1. Clasificación de los metales no férricos
Como hemos visto en la unidad anterior, el metal más empleado en la actualidad es el hierro, en cualquiera de sus presentaciones (hierro forjado, tundición o acero), ya que su coste de obtención es relativamente bajo.
Sin embargo, presenta algunos inconvenientes que lo hacen poco apto para determinados usos industriales: facilidad de corrosión, punto de fusión elevado, baja conductividad térmica y eléctrica, y dificultad de mecanizado.
Por todo ello, la industria utiliza otros metales, bien en estado puro, o bien formando aleaciones. Se denominan genéricamente metales no férricos y pueden clasificarse, atendiendo a su densidad, en pesados, ligeros y ultraligeros.
Dependiendo de sus características, estos materiales sustituyen con ventaja a los derivados del hierro en múltiples aplicaciones tecnológicas.
Sin embargo, resultan más caros de obtener debido a diversas razones, entre las que destacan las siguientes:
· La baja concentración de algunos de estos metales en sus menas.
· La energía consumida en los procedimientos de obtención y afino
· La demanda reducida, que obliga a producirlos en pequeñas cantidades.
Los metales no férricos de mayor aplicación industrial son el cobre y sus aleaciones, el aluminio, el plomo, el estaño y el cinc. Otros, como el mercurio y el volframio, se aplican en ámbitos industriales muy específicos. Los demás metales casi nunca se emplean en estado puro sino formando aleaciones. Es el caso del níquel, el cromo, el titanio o el magnesio.
2. Un metal conductor: el cobre
Se trata de uno de los metales más antiguos empleados por el ser humano a lo largo de la historia. Sin embargo, los procesos de obtención de cobre a escala industrial sólo se producen a partir del siglo XIX.
En la naturaleza, el cobre está presente en diversos minerales, como la cuprita, la calcopirita o la malaquita. En ocasiones, se puede hallar en estado casi puro en forma de cobre nativo.
· Cuprita: Está compuesta básicamente por óxido de cobre. Se presenta en forma de masas terrosas de color rojo. Contiene hasta un 88% de riqueza, pero es muy escasa.
· Calcopirita: Se trata de un sulfuro mixto de hierro y cobre. Tiene color amarillento con irisaciones. Está muy extendida y por esa razón resulta la principal mena de cobre.
· Malaquita: Es una mezcla de carbonato e hidróxido de cobre. Se presenta en masas cristalinas de color verde y resulta también una buena mena de este metal.
· Cobre nativo: Se trata de cobre puro. Se presenta en masas musgosas de color rojo. Es muy escaso y se encuentra en el fondo de los yacimientos de minerales de cobre.
Proceso de obtención del cobre
Según la riqueza en cobre de los minerales empleados, se utilizan dos técnicas: la vía húmeda y la vía seca.
· La vía húmeda se emplea cuando el contenido en cobre es bajo (entre el 3% y e! 10% de riqueza). Consiste en disolver el material con ácido sulfúrico y recuperar después el cobre mediante electrólisis.
· La técnica más habitual es la vía seca, aunque sólo puede utilizarse si la riqueza en cobre del mineral supera el 10%.
En una primera fase, el mineral se somete a un proceso de trituración y molienda hasta reducirlo a polvo.
Después, se procede a la separación por flotación del mineral de cobre: éste sobrenada, mientras que la ganga se deposita en el fondo.
El mineral húmedo es sometido a un proceso de tostación en un horno. En este proceso se elimina el azufre y se forman óxidos de hierro y de cobre.
A continuación, el óxido de cobre sufre un proceso de calcinación en un homo de reverbero. Los óxidos de hierro forman la escoria y se produce la mata blanca.
La mata se somete a un proceso de reducción y se obtiene cobre bruto, mezclado con algo de óxido de cobre.
2.1. Afino
Se lleva a cabo en dos fases: la fase térmica y la fase electrolítica.
· En la fase térmica, el cobre bruto se introduce en hornos especiales, en los que se reduce el óxido de cobre residual mediante gas natural. El cobre que sale del convertidor se vierte en moldes especiales para obtener las planchas que luego serán utilizadas como ánodo en la cuba electrolítica.
· En la fase electrolítica se produce el afino final.
El ánodo procede de los moldes de la fase anterior, mientras que el cátodo está formado por finas planchas de cobre puro.
