que resulta fácilmente maleable y apto por tanto para embalaje alimentario. También
se usa en la fabricación de latas y tetrabriks.
Por sus propiedades eléctricas es un buen conductor, capaz de competir en coste y prestaciones
con el cobre tradicional. Dado que, a igual longitud y masa, el conductor de aluminio tiene poco
menos conductividad, resulta un componente útil para utilidades donde el exceso de peso es
importante. Es el caso de la aeronáutica y de los tendidos eléctricos donde el menor peso implica
en un caso menos gasto de combustible y mayor autonomía, y en el otro la posibilidad de separar
las torres de alta tensión.7
Además de eso, aleado con otros metales, se utiliza para la creación de estructuras portantes en la
arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo de vehículos y calderería. También está
presente en enseres domésticos tales como utensilios de cocina y herramientas. Se utiliza
asimismo en la soldadura aluminotérmica y como combustible químico y explosivo por su alta
reactividad. Como presenta un buen comportamiento a bajas temperaturas, se utiliza para fabricar
contenedores criogénicos. Cuanto mas puro, será mas liviano y en algunas piezas de aviación,
tendrá una alta resistencia gracias al oxígeno que lo compone. Es conocido como "Aluminio
oxigenado o Aero Aluminio".
El uso del aluminio también se realiza a través de compuestos que forma. La misma alúmina, el
óxido de aluminio que se obtiene de labauxita, se usa tanto en forma cristalina como amorfa. En el
primer caso forma el corindón, una gema utilizada en joyería que puede adquirir coloración roja o
azul, llamándose entonces rubí o zafiro, respectivamente. Ambas formas se pueden fabricar
artificialmente.8 y se utilizan como el medio activo para producir la inversión de población en
los láser. Asimismo, la dureza del corindón permite su uso como abrasivo para pulir metales. Los
medios arcillosos con los cuales se fabrican las cerámicas son ricos en aluminosilicatos. También
los vidrios participan de estos compuestos. Su alta reactividad hace que los haluros, sulfatos,
hidruros de aluminio y la forma hidróxida se utilicen en diversos procesos industriales tales
como mordientes, catálisis, depuración de aguas, producción de papel o curtido de cueros. Otros
compuestos del aluminio se utilizan en la fabricación de explosivos.9
Silicio
Aplicaciones[editar · editar código]
Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y,
debido a que es un materialsemiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la
industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas
o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos
electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de
silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la
producción de cemento portland. Por sus propiedadessemiconductoras se usa en la fabricación
de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se
conoce como Silicon Valley (Valle del Silicio) a la región de California en la que concentran
numerosas empresas del sector de la electrónica y la informática. También se están estudiando las
posibles aplicaciones del siliceno, que es una forma alotrópica del silicio que forma una red
bidimensional similar al grafeno. Otros importantes usos del silicio son:
Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados.
Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura.
Como elemento de aleación en fundiciones.
Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes.
El carburo de silicio es uno de los abrasivos más importantes.
Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de onda de 456 nm.
La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.
Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para
fabricar el acero, se desoxida el acero fundido añadiéndole pequeñas cantidades de silicio; el acero
común contiene menos de un 0,30% de silicio. El acero al silicio, que contiene de 2,5 a 4% de
silicio, se usa para fabricar los núcleos de los transformadoreseléctricos, pues la aleación presenta
baja histéresis (ver Magnetismo). Existe una aleación de acero, el durirón, que contiene un 15% de
silicio y es dura, frágil y resistente a la corrosión; el durirón se usa en los equipos industriales que
están en contacto con productos químicos corrosivos. El silicio se utiliza también en las aleaciones
de cobre, como el bronce y el latón.
El silicio es un semiconductor; su resistividad a la corriente eléctrica a temperatura ambiente varía
entre la de los metales y la de los aislantes. La conductividad del silicio se puede controlar
añadiendo pequeñas cantidades de impurezas llamadas dopantes. La capacidad de controlar las
propiedades eléctricas del silicio y su abundancia en la naturaleza han posibilitado el desarrollo y
aplicación de los transistores y circuitos integrados que se utilizan en la industria electrónica.
La sílice y los silicatos se utilizan en la fabricación de vidrio, barnices, esmaltes, cemento y
porcelana, y tienen importantes aplicaciones individuales. La sílice fundida, que es un vidrio que se
obtiene fundiendo cuarzo o hidrolizando tetracloruro de silicio, se caracteriza por un bajo
coeficiente de dilatación y una alta resistencia a la mayoría de los productos químicos. El gel de
sílice es una sustancia incolora, porosa y amorfa; se prepara eliminando parte del agua de un
precipitado gelatinoso de ácido silícico, SiO2•H2O, el cual se obtiene añadiendo ácido clorhídrico a
una disolución de silicato de sodio. El gel de sílice absorbe agua y otras sustancias y se usa como
agente desecante y decolorante.
El silicato de sodio (Na2SiO3), también llamado vidrio, es un silicato sintético importante, sólido
amorfo, incoloro y soluble en agua, que funde a 1088 °C. Se obtiene haciendo reaccionar sílice
(arena) y carbonato de sodio a alta temperatura, o calentando arena con hidróxido de sodio
concentrado a alta presión. La disolución acuosa de silicato de sodio se utiliza para conservar
huevos; como sustituto de la cola o pegamento para hacer cajas y otros contenedores; para unir
gemas artificiales; como agente incombustible, y como relleno y adherente en jabones y
limpiadores. Otro compuesto de silicio importante es el carborundo, un compuesto de silicio y
carbono que se utiliza como abrasivo.
El monóxido de silicio, SiO, se usa para proteger materiales, recubriéndolos de forma que la
superficie exterior se oxida al dióxido, SiO2. Estas capas se aplican también a los filtros de
interferencias.
Usos
La resistividad eléctrica del silicio a la temperatura ordinaria es intermedia entre la de los metales y los aislantes y su conductividad puede controlarse agregando pequeñas cantidades de impurezas.
La posibilidad para controlar las propiedades eléctricas del silicio, y su abundancia en la naturaleza, ha hecho posible el desarrollo y la aplicación difundida de transistores y dispositivos microelectrónicos, circuitos integrados y paneles fotovoltaicos.
La sílice y los silicatos se usan en la fabricación de vidrios de borosilicato, cemento y porcelana.También se usa en la elaboración de lubricantes, repelentes de agua, barnices, abrasivos, pinturas, adhesivos y siliconas.
El silicio se usa en la industria del acero como un constituyente de las aleaciones de acero al silicio.
El acero ordinario contiene menos del 0,03% de silicio. El acero al silicio, que contiene del 2,5 al 4% de silicio, se usa para hacer los núcleos de los transformadores eléctricos porque esta aleación disminuye la histéresis magnética. Una aleación de acero, llamada durirón, que contiene un 15%
de silicio, es duro, quebradizo, y tan resistente a la corrosión que se usa en equipos industriales que entran en contacto con agentes químicos corrosivos.
El silicio se usa también como en aleación con el cobre y el bronce.
Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como Silicon Valley (Valle del Silicio) a la región de California en la que concentran numerosas empresas del sector de la electrónica y la informática. Otros importantes usos del silicio son: Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados. Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura. Como elemento de aleación en fundiciones. Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes. El carburo de silicio es uno de los abrasivos más importantes. Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de onda de 456 nm. La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.
Fosforo Aplicaciones del fósforo: La mayor parte del ácido fosfórico (85%) se destina a la fabricación de fertilizantes. El fósforo, junto con el nitrógeno y el potasio, son elementos esenciales para las plantas. Otros usos del ácido fosfórico incluyen sus aplicaciones en la industria de la alimentación; se emplea en la preparación de levaduras y cereales instantáneos, en la fabricación de queso, para curar jamones y para hacer amargos los refrescos. Se emplea también para tratar metales haciéndolos más resistentes a la corrosión.
Aplicaciones El fósforo rojo se usa, junto al trisulfuro de tetrafósforo,
P4S3, en la fabricación de fósforos de seguridad. El fósforo puede utilizarse para: pesticidas, pirotecnia,
bombas incendiarias, bombas de humo, balas trazadoras, etc.
El fósforo (sobre todo blanco y rojo) se emplea principalmente en la fabricación de ácido fosfórico, fosfatos y polifosfatos (detergentes).
El pentaóxido de fósforo se utiliza como agente desecante. El hidruro de fósforo, PH3 (fosfina), es un gas
enormemente venenoso. Se emplea en el dopado de semiconductores y en la fumigación de cereales.
El trisulfuro de tetrafósforo constituye la masa incendiaria de las cerillas.
Los fosfatos se usan en la producción de vidrios especiales, como los usados en las lámparas de sodio.
El fosfato de calcio tratado con ácido sulfúrico origina superfosfato. tratado con ácido fosfórico origina superfosfato doble. Estos superfosfatos se utilizan ampliamente como fertilizantes.
La ceniza de huesos, compuesta por fosfato de calcio, se ha usado para fabricar porcelana y producir fosfato monocálcico, que se utiliza en polvos de levadura panadera.
El fosfato sódico es un agente limpiador, cuya función es ablandar el agua e impedir la formación de costras en caldera y la corrosión de tuberías y tubos de calderas.
Los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos biológicos de transferencia de energía: metabolismo, fotosíntesis, función nerviosa y muscular. Los ácidos nucléicos que forman el material genético son polifosfatos y coenzimas.
Usos
Los compuestos comerciales más importantes de fósforo son el ácido fosfórico y sus sales, llamadas fosfatos. La mayoría de los compuestos fosforados se usan como fertilizantes.
Los compuestos fosforados se usan también para aclarar las soluciones de azúcar de remolacha y en aleaciones especiales como bronces al fósforo.
El fósforo blanco se usa en la elaboración de veneno para las ratas, insecticidas y en la industria pirotécnica y el fósforo rojo se usa para fabricar cerillas.