Al pasar la corriente, el cobre bruto se disuelve y va colocándose sobre las planchas del cátodo.
En el fondo de la cuba se depositan unos barros electrolíticos que contienen pequeñas cantidades de otros metales, como oro y plata, que pueden ser recuperados. De este modo se consigue cobre electrolítico con una pureza superior al 99,85%.
2.2. Características y aplicaciones del cobre
El cobre es un metal de color rojizo, relativamente blando, de conductividad eléctrica y conductividad térmica muy elevada, dúctil y maleable.
Su elevada conductividad eléctrica (sólo superada por la plata) y su ductilidad lo hacen especialmente indicado para la fabricación de conductores eléctricos y bobinados.
Sin embargo, es poco resistente a los agentes atmosféricos.
El cobre, a la intemperie, se recubre de una capa de carbonato, de color verdoso, denominada cardenillo, que le protege de la oxidación posterior.
Es medianamente resistente a la agresión de los ácidos.
El ácido clorhídrico no le ataca en ninguna circunstancia.
El ácido sulfúrico sólo consigue disolverlo si es una disolución concentrada y caliente.
En cambio, el ácido nítrico lo ataca fácilmente.
2.3. Aleaciones de cobre
Por tratarse de un material relativamente blando, se alea con el aluminio, el cinc, el estaño y con otros metales para mejorar su dureza y su resistencia a la tracción.
· Bronce de aluminio: Es una aleación formada por un 90% de cobre y un 10% de aluminio. Aumenta sensiblemente la dureza del cobre y es mucho más resistente a la corrosión que cualquiera de los metales por separado.
· Latones: Se denominan así las aleaciones de cobre con cinc. El latón es menos resistente a los agentes atmosféricos que el cobre, pero soporta mejor el agua y el vapor. En la actualidad se emplea mucho para fabricar casquillos de ajuste de piezas mecánicas. Si a las aleaciones cobre-cinc se le añaden otros metales, como el estaño, el aluminio y el plomo mejoran sus propiedades mecánicas.
· Bronces
Se denominan así las aleaciones de cobre con estaño o con cualquier otro metal, excepto el cinc.
Los bronces, en general, son aleaciones de elevada resistencia mecánica y buena resistencia a la corrosión, superior a la de los latones.
Dependiendo de la presencia de otros metales se distinguen los bronces para forjar y los bronces para fundir.
– Los bronces para forjar poseen porcentajes muy bajos de otros metales. Tienen gran resistencia a la tracción y al desgaste.
– Los bronces para fundir tienen magníficas cualidades para el deslizamiento. Si se añade plomo a la aleación, ésta adquiere cualidades autolubricantes.
Existen bronces especiales empleados para fabricar campanas y objetos artísticos.
3. Un metal ligero: el aluminio
Constituye uno de los principales componentes de la corteza terrestre, sólo superada por el silicio. Ambos elementos se presentan habitualmente combinados en forma de silicatos de aluminio, que no sirven como mena de este metal.
El único mineral del que es posible extraer aluminio en grandes cantidades es la bauxita.
Se trata de óxido hidratado de aluminio mezclado con óxido de hierro y otros materiales. Puede llegar a contener hasta un 65% de riqueza.
La bauxita, una vez extraída, es sometida a un cuidadoso tratamiento para obtener de ella el aluminio metálico.
Proceso de obtención del aluminio
En la actualidad, para la obtención de aluminio se emplea el denominado método Bayer, que consta de dos fases: la obtención de la alúmina y el afino electrolítico.
· En la fase de obtención de la alúmina, se somete la bauxita a un proceso de molienda hasta convertirla en polvo fino. Una vez molida, se mezcla con sosa cáustica y vapor de agua sobrecalentado. Se produce la disolución del óxido de aluminio en la sosa y las impurezas que no se disuelven se eliminan por decantación.
Posteriormente, se añade agua a la disolución para precipitar el óxido de aluminio y separarlo de la sosa. El producto así obtenido recibe el nombre de alúmina.
La alúmina se somete a un proceso de calcinación para eliminar el exceso de agua.
· En la fase de afino electrolítico la alúmina se somete a un proceso electrolítico que separa el aluminio del oxígeno. El oxígeno forma monóxido y dióxido de carbono y se desprende, mientras que el aluminio puro va depositándose en estado fundido en el fondo de la cuba, de la que se extrae con una cuchara.