En los fósforos ordinarios la cabeza se compone de una mezcla combustible de azufre y clorato de potasio bañada en sulfuro de fósforo que se inflama por el calor producido en la fricción y produce a su vez la inflamación de la mezcla combustible.
Según Periodic, el fósforo tiene muchas aplicaciones en la agricultura e industria de la granja. En particular, el fósforo es utilizado ampliamente en fertilizantes como ácido fosfórico concentrado. El fósforo es utilizado en la producción de vasos especiales (lámparas de sodio), como agente de limpieza (fosfato trisódico), y como ablandador de agua (para prevenir la corrosión de los tubos de cañería y calderas). El fósforo también es utilizado en la producción de bronce fosforado y plata de fósforo.
AZUFREAPLICACIONES
El azufre se usa en multitud de procesos industriales como la producción de ácido sulfúrico para baterías, la fabricación depólvora y el vulcanizado del caucho. El azufre tiene usos como fungicida y en la manufactura de fosfatos fertilizantes. Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en fósforos. El tiosulfato de sodio o amonio se emplea en la industria fotográfica como «fijador» ya que disuelve el bromuro de plata; y el sulfato de magnesio (sal de Epsom) tiene usos diversos como laxante, exfoliante, o suplemento nutritivo para plantas.
Fabricación de pólvora negra, junto a carbono y nitrato potásico.
Vulcanización del caucho. Fabricación de cementos y aislantes eléctricos. Fabricación de cerillas, colorantes y también como
fungicida (vid). Fabricación de ácido sulfúrico (el producto químico más
importante de la industria química de cualquier país). Este ácido se emplea para: producción de abonos minerales (superfosfatos), explosivos, seda artificial, colorantes, vidrios, en acumuladores, como desecante y reactivo químico.
El dióxido de azufre sirve para obtener ácido sulfuroso además de sulfúrico. Las sales del ácido sulfuroso tienen aplicaciones en la industria papelera, como fumigantes, blanqueadores de frutos secos, ...
Usos Su uso principal es la fabricación de ácido sulfúrico (por el método de contacto), que a su vez se usa para hacer explosivos, pigmentos, jabones y detergentes, tinturas y plásticos.El ácido sulfúrico es uno de los compuestos químicos industriales más importantes porque se emplea tanto en la fabricación de compuestos sulfurados como en la de numerosos materiales que no contienen azufre, tal como ácido fosfórico.Se usa también en la fabricación de cerillas, para el vulcanizado del caucho y, finamente dividido y mezclado con limo, como fungicida para las plantas.El azufre tiene también algunas aplicaciones en la industria cosmética y farmacéutica.El tiosulfato de sodio, Na2S2O3•5H2O, se usa en fotografía como fijador de negativos.Cuando se combina con diversos minerales, el azufre forma un cemento especial usado para fijar en la piedra objetos de metal como barandas y cadenas.
El azufre se usa en procesos industriales como la producción de ácido sulfúrico para baterías, la fabricación de pólvora y el vulcanizado del caucho. El azufre tiene usos como fungicida y en la manufactura de fosfatos fertilizantes. Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas. El tiosulfato de sodio o amonio se emplea en la industria fotográfica como fijador ya que disuelve el
bromuro de plata; y el sulfato de magnesio (sal de Epsom) tiene usos diversos como laxante, exfoliante, o suplemento nutritivo para plantas.
Cloroaplicaciones
Potabilizar y depurar el agua para consumo humano. Producción de papel, colorantes ,textiles, productos derivados del petróleo,
antisépticos, insecticidas, medicamentos, disolventes, pinturas, plásticos, etc.
En grandes cantidades, el cloro es consumido, para: productos sanitarios, blanqueantes, desinfectantes y productos textiles.
Producción de ácido clorhídrico, cloratos (usados como oxidantes, fuentes de oxígeno en fósforos en explosivos), cloroformo y tetracloruro de carbono (estas dos últimas sustancias se emplean para obtener refrigerantes, propulsores y plásticos).
En la extracción de bromo.
Usos
El cloro es usado en la manufactura de numerosos compuestos orgánicos clorados, siendo los más
significativos en términos de volumen de producción el 1,2-dicloroetano y elcloruro de vinilo,
intermediarios en la producción del PVC. Otros organoclorados particularmente importantes son
el cloruro de metilo, cloruro de metileno, cloroformo, cloruro de
vinilideno, tricloroetileno, percloroetileno, cloruro de alilo, epiclorhidrina, clorobenceno,
diclorobencenos y triclorobencenos.
El cloro también es usado en la producción de cloratos y en la extracción de bromo.
Purificación y desinfección
El cloro es un químico importante para la purificación del agua (como en plantas de tratamiento de
agua), en desinfectantes, y en la lejía. El cloro en agua es más de tres veces más efectivo como
agente desinfectante contra Escherichia coli que una concentración equivalente de bromo, y más
de seis veces más efectiva que una concentración equivalente de yodo.3
El cloro como antiséptico fue introducido en 1835 por Holmes (en Boston)
y 1847 Semmelweis (en Viena).4 El cloro se emplea como desinfectante en mobiliarios, equipos,
instrumental y áreas hospitalarias.4 El cloro suele ser usado en la forma de ácido hipocloroso para
eliminar bacterias, hongos, parásitos y virus en los suministros de agua potabley piscinas públicas.
En la mayoría de piscinas privadas, el cloro en sí no se usa, sino hipoclorito de sodio, formado a
partir de cloro e hidróxido de sodio, o tabletas sólidas de isocianuratos clorados. Incluso los
pequeños suministros de agua son clorados rutinariamente ahora.5 (Ver también cloración)
Suele ser impráctico almacenar y usar el venenoso gas cloro para el tratamiento de agua, así que
se usan métodos alternativos para agregar cloro. Estos incluyen soluciones dehipoclorito, que
liberan gradualmente cloro al agua, y compuestos como la dicloro-S-triazinatriona de
sodio (dihidrato o anhidro), algunas veces referido como "diclor", y la tricloro-S-triazinatriona,
algunas veces referida como "triclor". Estos compuestos son estables en estado sólido, y pueden
ser usados en forma de polvo, granular, o tableta. Cuando se agrega en pequeñas cantidades a
agua de piscina o sistemas de agua industrial, los átomos de cloro son hidrolizados del resto de la
molécula, formando ácido hipocloroso(HClO), que actúa como un biocida general, matando
gérmenes, microorganismos, algas, entre otros de ahí su importancia en el empleo
en Endodoncia como agente irrigante de los conductos radiculares abordandose como solución en
forma de hipoclorito de sodio en distintas concentraciones sea 0.5% ó 0.2% las más frecuentes
empleadas. El cloro también es usado como detergente para bacterias como el bacillus
reprindentius o como el martelianus marticus.
Argón
usos
Se emplea como gas de relleno en lámparas incandescentes ya que no reacciona con el material
del filamento incluso a alta temperatura y presión, prolongando de este modo la vida útil de la
bombilla, y en sustitución del neón en lámparas fluorescentescuando se desea un color verde-azul
en vez del rojo del neón. También como sustituto del nitrógeno molecular (N2) cuando éste no se
comporta como gas inerte por las condiciones de operación.
En el ámbito industrial y científico se emplea universalmente de la recreación de atmósferas inertes
(no reaccionantes) para evitar reacciones químicas indeseadas en multitud de operaciones:
Soldadura por arco y soldadura a gas.
Fabricación de titanio y otros elementos reactivos.
Fabricación de monocristales —piezas cilíndricas formadas por una estructura cristalina
continua— de silicio y germanio para componentes semiconductores.
El argón-39 se usa, entre otras aplicaciones, para la datación de núcleos de hielo, y aguas
subterráneas (véase el apartadoIsótopos).
En el buceo técnico, se emplea el argón para el inflado de trajes secos —los que impiden el
contacto de la piel con el agua a diferencia de los húmedos típicos de neopreno— tanto por ser
inerte como por su pequeña conductividad térmica lo que proporciona el aislamiento térmico
necesario para realizar largas inmersiones a cierta profundidad.
El láser de argón tiene usos médicos en odontología y oftalmología; la primera intervención con
láser de argón, realizada porFrancis L'Esperance, para tratar una retinopatía se realizó en febrero
de 1968.
Aplicaciones
Se usa en relleno de bombillas (impide la vaporización del wolframio y crea una atmósfera inerte para que el wolframio no reaccione químicamente).
Argón y el kriptón, junto a vapor de mercurio, se utilizan para llenar lámparas fluorescentes.
Argón, mezclado con algo de neón, se emplea para llenado de tubos fluorescentes de descarga eléctrica, empleados en letreros de propaganda (parecidos a los anuncios de neón). Con el argón se obtiene un color azul o verde, en lugar del rojo del neón.
Se utiliza una atmósfera inerte de argón para manipular reactivos químicos en el laboratorio.
Potasio
Aplicaciones
El potasio, aleado con sodio, se usa como refrigerante en reactores nucleares.
El isótopo de potasio K-40 sirve para datar la antigüedad de rocas y meteoritos.
El hidróxido de potasio se utiliza para: detergentes, jabones, desazufrado de petróleo, absorbente de CO2 ...
El cloruro de potasio se emplea en mezclas fertilizantes, como abono. El yoduro de potasio se usa como desinfectante. El cromato y el dicromato de potasio se emplean como oxidantes. El nitrato de potasio tiene utilidad en abonos, pólvora y en pirotecnia. El carbonato de potasio se emplea en: fotografía, jabones, vidrios, abono. El potasio metal se usa en células fotoeléctricas.
El cloruro y el nitrato se emplean como fertilizantes.
El peróxido de potasio se usa en aparatos de respiración autónomos de bomberos y
mineros.
El nitrato se usa en la fabricación de pólvora y el cromato y dicromato en pirotecnia.
El carbonato potásico se emplea en la fabricación de cristales.
La aleación NaK, una aleación de sodio y potasio, es un material empleado para la
transferencia de calor.
El cloruro de potasio se utiliza para provocar un paro cardíaco en las ejecuciones con
inyección letal.
Otras sales de potasio importantes son el bromuro, cianuro, potasio, yoduro, y el sulfato.
El ion K+ está presente en los extremos de los cromosomas (en los telómeros) estabilizando la
estructura. Asimismo, el ion hexahidratado (al igual que el correspondiente ion de magnesio)
estabiliza la estructura del ADN y del ARN compensando la carga negativa de los grupos fosfato.
La bomba de sodio es un mecanismo por el cual se consiguen las concentraciones requeridas de
iones K+ y Na+ dentro y fuera de la célula —concentraciones de iones K+ más altas dentro de la
célula que en el exterior— para posibilitar la transmisión delimpulso nervioso.
Las hortalizas (brócoli, remolacha, berenjena y coliflor) y las frutas (los bananos y las de hueso,
como aguacate, albaricoque,melocotón, cereza, ciruela), son alimentos ricos en potasio.
El descenso del nivel de potasio en la sangre provoca hipopotasemia.
Es uno de los elementos esenciales para el crecimiento de las plantas —es uno de los tres que se
consumen en mayor cantidad— ya que el ion potasio, que se encuentra en la mayoría de los tipos
de suelo, interviene en la respiración.
Usos Usos: Es un nutriente esencial. Ampliamente empleado en áreas tan diversas como medicina, procesado fotográfico, explosivos, agentes descongelantes, venenos (KCN, cianuro de potasio), metalurgia y química básica, fertilizantes, jabones, refrigerante de reactores.
Calcio Aplicaciones
Reductor para la obtención de otros metales: uranio, circonio, torio, etc.
Desoxidante en la manufactura de muchos aceros. El calcio, aleado con aluminio, se emplea para la
fabricación de cojinetes. Se utiliza el calcio como material de separación de mezclas
nitrógeno-argón. La cal o cal viva (óxido de calcio), que se obtiene
calentando la caliza, se transforma en cal apagada (hidróxido de calcio) al añadirle agua. La cal apagada tiene muchos usos: mezclada con arena constituye el mortero que fragua separándose el exceso de agua, es un absorbente excelente para el dióxido de carbono pues reacciona formando carbonato cálcico insoluble.
La caliza (carbonato de calcio) junto con arcilla, molidas ambas, originan el cemento.
El sulfato de calcio dihidratado, CaSO4 · 2H2O, es el yeso. El yeso se calcina para que pierda agua y se muele. Se
emplea en construcción, pues al añadir agua se forman cristales de dihidrato que se entrecruzan y sueldan.
El carburo de calcio se emplea en la fabricación de acetileno, cianamida y desazufrado del acero.
El hipoclorito de calcio es un agente blanqueador y purificador de agua.
La concentración de iones Ca+2 juega un papel muy importante en las células, tiene acción en la coagulación de la sangre y en la contracción muscular, además de formar parte de dientes, huesos, etc.
Usos
Agente reductor en la extracción de otros metales como el uranio, circonio y torio.
Desoxidante, desulfurizador, o decarburizador para varias aleaciones ferrosas y no ferrosas.
Agente de aleación utilizado en la producción de aluminio, berilio, cobre, plomo y magnesio.
Aplicación en muchos productos lácteos o medicamentos para el refuerzo de los huesos
humanos, compuestos de calcio. Si tenemos falta de calcio en nuestros huesos facilitaremos la
aparición de enfermedades como la osteoporosi
Escandio Usos
El óxido de escandio Sc2O3, se utiliza en luces de alta intensidad y añadido yoduro de escandio en
las lámparas de vapor de mercurio se consigue una luz solar artificial de muy alta calidad. El
isótopo radiactivo Sc-46 se usa en el craqueo del petróleo como trazador.
La adición de escandio al aluminio limita el crecimiento excesivo del grano que se produce en la
zona afectada por el calor en la soldadura de aleaciones de aluminio. Esto tiene dos efectos
beneficiosos: El precipitado Al3Sc forma cristales menores que los que se forman en otras
aleaciones de aluminio y el volumen de las zonas libres de precipitado que normalmente existen en
los límites de grano de las aleaciones de aluminio endurecido por envejecimiento se reduce.
Ambos efectos aumentan la utilidad de la aleación. Sin embargo, las aleaciones de titanio, que son
similares en ligereza y resistencia, son más baratos y mucho más ampliamente utilizados.
La aplicación principal del escandio en peso es en las aleaciones de aluminio-escandio para
menores componentes de la industria aeroespacial. Estas aleaciones contienen entre 0,1% y 0,5%
del escandio. Estas fueron utilizadas en los aviones militares rusos Mig 21 y Mig 29.
Aplicaciones
El isótopo radiactivo 46Sc se utiliza como trazador en el craqueo de petróleo.
El yoduro de escandio añadido a lámparas de vapor de
mercurio produce una luz muy parecida a la luz solar, la cual es utilizada para grabaciones en el interior de estudios de TV y por la noche.
El óxido de escandio se usa para producir luces de gran intensidad, también se usa como catalizador en la conversión de ácido acético en acetona y en manufactura de propanol.
El tratamiento con una disolución de sulfato de escandio es económico para germinar semillas de muchas especies vegetales.
TitanioUsos
Industria energética: El titanio es muy utilizado en la construcción de sistemas de intercambio
térmico en las centrales térmicaseléctricas (y también en las centrales nucleares), debido
principalmente a sus características de resistencia mecánica (lo que hace que los haces
tubulares que constituyen esos intercambiadores sean muy resistentes a las vibraciones y que
los espesores de los tubos puedan ser menores, facilitando el intercambio de calor) y químicas
(el titanio, a semejanza del cobre, genera una capa inoxidable sobre su superficie, lo que lo
hace mucho químicos: Determinadas aleaciones de titanio se utilizan para fabricar
componentes de las industrias de proceso tales como bombas, depósitos, reactores
químicos y columnas de fraccionamiento en centrales que utilizan agua de mar
como refrigerante. También se emplea en las unidades de desulfuración de gases que
permiten reducir las lorito e hipoclorito, el ácido nítrico, los ácidos crómicos, los cloruros
metálicos, los sulfuros o los ácidos orgánicos.
Aplicaciones
Se usa en aleaciones con aluminio, manganeso, hierro, etc. Estas aleaciones se utilizan para aplicaciones donde son necesarios materiales resistentes, ligeros y capaces de resistir temperaturas extremas: misiles, rotores de ultracentrífuga y en rotores de turbinas en aviones.
Por su buena resistencia al agua del mar se utiliza en ejes de propulsión, aparejos y otras partes que estén expuestas al agua salada. Se utiliza un ánodo de titanio, recubierto con platino, para dar protección catódica frente a la corrosión por agua salada.
El dióxido de titanio es un pigmento blanco empleado en pinturas exteriores, debido a su inercia química. Además posee un gran poder de recubrimiento y opacidad al daño por radiaciones ultravioleta. También se usa este
compuesto como agente blanqueador y opacador en esmaltes de porcelana.
El tetracloruro de titanio se usa para irisar vidrio, producir nieblas artificiales y como catalizador.
El carburo de titanio se utiliza en la fabricación de sierras.
Vanadio UsosEs usado para producir materiales resistentes al óxido. Se usa también como agente aleatorio en las aleaciones de titanio con acero. También, en cerámicas y como catalizador.El vanadio se usa para producir un imán de superconductividad con un campo de 175,000 gauss.se utiliza como catalizador en la fabricación de ácido sulfúrico por el proceso de contacto y como oxidante en la producción de anhídrido maleico.
Aplicaciones Recubrimiento de las barras de combustible de reactores nucleares, por su baja
sección de captura de neutrones. Producción de acero de gran tenacidad para herramientas especiales: duras y
resistentes a la corrosión. Se obtiene una aleación con 86% de vanadio, 2% de hierro y 12% de carbono, llamada ferrovanadio.
Se utilizan hojas de vanadio como agente de unión para recubrimiento del acero con titanio.
El pentaóxido de divanadio se usa en cerámica y como catalizador en la fabricación del ácido sulfúrico.
La mezcla vanadio-galio se usa para producir imanes superconductores con campos de 175000 gauss.
Cromo Usos
El cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportar resistencia a la corrosióny un
acabado brillante.
En aleaciones, por ejemplo, el acero inoxidable es aquel que contiene más de un 12% en
cromo, aunque las propiedades antioxidantes del cromo empiezan a notarse a partir del
5% de concentración. Además tiene un efecto alfágeno, es decir, abre el campo de
la ferrita y lo fija.
En procesos de cromado (depositar una capa protectora mediante electrodeposición).
También se utiliza en el anodizadodel aluminio.
En pinturas cromadas como tratamiento antioxidante
Sus cromatos y óxidos se emplean en colorantes y pinturas. En general, sus sales se emplean,
debido a sus variados colores, como mordientes.
Aplicaciones El cromo se utiliza como catalizador en la síntesis del amoníaco, en la fabricación de aceros al cromo y aceros inoxidables, en aleaciones con cromo y en el cromado galvánico. Los complejos orgánicos encuentran aplicación como colorantes de revelado en la fotografía color; los compuestos inorgánicos del cromo se utilizan como pigmentos para pinturas. Las sales de cromo (VI) se utilizan para la preservación de la madera y para el curtido de cueros.