3.1. Características
El aluminio es un metal de color plateado, muy blando, de baja densidad, conductividad eléctrica alta y muy dúctil y maleable.
Puede ser laminado tanto en trío como en caliente. Mediante laminado en caliente, pueden obtenerse chapas de diferente grosor, hasta un mínimo de 5mm. Si se lamina en frío, las planchas llegan a tener hasta 0,005mm de espesor (papel de aluminio).
Presenta una elevada afinidad por el oxígeno, lo que hace que su superficie se oxide rápidamente, pero la capa de óxido que se forma es totalmente compacta e impide la oxidación posterior.
La resistencia a la corrosión puede ser mejorada mediante una técnica denominada anodizado. Consiste básicamente en hacer actuar el aluminio como ánodo en una cuba electrolítica, con lo que se consigue que se incremente el grosor de la fina película que lo protege de la corrosión.
Su principal inconveniente radica en que resulta difícil de soldar, debido a la capa de óxido. Para ello se utiliza una pistola de soldadura eléctrica (TIG), provista de un electrodo de volframio, que inyecta gas inerte argón para evitar la oxidación durante el proceso.
3.2. Aplicaciones del aluminio
Por tratarse de un material muy blando, para su uso industrial se alea con otros metales, como el cobre, el magnesio, el silicio, el níquel y el cobalto, entre otros.
Se obtienen así las denominadas aleaciones ligeras que mejoran las cualidades del aluminio en cuanto a dureza, resistencia mecánica y facilidad para el mecanizado.
· La aleación con cobre, duraluminio, se emplea en la construcción.
· La aleación de aluminio-magnesio se utiliza para la fabricación de estructuras resistentes en las industrias aeronáutica y naval.
· La aleación de aluminio-silicio se emplea en la construcción de motores.
· La aleación con níquel y cobalto (alnico) se utiliza para fabricar imanes permanentes.
Por su baja densidad y su conductividad relativamente alta, el aluminio se emplea como sustituto del cobre en cables de conducción eléctrica de gran longitud.
No obstante, para evitar fracturas, estos cables suelen llevar alma de acero.
4. Un metal pesado: el plomo
Como ocurría con el cobre, el plomo es uno de los metales conocidos y empleados por el ser humano desde la Antigüedad.
Parece ser que fueron los griegos quienes consiguieron aislar plomo metálico por primera vez.
Sin embargo, hubo que esperar al siglo XIX para que este metal comenzara a utilizarse a escala industrial.
La principal mena de plomo es la galena, compuesta básicamente por sulfuro de plomo, al que acompañan otros metales, como el cobre, la plata o el oro.
Es un mineral de color gris metálico, blando, pesado y muy frágil.
Proceso de obtención del plomo
La obtención industrial de plomo consiste básicamente en reducir la galena y separar el plomo de los metales que lo acompañan.
El proceso consta de tres fases; tostación, fusión y afino.
· En la fase de tostación, la galena se mezcla con sílice, caliza y material fundente, y se calienta en presencia de aire hasta que el sulfuro de plomo se convierte en óxido.
Durante este proceso se produce gas dióxido de azufre, que es aspirado y eliminado,
· En la fase de fusión, se utiliza un horno alto, similar a los empleados en siderurgia.
El óxido de plomo se mezcla con coque, caliza y fundente, y una corriente de aire.
El carbón reduce el óxido de plomo y forma plomo metálico impurificado con otros metales. Los demás componentes funden con la caliza y forman la escoria.
· En la fase de afino, se procede a la separación de los metales que acompañan al plomo.
Mediante este procedimiento se obtiene plomo bruto, todavía parcialmente impurificado.
Si se desea obtener plomo electrolítico, hay que someterlo a un proceso similar al del cobre. En este caso, el ánodo está formado por planchas de plomo bruto y el cátodo, por láminas de plomo puro. De los barros electrolíticos en el fondo se recupera plata y oro.
4.1. Características
El plomo es un metal de color gris plateado, muy blando, de densidad elevada, baja conductividad eléctrica y baja conductividad térmica, flexible y maleable.
Puede ser laminado en frío, pero no estirado en hilos, ya que es muy poco dúctil.
Presenta afinidad por el oxigeno, lo que hace que su superficie brillante, se oxide en contacto con el aire y pierda el brillo, pero la capa de óxido impide la oxidación posterior.