El cromo disminuye además las propiedades magnéticas, lo cual tiene importancia para la industria de la relojería. También a otros metales que en general tan sólo pueden ser trabajados con la piedra de esmeril. El cobre, el latíon , el bronce, la plata alemana, mejoran de tal modo por la adición de cromo, que su resistencia a la rotura casi iguala a la del acero. Las aleaciones de cromo son, además poco sensibles a las temperaturas elevadas y a las acciones químicas. También aumenta la sonoridad (ej. En las trompetas, campanas, etc.,). Los revestimientos de cromo obtenidos galvánicamente protegen bien contra la oxidación, etc. Con el cromo puede rayarse y cortarse el vidrio.
Manganeso Usos En estado puro, y en pequeñas cantidades, se utiliza como antioxidante aunque su principal aplicación consiste en formar aleaciones.Con el hierro produce aleaciones como el ferromanganeso, de una gran dureza, que se emplea para preparar aceros especiales. Las cajas fuertes, por ejemplo, se hacen de acero con un 12% de manganeso.Aleaciones no ferrosas de manganeso son bronce al manganeso (Mn, Cu, Sn y Zn), que resiste la corrosión incluso la del agua del mar y se usa para hacer hélices de barcos y torpedos y la manganina que es una aleación (Cu, Mn y Ni) muy utilizada para construir resistencias eléctricas y cables para medidas eléctricas precisas porque su conductividad eléctrica no varía apreciablemente con la temperatura. Aleado con el aluminio mejora considerablemente las propiedades de éste.El dióxido de manganeso (MnO2 ) se presenta como pirolusita y se obtiene artificialmente calentando nitrato de manganeso; se usa en pilas secas, en pinturas y barnices, para colorear vidrio y cerámicas, y para preparar cloro y yodo.El sulfato de manganeso (MnSO4), un sólido cristalino rosado, se obtiene por la acción del ácido sulfúrico sobre el dióxido de manganeso y se usa para teñir el algodón. Los permanganatos de sodio y de potasio (NaMnO4 y KMnO4) son cristales de color morado oscuro, formados por la oxidación de sales ácidas de manganeso, que se usan como oxidantes y desinfectantes.
Aplicaciones
aplicaciones En el acero, el manganeso mejora las cualidades de
laminación y forjado, rigidez, resistencia, tenacidad, dureza, robustez y resistencia al desgaste.
Las aleaciones con antimonio y aluminio, especialmente con pequeñas cantidades de cobre, son altamente ferromagnéticas.
Aleado con calcio y níquel se utiliza en la fabricación de resistencias invariables con la temperatura.
El dióxido de manganeso se usa como despolarizador de pilas secas (Leclanché), como decolorante del vidrio de color verde debido a la presencia de hierro, agente desecante, catalizador en la fabricación de pinturas y barnices y para la producción de cloro y de oxígeno.
El permanganato de potasio se utiliza como blanqueador para la decoloración de aceites, es un fuerte agente oxidante, utilizado en química analítica y en medicina.
Hierro
UsosEl hierro es el metal duro más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El
hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para
utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los
productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes
tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera
que una aleación de hierro esacero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es
mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles,
barcos y componentes estructurales de edificios.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su
composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.
Aplicaciones
aplicaciones
Obtención de aceros estructurales. El hierro fundido (arrabio) es una aleación que contiene 3
% de carbono con cantidades variables de azufre, silicio, manganeso y fósforo. Es duro, frágil y se usa para obtener otras aleaciones, incluido el acero.
El hierro forjado contiene unas pocas décimas por ciento de carbono; es duro, maleable, menos fusible que el puro y tiene una estructura fibrosa.
Producción de imanes. El óxido férrico se utiliza para obtener hierro, como
abrasivo y en pinturas (color marrón-rojizo). El óxido ferroso-férrico (magnetita) es ferromagnético y
conduce la corriente. Se usa para obtener hierro, fabricación de electrodos para la obtención electrolítica de cloro, como colorante (negro) y como abrasivo.
El sulfato ferroso heptahidratado se emplea en tintorería, fabricación de tintas, desinfectante, herbicida, en fotografía y en medicina.
Se encuentra, en el cuerpo humano, unido a moléculas de hemoglobina, facilitando el transporte del oxígeno por el organismo mediante los glóbulos rojos.
Cobalto
Usos Aleaciones entre las que cabe señalar superaleaciones usadas en turbinas de gas de aviación,
aleaciones resistentes a la corrosión, aceros rápidos, y carburos cementados y herramientas
de diamante. Herramientas de corte en procesos de fabricación para fresadoras.
Imanes (Alnico, Fernico, Cunico, Cunife) y cintas magnéticas.
Catálisis del petróleo e industria química.
Recubrimientos metálicos por deposición electrolítica por su aspecto, dureza y resistencia a la
oxidación.
Secante para pinturas, barnices y tintas.
Recubrimiento base de esmaltes vitrificados.
Pigmentos (cobalto azul y cobalto verde).
Electrodos de baterías eléctricas
Cables de acero de neumáticos.
El Co-60 se usa como fuente de radiación gamma en radioterapia, esterilización de alimentos
(pasteurización fría) y radiografía industrial para el control de calidad de metales (detección de
grietas).
Aplicaciones
Junto a hierro, cobre, níquel y aluminio forma la aleación Álnico, con buenas propiedades magnéticas y que se usa en la fabricación de imanes permanentes como los utilizados en los altavoces.
Con cromo y wolframio se obtienen aleaciones utilizadas en herramientas que trabajan a alta velocidad, taladros, etc., pues es un material muy resistente a la fricción.
Fabricación de aceros magnéticos, inoxidables y los empleados en la construcción de turbinas de avión y de generadores.
Fabricación de una aleación dental y quirúrgica llamada vitallium.
Como catalizador, junto con torio, en el proceso de Fischer-Tropsch, de síntesis de hidrocarburos a partir de monóxido de carbono e hidrógeno.
El isótopo radiactivo 60Co es una fuente importante de rayos gamma que se utilizan para determinar el estado de materiales (gammagrafías) y en radioterapia.
El óxido de cobalto (II) se usa en la industria del vidrio, porcelana y esmaltes.
Una disolución de cloruro de cobalto (II) se utiliza como tinta que cambia de color según las condiciones de humedad (anhidro es azul e hidratado es rojo).
Síntesis de vitamina B12 y catalizadores.
NiquelUsosAproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero
inoxidable austenítico y otro 12% en superaleaciones de níquel. El restante 23% se reparte entre
otras aleaciones, baterías recargables, catálisis, acuñación de moneda, recubrimientos metálicos
y fundición:[cita requerida]
Alnico, aleación para imanes.
El mu-metal se usa para apantallar campos magnéticos por su elevada permeabilidad
magnética.
Las aleaciones níquel-cobre (monel) son muy resistentes a la corrosión, utilizándose en
motores marinos e industria química.
La aleación níquel-titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de efecto térmico de memoria
(metales) y se usa en robótica, también existen aleaciones que presentansuperplasticidad.
Crisoles de laboratorios químicos.
Níquel Raney: catalizador de la hidrogenación de aceites vegetales.
Se emplea para la acuñación de monedas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones
como el cuproníquel.
El metal es la opción más económica para hacer oro blanco. El níquel, un metal blanco y de
tonalidad mate y de tacto suave, es un metal que encuentra mucha facilidad para «blanquear»
a otros metales. Esto se traduce en que un mínimo de 30% de níquel en masa puede dar una
apariencia plateada a la aleación. Por ejemplo en aleaciones de cobre, incluso con un 40% en
masa de zinc o aluminio el metal sigue teniendo una coloración dorada, mientras que con un
sólo 30% de níquel en masa adquiere su característico tono blanco.
Es posible encontrarlo en joyería actualmente, pero no se recomienda su uso, ya que es
cancerígeno y altamente tóxico. El níquel ha sido vetado en numerosos estados, donde su uso
se ve cada vez más reducido. Se halla sobre todo en piercings y joyería de acero inoxidable,
donde suele representar alrededor del 13% en masa. Estos aceros no son peligrosos para la
salud puesto que son inertes químicamente y no reaccionan. Sin embargo el uso de una joya
enchapada en níquel (típico de las baratijas) sí puede presentar un riesgo serio de alergia o
infección, pero ambos casos son raros.
aplicaciones El níquel añadido al vidrio le confiere un color verde. El níquel finamente dividido se emplea como catalizador para la hidrogenación de
aceites líquidos para obtener margarinas y grasas sólidas. Se usa en aleaciones; estas aleaciones son duras, tenaces. Fabricación de acero inoxidable y otras resistentes a la corrosión. En las plantas desalinizadoras de agua marina se usan tuberías de aleaciones de níquel
y cobre. Se utiliza en la fabricación de moneda, como sustituto de la plata. Es un componente de aleaciones empleadas como termoelementos y material eléctrico. En el cromado de hierro, primero se recubre el metal con cobre, después con níquel y,
finalmente, con cobre de nuevo. Los hidróxidos de níquel se emplean en las baterías de níquel-cadmio.
Cobre AplicacionesYa sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, el uso industrial del cobre es muy elevado. Es un material importante en multitud de actividades económicas y ha sido considerado un recurso estratégico en situaciones de conflicto.
Cobre metálico
El cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100%, como aleado con otros
elementos. El cobre puro se emplea principalmente en la fabricación de cables eléctricos.