Es particularmente resistente a la corrosión provocada por los ácidos fuertes, como el clorhídrico, el sulfúrico o el nítrico.
Por el contrario, es atacado por la mayoría de los ácidos débiles, como el ácido acético.
En estado puro, se trata de un material extraordinariamente blando.
Puede rayarse con la uña y absorbe muy bien las vibraciones.
4.2. Aplicaciones del plomo
Su elevada densidad lo hace opaco a las radiaciones electromagnéticas, por lo que se utiliza como escudo protector en radiología y en centrales nucleares.
Por su particular comportamiento frente a los ácidos, se utiliza para fabricar recipientes que hayan de contenerlos, como las baterías y los acumuladores eléctricos.
En cambio, nunca debe emplearse como envase de productos alimenticios.
Se usa como aditivo en la industria del vidrio, al que confiere mayor peso y dureza. Esta característica le hace especialmente útil en la industria de producción de lentes.
Las aleaciones de estaño y plomo se utilizan como material de aportación en la denominada soldadura blanda.
El plomo constituye un peligroso veneno mineral, ya que el organismo humano es incapaz de eliminarlo. La intoxicación por plomo se denomina saturnismo y produce intensos dolores intestinales, cefaleas, alucinaciones e hipertensión arterial.
Actualmente, el saturnismo está prácticamente erradicado, gracias a las medidas de seguridad e higiene que se han ido implantando. Por ejemplo, la sustitución de la gasolina tradicional, por gasolina sin plomo o la prohibición de utilizar envases de plomo en productos alimenticios.
5. Un metal blando: el estaño
Aunque es conocido desde la Antigüedad, durante mucho tiempo se le consideró como una variante del plomo.
Se extrae básicamente de un mineral denominado casiterita, que contiene óxido de estaño con una riqueza muy baja (una tonelada de mineral para 200g).
Proceso de obtención del estaño
Dada la baja riqueza en estaño que presenta la casiterita, es necesario concentrar previamente el mineral. Para ello, se tritura y se lava con el fin de separar la ganga.
Posteriormente, se somete a un proceso de tostación para eliminar los sulfuros.
Finalmente, el óxido de estaño se reduce en un horno utilizando antracita.
El estaño fundido se recoge en el fondo del horno y se moldea en bloques.
E! proceso de afino se lleva a cabo en una cuba electrolítica.
En este caso, el ánodo está formado por planchas de estaño bruto y el cátodo, por láminas de estaño puro.
5.1. Características
El estaño es un metal de color blanco brillante, muy blando, poco dúctil pero muy maleable. Su estructura cristalina se pone de manifiesto al doblar una barra de estaño; se escucha un ruido característico, denominado grito del estaño, producido por el rozamiento de los cristales entre sí.
Puede ser laminado en finas planchas, que forman el papel de estaño.
Es resistente a los agentes atmosféricos a temperatura ambiente.
5.2. Aplicaciones del estaño
El papel de estaño fue utilizado como embalaje de alimentos.
En la actualidad ha sido sustituido por el papel de aluminio, por su menor coste.
Por su resistencia a la oxidación, casi la mitad de la producción mundial de estaño se emplea como recubrimiento de otros metales (con el acero, se obtiene la hojalata).
Constituye un elemento imprescindible en multitud de aleaciones:
· Los diversos tipos de bronce, en los que participa en proporciones inferiores al 25%.
· El denominado metal blanco (aleación de cobre, estaño y plomo), empleado en la fabricación de cojinetes.
· Las aleaciones fusibles, utilizadas para construir componentes eléctricos de control
· La soldadura blanda, formada a base de estaño y plomo.
6. Un metal protector: el cinc
Parece ser que los primeros en obtener este metal en estado puro fueron los persas, pero la palabra cinc fue utilizada por primera vez por Paracelso para designar un material que venía de Oriente.
Su mena principal es la blenda, que es una mezcla de sulfuras de cinc y plomo, con un porcentaje de riqueza superior al 50%.
Otros minerales de cinc (riqueza inferior al 50%) son la calamina smithsonita, que es carbonato de cinc, y la calamina willemita, que es silicato de cinc.
Proceso de obtención del cinc
La vía seca, consiste en someter al mineral a una tostación para obtener óxido de cinc, después se reduce el óxido en un horno con ayuda de carbón y sin contacto con el aire.