Electricidad y telecomunicaciones
El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y
resistencia mecánica, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables
eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en
numerosos equipos eléctricos como generadores, motores y transformadores. La principal
alternativa al cobre en estas aplicaciones es el aluminio.41
También son de cobre la mayoría de los cables telefónicos, los cuales además posibilitan el acceso
a Internet. Las principales alternativas al cobre para telecomunicaciones son la fibra óptica y
los sistemas inalámbricos. Por otro lado, todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones
contienen cobre en mayor o menor medida, por ejemplo en sus circuitos integrados,
transformadores y cableado interno.41
Medios de transporte
El cobre se emplea en varios componentes de coches y camiones, principalmente
los radiadores (gracias a su alta conductividad térmica y resistencia a la
corrosión), frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos. Un coche
pequeño contiene en total en torno a 20 kg de cobre, subiendo esta cifra a 45 kg para los de mayor
tamaño.41
También los trenes requieren grandes cantidades de cobre en su construcción: 1 - 2 toneladas en
los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los de alta velocidad. Además
las catenarias contienen unas 10 toneladas de cobre por kilómetro en las líneas de alta velocidad.10
Por último, los cascos de los barcos incluyen a menudo aleaciones de cobre y níquel para reducir
el ensuciamiento producido por los seres marinos.
Construcción y ornamentación
Cara de la Estatua de la Libertad deNueva York, hecha con láminas de cobre sobre una estructura de acero.
Una gran parte de las redes de transporte de agua están hechas de cobre o latón,76 debido a su
resistencia a la corrosión y sus propiedades anti-bacterianas, habiendo quedado las tuberías
de plomo en desuso por sus efectos nocivos para la salud humana. Frente a las tuberías
de plástico, las de cobre tienen la ventaja de que no arden en caso de incendio y por tanto no
liberan humos y gases potencialmente tóxicos.41
El cobre y, sobre todo, el bronce se utilizan también como elementos arquitectónicos y
revestimientos en tejados, fachadas, puertas y ventanas. El cobre se emplea también a menudo
para los pomos de las puertas de locales públicos, ya que sus propiedades anti-bacterianas evitan
la propagación de epidemias.41
Dos aplicaciones clásicas del bronce en la construcción y ornamentación son la realización
de estatuas y de campanas.
El sector de la construcción consume actualmente (2008) el 26% de la producción mundial de
cobre.10
Monedas
Desde el inicio de la acuñación de monedas en la Edad Antigua el cobre se emplea como materia
prima de las mismas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones como el bronce y
el cuproníquel.
Ejemplos de monedas que incluyen cobre puro:
Las monedas de uno, dos y cinco céntimos de euro son de acero recubierto de
cobre.77 La moneda de un centavo de dólar estadounidense es de cinc recubierto de cobre.78
Ejemplos de monedas de cuproníquel:
Disco interior de la moneda de un euro y parte exterior de la moneda de dos euros.77 Monedas
de 25 y 50 céntimos de dólar estadounidense.78 Monedas españolas de 5, 10, 25, 50 y 200
pesetas acuñadas desde 1949.79
Ejemplos de monedas de otras aleaciones de cobre:
Las monedas de diez, veinte y cincuenta céntimos de euro son de oro nórdico, una aleación
que contiene un 89% de cobre.77 Las monedas argentinas de 5, 10, 25 y 50 centavos
de peso en su versión dorada, son de 92% de cobre y 8% de aluminio.
Otras aplicaciones
Instrumento musical de viento.
El cobre participa en la materia prima de una gran cantidad de diferentes y variados componentes
de todo tipo de maquinaria, tales como casquillos, cojinetes, embellecedores, etc. Forma parte de
los elementos de bisutería, bombillas y tubos
fluorescentes,calderería, electroimanes, monedas, instrumentos musicales de viento, microondas,
sistemas de calefacción y aire acondicionado. El cobre, el bronce y el latón son aptos para
tratamientos de galvanizado para cubrir otros metales.
Aplicaciones El cobre se utiliza como cable de conducción eléctrica. Forma parte de las aleaciones, de gran importancia
económica: bronce (cobre y estaño) y latón (cobre y zinc). Aleado con otros metales se utiliza para la fabricación de
monedas. El sulfato de cobre (II) se emplea como fungicida (veneno
agrícola) y para eliminar algas en la purificación de aguas. La solución de Fehling (sulfato de cobre (II) en medio
básico con tartrato sódico-potásico) se utiliza en química analítica para la determinación de azúcares.
El óxido de cobre (I) se emplea como pigmento de pinturas anticorrosión, como catalizador y en la obtención de vidrios y esmaltes rojos.
El óxido de cobre (II) se emplea para obtener vidrios y esmaltes negros, verdes y azules, en vidrios ópticos y como abono.
Cinc AplicacionesLa principal aplicación del zinc —cerca del 50 % del consumo anual— es el galvanizado del acero
para protegerlo de la corrosión, protección efectiva incluso cuando se agrieta el recubrimiento ya
que el cinc actúa como ánodo de sacrificio. Otros usos son éstos:
Baterías de Zn-AgO usadas en la industria aeroespacial para misiles y cápsulas espaciales por
su óptimo rendimiento por unidad de peso y baterías cinc-aire para computadoras portátiles.
Piezas de fundición inyectada en la industria de automoción.
Metalurgia de metales preciosos y eliminación de la plata del plomo.
Utilizado en fabricación de pinturas al óleo, para fabricar el color blanco de cinc, utilizado para
crear transparencias en la pintura.
Aleaciones: latón, alpaca, cuproníquel-cinc, aluzinc, virenium, tombac, etc.
Usos
Aplicaciones Se utiliza como reductor. Se emplea, en grandes cantidades, para el galvanizado
(zincado) de otros metales como el hierro e impedir su corrosión.
Se emplea para obtener numerosas aleaciones: latones, plata alemana, etc. Al adicionar al zinc pequeñas cantidades de aluminio y cobre se aumenta su solidez; por ejemplo, la aleación denominada Prestal(R) que contiene un 22 % de aluminio es más fuerte que el acero y tan fácil de moldear como un plástico. El zinc metálico se usa para fabricar pilas secas y para proteger estructuras de hierro de la corrosión, utilizando el zinc como ánodo de sacrificio, a causa de las posiciones relativas del zinc y el hierro en la serie electroquímica.
El óxido de zinc (color blanco) se utiliza en manufactura de pinturas (blanco de zinc), relleno de materiales de caucho, cosméticos, productos farmacéuticos, recubrimiento de suelos, plásticos, tintas, jabones, baterías, productos textiles y equipos eléctricos.
El sulfuro de zinc es un sólido blanco que, por adición de
pequeñas impurezas de cobre o plata, produce fosforescencia al iluminarlo. Se utiliza en señales luminosas, pantallas de rayos X y de TV y luces fluorescentes.
El cloruro de zinc se emplea como deshidratante.
Galio usos
El bajo punto de fusión y el alto punto de ebullición del metal lo hacen idóneo como líquido termométrico en termómetros de alta temperatura. Ciertos compuestos de galio (GaAs y GaP) son buenos semiconductores y se usan en la fabricación de componentes electrónicos como transistores, rectificadores, células fotoeléctricas y diodos láser y máser.
También se usa en algunos tipos de aleaciones, como el metal Wiga (Sn, Bi y Ga).
Semiconductores (arseniuro de galio) (transistores, memoria de ordenadores), aleaciones para fusibles (de bajo punto de fusión), aleaciones superconductoras a baja temperatura, aparatos de medida de temperatura (600 a 1200 ºC en estado líquido), materiales magnéticos, espejos.
Aplicaciones
Aplicaciones Se emplea en el dopado de semiconductores y en la
fabricación de dispositivos de estado sólido como: transistores, diodos, células solares, etc.
El 72Ga se emplea en el diagnóstico y terapia de tumores óseos.
Se utiliza en aleaciones con bajo punto de fusión. El arseniuro de galio se usa para convertir la electricidad en
luz coherente (láser). Con hierro, litio, magnesio, itrio y gadolinio forma
materiales magnéticos. El galato de magnesio, con impurezas de iones divalentes,
se utiliza en la pólvora de fósforos activados con luz ultravioleta.
El galio se utiliza para la detección de neutrinos solares.
Germanio
Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se
investiga su sustitución por materiales más económicos.
Fibra óptica.
Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos
del sonido de la primera época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos integrados de
alta velocidad. También se utilizan compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de
los electrones en el silicio (streched silicon).
Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas de visión nocturna y otros equipos.
Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo ancho y para microscopios.
En joyería se usa la aleación Au con 12% de germanio.
Como elemento endurecedor del aluminio, magnesio y estaño.
Quimioterapia.
El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se usa como catalizador en la síntesis de
polímeros (PET).
Aplicaciones Se utiliza como semiconductor. El germanio dopado con arsénico, galio, u otros elementos
se utiliza como transistor. Por ser transparente a la radiación infrarroja se emplea en
forma de monocristales en espectroscopios infrarrojos (lentes, prismas y ventanas) y otros aparatos ópticos entre los que se encuentran detectores infrarrojos extremadamente sensibles.
El óxido de germanio se aplica en lentes gran angular de cámaras y en objetivos de microscopio.
El germanio se utiliza como detector de la radiación gamma.
Los compuestos organogermánicos se están utilizando en quimioterapia, pues tienen poca toxicidad para los mamíferos y son eficaces contra ciertas bacterias.
Usos
El germanio se añade en aleaciones en las que se necesita dilatación en las bajadas de temperatura, pero sus aplicaciones más importantes se encuentran en el campo de la electrónica aprovechando sus propiedades semiconductoras.
Dopados con elementos como P, As, Sb, B, Al y Ga, los cristales de germanio se comportan como rectificadores y por ello se han usado desde la segunda guerra mundial (1939-1945) como detectores para ultra alta frecuencia (UHF) en señales de radar y radio.
Los cristales de germanio también tienen otros usos electrónicos especializados como
transistores y diodos. El óxido de germanio se usa en la fabricación de vidrio óptico y como medicamento en el tratamiento de algunos tipos de anemia.
Arsénico
Usos
Preservante de la madera (arseniato de cobre y cromo), uso que representa, según algunas
estimaciones, cerca del 70% del consumo mundial de arsénico.
El arseniuro de galio es un importante material semiconductor empleado en circuitos
integrados más rápidos, y caros, que los de silicio. También se usa en la construcción
de diodos láser y LED.
Aditivo en aleaciones de plomo y latones.
Insecticida (arseniato de plomo), herbicidas (arsenito de sodio) y venenos: A principios del
siglo XX se usaban compuestos inorgánicos pero su uso ha desaparecido prácticamente en
beneficio de compuestos orgánicos (derivados metílicos).
El disulfuro de arsénico se usa como pigmento y en pirotecnia.
Decolorante en la fabricación del vidrio (trióxido de arsénico).
Históricamente el arsénico se ha empleado con fines terapéuticos prácticamente abandonados
por la medicina occidental aunque recientemente se ha renovado el interés por su uso como
demuestra el caso del trióxido de arsénico para el tratamiento de pacientes con leucemia
promielocítica aguda.1
Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico, para la agricultura.
Aplicaciones
Aplicaciones El arsénico se utiliza en los bronces, en pirotecnia y como
dopante en transistores y otros dispositivos de estado sólido.
El arseniuro de galio se emplea en la construcción de láseres ya que convierte la electricidad en luz coherente.
El óxido de arsénico (III) se emplea en la industria del vidrio, además de como veneno.
La arsina (trihidruro de arsénico) es un gas tremendamente venenoso.
Los sulfuros de arsénico; por ejemplo, el oropimente, se usan como colorantes.
SelenioUsos El selenio se usa con diversos fines. Su derivado, el selenio de amonio, por ejemplo, se ocupa en
la fabricación de vidrio y en el tratamiento de pacientes con sida.[cita requerida] Otro derivado, el sulfuro
de selenio, se usa en lociones y champúes como tratamiento para la dermatitis seborreica.1
Aplicaciones
Aplicaciones El selenio presenta propiedades fotovoltaicas (convierte
directamente luz en electricidad) y fotoconductivas (la resistencia eléctrica decrece al aumentar la iluminación). todo esto lo hace útil en la producción de fotocélulas y exposímetros para uso fotográfico y en células solares.
El selenio es capaz de convertir corriente alterna en corriente contínua, por lo que se emplea en rectificadores. Por debajo de su punto de fusión es un semiconductor tipo p, con aplicaciones en electrónica.
Se emplea en xerografía para fotocopiadoras, en la industria del vidrio para decolorar vidrios y en la obtención de vidrios y esmaltes color rubí.
Se usa como tóner fotográfico, aditivo de aceros inoxidables y aleaciones de cobre.
Bromo Usosel bromo se utiliza en la preparación de ciertas tinturas y de dibromoetano ( bromuro de etileno), un componente antidetonante para la gasolina. Los bromuros se usan en fotografía (AgBr) como emulsión, en medicina (KBr) como sedante y en la producción de petróleo y gas natural.
usos industriales del Br2
El principal uso industrial del Br2 ha sido la preparación del compuesto 1,2-dibromoetano, que se empleaba como aditivo de las gasolinas. Este compuesto y el 1,2-dicloroetileno actúan eliminando el Pb que proviene del PbEt4. Pero, debido a la legislación medioambiental, el uso de
Pb en gasolinas esta disminuyendo, y el bromo empleado en aquel aditivo ha pasado del 70% al 50% actual.
Otro gran porcentaje (20%) de la producción de Br2 se emplea en la preparación de MeBr, que se emplea como agente desinfectante, como pesticida. También los compuestos derivados del bromo (10%) se usan como agentes retardadores de fuego y se suelen añadir a fibras que se emplean para la fabricación de alfombras y plásticos (antes o después de su fabricación). El más empleado es el tris(dibromopropil)fosfato (Br2C3H5O)3PO.
El Br2 también se emplea en la desinfección de aguas y en la síntesis de compuestos inorgánicos como el AgBr, que se emplea en fotografía, el HBr, y bromuros y bromatos de metales alcalinos (10%).
Aplicaciones
Aplicaciones Su principal aplicación es la obtención del 1,2-
dibromoetano, CH2Br-CH2Br, que se añade a la gasolina para evitar que los óxidos de plomo se depositen en los tubos de escape, ya que reacciona con el plomo para formar dibromuro de plomo, volátil, que sale al aire y provoca graves problemas de salud. La reducción del plomotetraetilo (antidetonante) en las gasolinas ha afectado seriamente a la producción de bromo.
El bromuro de metilo se emplea como fumigante. El hexabromobenceno y el hexabromociclododecano se
emplean como agentes antiinflamables. El bromo se emplea en la fabricación de fibras artificiales. El bromo se usa para la desinfección de aguas de piscinas. Los bromuros inorgánicos (bromuro de plata) se emplean
en fotografía.
Kriptón
Usos El criptón se usa solo o con argón y neón en bombillas incandescentes. Emite un característico y nítido color rojo anaranjado en un tubo de descarga eléctrica; éstos se usan para iluminar pistas de aterrizaje porque la luz roja es visible desde largas distancias, penetra la niebla y tiene más alcance que la luz ordinaria.
LasersLos láseres de kriptón son utilizados en la cirugía ocular para detener el sangrado, prevenirenfermedades hemorrágicas retinales y prevenir trastornos degenerativos de la retina y la coroidea. Los láseres de kriptón
son también utilizados en experimentos realizados por el Hospital King Faisal Specialist en Arabia Saudita para curar heridas de la piel. Los láseres de fluoruro de kriptón son usados para implotar partículas de fusión. Para hacer reaccionar el kriptón con flúor se debe agregar energía eléctrica. El compuesto fluoruro de kriptón se forma en este estado excitado (KrF, por sus siglas en inglés). Los láseres de fluoruro de kriptón tienen baja energía y corta duración, pero un alto nivel de poder.
Aislación de ventanasEl kriptón es utilizado en ventanas multi-paneles para reducir la pérdida de calor. En las ventadas de vidrio selladas, el gas kriptón se inserta entre los paneles para minimizar las corrientes de convección y reducir la transferencia de calor de dentro hacia fuera. Si bien el argón es más barato, el kriptón no es tóxico, no es reactivo, es incoloro y tiene mejor rendimiento térmico. Los fabricantes suelen utilizar mezclas de argón y kriptón, llegando a un equilibrio entre el elevado precio del kriptón y la inferior protección térmica del argón.
CalorímetrosEl kriptón se utiliza para fabricar calorímetros electromagnéticos casi-homogéneos. Los calorímetros miden el índice y la medida de producción de calor o energía en las reacciones químicas. Los calorímetros basados en kriptón se fabrican con kriptón líquido, que fue prohibido debido a la contaminación natural del kriptón con el isótopo radioactivo kriptón-85. El decaimiento radioactivo era también fuente de exceso de ruido, pero experimentos posteriores demostraron que los calorímetros de kriptón líquido tienen una resolución energética comparable a la de los calorímetros de cristal.
Medida del metroEn 1960, se utilizó el kriptón para definir la longitud del metro. La definición del metro era 1.650.763,73 veces el ancho de la linea roja-anaranjada producida por el calentamiento del kriptón-86. La definición anterior del metro era una barra metálica localizada en París hecha de una aleación de platino-iridio. Ambas definiciones fueron reemplazadas en 1983. La definición actual del metro es la distancia que la luz viaja en el vacío durante 1/299.792.458 segundos utilizando un reloj atómico de cesio.
CombustibleEl gas kriptón es un combustible experimental para los motores iónicos de espacio profundo. Los propulsores de plasma iónico son utilizados en satélites y, aunque el combustible preferido es el xenón, se pueden utilizar otros gases como el kriptón. El kriptón ha sido citado como un posible reemplazo del xenón, debido a que es más abundante y cuesta menos que el xenón. La diferencia de rendimiento entre el xenón y el kriptón es considerada insignificante.
Usos en cardiologíaEl kriptón-85 es utilizado en la búsqueda de pérdidas en el corazón. Se usa para detectar derivaciones intracardíacas de izquierda a derecha. El test con kriptón-85 es un método secundario útil al momento de detectar derivaciones. Durante el procedimiento, el paciente es hiperventilado con una mezcla de aire y kriptón-85 mientras que simultáneamente se le extrae sangre de un catéter ubicado en la cámara del lado derecho del corazón y una aguja emplazada en una arteria. La sensibilidad del kriptón-85 permite detectar pequeñas derivaciones cardíacas no descubiertas en los tests de saturación de oxígeno.
Tomografía computada (TC)Una máquina de tomografía computada (TC) toma disecciones geométricas tridimensionales de un objeto en un proceso llamado "sistema de ventanas". En ciertos experimentos con TC, el kriptón se combina con el xenón en máquinas de tomografía computada para medir la ventilación pulmonar regional. El kriptón provee un mejor contraste para escanear pulmones, pierde intensidad en un radio menor y no tiene efectos secundarios documentados, comparado con el xenón. Agregar kriptón al xenón en pequeñas dosis reduce el ruido y agrega sensibilidad a las mediciones.
CalibraciónEl kriptón se utiliza también en lámparas tipo lápiz o bolígrafo para la calibración de su longitud de onda con un espectrógrafo. Un espectrógrafo separa las longitudes de onda ingresantes en diferentes frecuencias y registra esas frecuencias. Las lámparas tipo lápiz o bolígrafo se llaman de esa manera debido a su forma alargada. Estas lámparas también se utilizan en otros instrumentos espectroscópicos como monocromadores y radiómetros espectrales.
Aplicaciones Se utiliza, junto con argón, para llenar lámparas
fluorescentes. Utilizado en los flashes para fotografías de alta velocidad. La unidad fundamental de longitud en el sistema
internacional, el metro, se define en función de la línea espectral rojo-anaranjada del 86Kr.
RubidioUsos
El rubidio se puede ionizar con facilidad por lo que se ha estudiado su uso en motores iónicos para
naves espaciales, aunquexenón y cesio han demostrado una mayor eficacia para este propósito.
Se utiliza principalmente en la fabricación de cristales especiales para sistemas de
telecomunicaciones de fibra óptica y equipos de visión nocturna. Otros usos son:
Recubrimientos fotoemisores de telurio-rubidio en células fotoeléctricas y detectores
electrónicos.
Afinador de vacío, getter, (sustancia que absorbe las últimas trazas de gas, especialmente
oxígeno) en tubos de vacío para asegurar su correcto funcionamiento.
Componente de fotorresistencias (o LDR, Light dependant resistors, resistencias dependientes
de la luz), resistencias en las que la resistencia eléctrica varía con la iluminación recibida.
En medicina para la tomografía por emisión de positrones, el tratamiento de la epilepsia y la
separación por ultracentrifugado de ácido nucleicos y virus.
Fluido de trabajo en turbinas de vapor.
El RbAg4I5 tiene la mayor conductividad eléctrica conocida a temperatura ambiente de todos
los cristales iónicos y podría usarse en la fabricación de baterías en forma de delgadas
láminas entre otras aplicaciones eléctricas.
Se estudia la posibilidad de emplear el metal en generadores termoeléctricos basados en
la magnetohidrodinámica de forma que los iones de rubidio generados a alta temperatura sean
conducidos a través de un campo magnético generando una corriente eléctrica.
En muchas aplicaciones puede sustituirse por el cesio (o el compuesto de cesio correspondiente)
por su semejanza química.
Aplicaciones Se utiliza como getter de tubos de alto vacío (para eliminar
trazas de gases) y es un componente de fotocélulas. Se emplea para la datación de rocas por el método del Rb-
Sr: el 87Rb se desintegra a 87Sr, sabiendo la relación 87Sr/87Rb (medida con un espectrómetro de masas) es posible deducir la edad de rocas.
El cloruro de rubidio se emplea en la obtención del elemento.
El hidróxido de rubidio ataca el vidrio.
EstroncioUsos
Hoy en día el principal uso del estroncio es en cristales para tubos de rayos catódicos de
televisores en color debido a la existencia de regulaciones legales que obligan a utilizar este metal
para filtrar los rayos X evitando que incidan sobre el espectador.1 2 3 4 Otros usos son:
Pirotecnia (nitrato).
Producción de imanes de ferrita
El carbonato se usa en el refino del cinc (para la eliminación del plomo durante la electrólisis),
y el metal en la desulfurización del acero y como componente de diversas aleaciones.
El titanato de estroncio tiene un índice de refracción extremadamente alto y una dispersión
óptica mayor que la del diamante, propiedades de interés en diversas aplicaciones ópticas.
También se ha usado ocasionalmente como gema.
Otros compuestos de estroncio se utilizan en la fabricación de cerámicas, productos de
vidrio, pigmentos para pinturas (cromato), lámparas fluorescentes (fosfato)
y medicamentos (cloruro y peróxido).
El isótopo radiactivo Sr-89 se usa en la terapia del cáncer, el Sr-85 se ha utilizado
en radiología y el Sr-90 en generadores de energía autónomos.
Ranelato de estroncio (se define como la unión de un ácido orgánico, el ácido ranélico con 2
átomos de estroncio estable): fármaco para tratar osteoporosis, ya prescripta en la UE, pero no
en EE. UU.
Aplicaciones El estroncio se utiliza para producir vidrio para tubos de
televisión en color. El estroncio se emplea para el refinado del zinc. El titanato de estroncio, SrTiO3, se emplea para fabricar
gemas artificiales. El nitrato de estroncio da un color carmesí a las llamas, por
lo cual se emplea para fuegos artificiales y en cohetes de señales.
El 90Sr tiene una vida media muy larga y es uno de los peores componentes de los productos nucleares: se incorpora a la cadena alimenticia y, de ésta, a los huesos, debido a su gran analogía con el calcio, donde produce sarcoma.
Itrio Usos
El itrio se utiliza comercialmente en la industria metálica para aleaciones.
El óxido de itrio se emplea para producir granates de itrio-hierro (Y3Fe5Si3O12), muy eficientes
como filtros de microondas y también en la transmisión y transducción de energía acústica.[cita requerida]
El óxido de itrio con aluminio (Y3Al5Si3O12) y gadolinio (Y3Gd5Si3O12) tienen interesantes
propiedades magnéticas. El de aluminio tiene una dureza de 8.5 en la escala de Mohs y se usa
como piedra preciosa similar al diamante.[cita requerida]
Cantidades pequeñas del elemento (0,1 a 0,2 %) se han utilizado para reducir el tamaño de
grano del cromo, del molibdeno, del titanio, y del circonio. También se utiliza para aumentar la
fuerza de aleaciones como el aluminio y el magnesio.[cita requerida]
Se usa como catalizador para la polimerización del etileno.[cita requerida]
Se utiliza como “atrapador” para eliminar oxígeno e impurezas de otros materiales; esto le
permite reducir el óxido de vanadioy otros metales no ferrosos.[cita requerida]
Utilizado como componente de las pantallas intensificadoras de las unidades de rayos X.[cita requerida]
Añadido en la formulación de las baterías de Li-ion: LiFePO4 pasa a ser LiFeYPO4 aumentando
el número de ciclos útiles y mejorando la velocidad de recarga. Estas baterías se utilizan
en motocicletas eléctricas.[cita requerida]
El Yttralox es una cerámica transparente hecha a partir de óxido de itrio, la cual tiene un punto
de fusión de 2477 K. Es usada en lentes que tienen que resistir altas temperaturas, ventanas
infrarrojas, láseres y lámparas de alta intensidad.[cita requerida]
El itrio forma la matriz de los fósforos de itrio y europio activados, que emiten una luz brillante y
roja clara cuando son excitados por electrones. La industria de la televisión utiliza esos
fósforos en la manufactura de pantallas de televisión. Esto se logra añadiendo pequeñas
cantidades de europio al vanadato de itrio.[cita requerida]
En pequeñas cantidades se añade óxido de itrio a las superaleaciones de níquel usadas en
turbinas de aviación para mantener sus propiedades mecánicas a altas temperaturas.[cita requerida]
El uso del itrio está todavía creciendo, debido en realidad a sus buenas condiciones para producir
catalizadores y brillo en el cristal.
Aplicaciones El óxido de itrio y el vanadato de itrio, activados con
europio, forman el componente rojo de los receptores de televisión a color.
El óxido también se emplea para producir granates de itrio-hierro, muy efectivo para fabricar filtros de microondas. También se emplean en la transmisión y transducción acústica.
Los granates itrio-hierro, itrio-aluminio, itrio-gadolinio tienen interesantes propiedades magnéticas. El de aluminio se emplea como piedra preciosa (similar al diamante).
El óxido se emplea para obtener cerámicas y vidrio, ya que posee un alto punto de fusión, gran resistencia al choque y baja dilatación.
También se ha aplicado en láseres y como catalizador para la polimerización del etileno.
Circonio
Usos
Principalmente (en torno a un 90% del consumido) se utiliza, Generalmente aleado, zircaloy,
en reactores nucleares, debido su resistencia a la corrosión y su muy bajasección de captura
de neutrones. La sección de captura del hafnio es alta, por lo que es necesario separarlos para
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Secci%C3%B3n_de_captura_de_neutrones&action=edit&redlink=1
esta aplicación (para otras, no es necesario), generalmente mediante un proceso
de extracción con dos disolventes no miscibles, o bien empleando resinas de intercambio
iónico.
Se utiliza como aditivo en aceros obteniéndose materiales muy resistentes. También se
emplean aleaciones con níquel en la industria química por su resistencia frente a sustancias
corrosivas, especialmente para válvulas, bombas , tuberías e intercambiadores de calor
El óxido de circonio impuro se emplea para fabricar crisoles de laboratorio (que soportan
cambios bruscos de temperatura), recubrimiento de hornos y como material refractario en
industrias cerámicas y de vidrio.
El óxido de circonio estabilizado con itrio es ampliamente utilizado en odontológica para la
confección de prótesis fijas, prótesis removibles y pilares de implantes. Además es utilizado
para el reemplazo de articulaciones ya que es un mateiral bioinerte al igual que el titanio.
También se emplea en intercambiadores de calor, tubos de vacío y filamentos de bombil se
emplean para la fabricación de antitranspirantes.
Con fines militares se emplea como agente incendiario, como el cartucho aliento de dragón.
Aleado con niobio presenta superconductividad a bajas temperaturas, por lo que se puede
emplear para hacer imanes superconductores. Por otra parte, la aleación con cinc es
magnética por debajo de los 35 K.
El óxido de circonio se usa en joyería; es una gema artificial denominada circonita que imita
al diamante.
Podemos agregar una industria en sus comienzos: la fabricación de hojas de corte, que
pueden ser extremadamente resistentes y duraderas, superando a las mejores aleaciones de
acero. Hoy podemos encontrar cuchillos y otros accesorios de cocina de tipo comercial y
profesional.
Se utiliza como aditivo para fabricar arenas sintéticas.
plicaciones El circonio se emplea como revestimiento de elementos de
combustible en la industria nuclear, debido a que tiene una sección de captura de neutrones térmicos muy baja.
Aleado con níquel se utiliza en aquellos procesos industriales en que se trabaja con sustancias corrosivas, ya que esta aleación es muy resistente frente a ácidos y bases.
Aleado con zinc se obtiene un material que es magnético por debajo de los 35 K.
Aleado con niobio es un superconductor a bajas temperaturas y se utiliza para construir imanes superconductores.
El óxido de circonio se emplea como piedra preciosa imitación del diamante.
El óxido de circonio impuro se usa para fabricar crisoles de laboratorio, que resisten grandes cambios de temperatura. También se emplea en el recubrimiento de hornos
metalúrgicos y en la industria del vidrio y la cerámica como material refractario.
Niobio
Usos
Tiene usos industriales, científicos y decorativos tiene propiedades superconductivas que lo hacen
valioso para la industria de la exploración espacial y la experimentación física. Las fabricantes de
cristal y joyeros también emplean el niobio para darle a sus productos características distintas.La
aplicación más importante es como elemento de aleación para la construcción de máquinas y
gaseoductos de alta presión. También se utiliza en «superaleaciones», para soportar temperaturas
mayores a 650 °C, por ejemplo, en las turbinas de los aviones de reacción y en los tubos de
escape de los automóviles. Suele formar parte de cerámicas electrónicas y de objetivos
fotográficos. [1]
En el campo de la superconductividad eléctrica se usa en aleaciones con titanio para construir
electroimanes superenfriados empleados en resonancia magnética nuclear. Los imanes
superconductores de alambre de Nb-Zr mantienen su superconductividad en fuertes campos
magnéticos, aplicación que ofrece la posibilidad de producción de corriente eléctrica.
Recientemente se ha utilizado como elemento básico de la futura fabricación de ordenadores
cuánticos experimentales.1
En el campo de la química organometálica, son numerosos los usos que se le han dado. Por
ejemplo, los complejos nioboceno de tipo sándwich son capaces de activar enlaces C-H, y por ello
sirven como modelos en procesos de polimerización de olefinas e incluso presentan
actividad citotóxica contra células cancerígenas.
Se utiliza en las varillas de soldadura por arco para acero inoxidable y en la obtención de
ferroniobio (hasta 70% de Nb) para la fabricación de aceros inoxidables (evitando la oxidación y
disminuyendo la fragilidad) y otras aleaciones con cobre, níquel, y cobalto de elevada solidez y
estabilidad térmica.
Una gran cantidad se empleó en la construcción de sistemas de distribución de aire de algunas
cápsulas espaciales (Gemini y otras), y como recubrimiento de barras de combustible nuclear.
Aplicaciones Recubrimiento de barras de combustible nuclear, pues tiene
una baja sección de captura de neutrones. Construcción de sistemas de distribución de aire de
cápsulas espaciales. Ofrece propiedades superconductoras: se han construido
imanes superconductores con alambres de niobio-circonio, que mantiene su superconductividad en presencia de
fuertes campos magnéticos. Se emplea en las varillas de soldadura de arco para acero
inoxidable. Aleado con hierro se obtiene una aleación llamada
ferroniobio, útil para la fabricación de aceros inoxidables, evitándose la oxidación y disminuyendo la fragilidad.
Molibdeno
Usos
Aproximadamente las dos terceras partes del molibdeno consumido se emplean en
aleaciones. El uso del molibdeno se remonta a la Primera Guerra Mundial, cuando hubo una
fuerte demanda de wolframio, que lo hizo escasear, y se necesitaban aceros muy
resistentes.11 12 1 El molibdeno se utiliza pues en aleaciones de alta resistencia y que soporten
temperaturas y corrosiones sumamente altas. Estas aleaciones se usan en la construcción y
en piezas de aviones y automóviles.3 13
El molibdeno se usa como catalizador en la industria petrolera. En concreto, es útil para la
eliminación de azufre.
El 99Mo se emplea en la industria de isótopos nucleares.14
Se emplea en distintos pigmentos (con un color anaranjado), para pinturas, tintes, plásticos y
compuestos de caucho.
El disulfuro de molibdeno (MoS2) es un buen lubricante por sí mismo y brinda propiedades de
tolerancia de presiones extremas a los lubricantes al reaccionar con el metal,15de manera que
se forma una capa cristalina en la superficie de éste. Gracias a ello, el contacto metal-metal,
destructivo a largo plazo, se reduce al mínimo y se puede emplear a altas temperaturas.16 12
El molibdeno se emplea en determinadas aplicaciones electrónicas, como en las capas de
metal conductoras en los transistores TFT (Thin Film Transistor).3
Aplicaciones Aleado, proporciona dureza y elimina la fragilidad en los aceros templados, pues
impide la separación de laminillas de grafito. Como ferromolibdeno proporciona resistencia al acero a altas temperaturas. Se emplea en aleaciones refractarias, junto al níquel, como las Hastelloys (R),
que son resistentes al calor y a la corrosión por compuestos químicos. En aleaciones para imanes permanentes. Como catalizador en el refinado del petróleo. Se emplea en aplicaciones nucleares y en la construcción de piezas de misiles y
aviones. El disulfuro de molibdeno se usa como lubricante a altas temperaturas, a las
cuales los aceites normales descomponen.
Tecnecio
Usos C. Usos
El isótopo Tc, debido a su estabilidad y a su larga vida media se utiliza para generar fuentes de radiación. Además, tiene aplicaciones en medicina ya que a la energía de su radiación γ resulta eficaz en la localización de tejidos enfermos o dañados. También se ha propuesto el uso del tecnecio para controlar la quema de combustible en reacciones nucleares.
Además de los usos nucleares y radioquimicos que dependen únicamente de sus propiedades nucleares, las meras propiedades químicas del tecnecio tienen un gran valor potencial, pero están limitadas por su alto coste económico. El interés mas importante de las aleaciones se centra en sus posibles propiedades superconductores (aleaciones de molibdeno) en las propiedades anticorrosivas de algunos compuestos (pertecnetato de amonio) y en sus posibles usos en ingeniería nuclear y procesos catalíticos.
Uso industrial
El 99Tc se desintegra emitiendo partículas beta de baja energía y sin presencia de rayos gamma.
Además, su largo período de semidesintegración conlleva que su emisión decrece muy lentamente
con el tiempo. También puede extraerse tecnecio de gran pureza química e isotópica a partir de
residuos nucleares. Por todas estas razones, el 99Tc es un patrón de emisión beta, usado para
la calibración de equipos científicos.11
Se ha estudiado la posibilidad de emplear el 99Tc en baterías nucleares optoeléctricas.
Uso químico
Como el renio y el paladio, el tecnecio puede usarse como catalizador. Para algunas reacciones,
por ejemplo la deshidrogenación del alcohol isopropílico, supone un catalizador mucho más
efectivo que el renio o el paladio. Por supuesto, su radiactividad es el mayor problema a la hora de
encontrar aplicaciones seguras.11
Bajo ciertas circunstancias, una pequeña concentración (5·10-5 mol·l-1) del anión pertecnetato en
agua puede proteger hierros y aceros al carbono de la corrosión. Por esta razón, el pertecnetato
puede emplearse como inhibidor de la corrosión anódica para el acero, pero la radiactividad del
tecnecio presenta ciertos problemas a la hora de usarlo para aplicaciones estrictamente químicas
como ésta. Aunque (por ejemplo) el anión CrO42- puede también inhibir la corrosión, se requieren
concentraciones hasta diez veces mayores. En un experimento, una muestra se mantuvo en una
disolución acuosa de pertecnetato durante 20 años y no sufrió corrosión alguna. El mecanismo
mediante el cual el anión pertecnetato previene la corrosión no se conoce muy bien, pero parece
implicar la formación de una delgada capa superficial. Una teoría mantiene que el pertecnetato
reacciona con la superficie del acero formando una capa de dióxido de tecnecio que previene una
posterior corrosión; el mismo efecto explica como el hierro en polvo puede utilizarse para eliminar
el pertecnetato del agua (el carbón activado también puede usarse para ese fin). El efecto
desaparece rápidamente si la concentración de pertecnetato cae por debajo de un mínimo o si se
añade una alta concentración de otros iones.
Evidentemente, la naturaleza radiactiva del tecnecio (3 MBq por litro para la concentración
requerida) hace este tipo de protección impracticable en casi todas las situaciones. Sin embargo, la
protección ante la corrosión usando aniones pertecnetato se ha sugerido (aunque nunca aplicado)
para su uso en reactores de agua en ebullición.11
En los últimos años de la década de 1970, se efectuó con éxito la electrodeposición del tecnecio
sobre varios sustratos, llevada a cabo por Lichtenberger en la Universidad de Virginia como parte
de un estudio de investigación sobre el uso de emisiones beta débiles para evitar la degradación
biológica de instrumentación marina. Estos estudios fueron frustrados por la baja estabilidad en el
agua marina.
Aplicaciones El isótopo 95Tc se usa como trazador radiactivo. Es superconductor por debajo de 11 K. El pertecnato de amonio actúa como inhibidor para la
corrosión del acero. Sólo puede emplearse en sitios cerrados, ya que es un material radiactivo.
Rutenio
Usos
Debido a su gran efectividad para endurecer al paladio y al platino, se emplea en
las aleaciones de estos metales que se usan en contactos eléctricos con una alta resistencia al
desgaste.
Se incorpora al titanio como elemento de aleación para aumentar la resistencia a la corrosión.
Un 0,1% la mejora en unas cien veces.
Al igual que otros elementos del grupo del platino, se puede emplear como catalizador en
distintos procesos. El sulfuro de hidrógeno, H2S, se puede descomponer por la luz empleando
óxido de rutenio en una suspensión acuosa de partículas de CdS. Esto puede ser útil en la
eliminación de H2S de las refinerías de petróleo y de otros procesos industriales.
Recientemente, se ha encontrado que algunos compuestos organometálicos de rutenio tienen
actividad antitumoral.
Aplicaciones Aleado, junto con platino y paladio, se utiliza para la
fabricación de contactos eléctricos con gran resistencia al desgaste.
Por adición de un 0,1 % de rutenio se aumenta cientos de veces la resistencia del titanio a la corrosión.
El dióxido de rutenio junto con el sulfuro de cadmio se emplean para descomponer sulfuro de hidrógeno. Esto se utiliza para eliminar este producto contaminante y tóxico en el refinado del petróleo y en otros procesos químicos.