El metal obtenido se puede afinar posteriormente por procedimientos electrolíticos.
La vía húmeda, consiste en tratar el mineral triturado con una disolución de ácido sulfúrico. El cinc se disuelve en forma de sulfato de cinc y las impurezas precipitan.
La disolución se trata más tarde por métodos electrolíticos para recuperar el cinc.
6.1. Características
El cinc es un metal de color gris azulado, brillante, frágil en trío y relativamente blando.
Es inalterable al aire seco, pero el aire húmedo lo oxida y hace que pierda su brillo.
La capa de óxido que lo empaña lo protege de una oxidación más profunda.
No resiste la acción de los ácidos ni de los agentes alcalinos.
6.2. Aplicaciones del cinc
Debido a su resistencia, se ha utilizado tradicionalmente en forma de planchas para cubiertas, cañerías y canalones.
Forma parte de algunas aleaciones importantes, como los latones, los bronces y la alpaca (aleación de cobre, níquel, cinc y estaño).
Su principal aplicación es el recubrimiento de piezas de hierro y acero mediante los procesos de galvanizado.
· Mediante el galvanizado electrolítico se consigue recubrir las piezas con una delgada capa de cinc, que las protege de la corrosión.
· El galvanizado en caliente consiste en sumergir las piezas que se desea recubrir en un baño de cinc fundido durante un corto período de tiempo. Con ello se consigue una capa de recubrimiento con un coste energético unitario mucho menor.
7. Un metal inoxidable: el níquel
En la Antigüedad ya se acuñaban monedas con aleaciones de cobre y níquel.
Su aprovechamiento industrial data de finales del siglo XIX.
Los principales minerales de los que se obtiene el níquel son la niquelina (mezcla de sulfuros de hierro, níquel y cobre) y la garnierita (silicato de níquel y magnesio).
Su riqueza nunca sobrepasa el 6%.
Proceso de obtención del níquel
Para obtener níquel metálico se sigue un proceso similar al del cobre:
Se tritura y muele el mineral y se separan los sulfuros por flotación.
Se tuesta la mezcla hasta obtener la mata de óxido de níquel
Se reduce el óxido con carbono y se afina el metal por métodos electrolíticos, utilizando ánodos de níquel impuro y cátodos de níquel puro.
7.1. Características
El níquel es un metal de color blanco brillante, medianamente duro, tenaz, dúctil y maleable.
Junto con el hierro y el cobalto son materiales ferromagnéticos.
Es muy resistente a la corrosión, tanto de los agentes atmosféricos, como de los ácidos y las sustancias alcalinas.
7.2. Aplicaciones del níquel
Debido a su gran resistencia a la corrosión, se emplea en la industria alimentaria y en la química para el revestimiento electrolítico de chapas de acero dulce. Este método se denomina niquelado.
Es frecuente encontrarlo formando aleaciones con el cobre, el hierro, el cromo, el volframio y el manganeso, a las que confiere un carácter inoxidable.
Las aleaciones que contienen níquel se clasifican según el porcentaje de este metal.
· Entre las de alto porcentaje en níquel (hasta el 80%) destacan el nicrom, utilizado para fabricar resistencias eléctricas por su alta resistividad y el invar, empleado en relojería por su coeficiente de dilatación prácticamente nulo.
· En las de bajo contenido en níquel (no supera el 15%). Suele alearse con hierro y acero para mejorar las características mecánicas de éstos y facilitar los tratamientos de templado. Los materiales que se obtienen resultan muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos y de los agresivos químicos.
8. Un metal duro: el cromo
Su nombre deriva del griego chroma (color) por formar compuestos de vivos colores.
La principal fuente de cromo es un mineral denominado cromita, que es un compuesto de hierro y cromo, cuya riqueza es tan sólo de 100 ppm (partes por millón).
Proceso de obtención del cromo
Para extraer el cromo, se utiliza el método Goldschmidt.
Consiste en reducir la cromita por tostación empleando aluminio en polvo, se consigue así un material parcialmente impurificado con hierro, denominado ferrocromo.
Si se desea obtener el metal en estado muy puro, se le somete a un proceso de afino electrolítico, partiendo de una disolución de ácido crómico y empleando un ánodo de plomo.
8.1. Características
El cromo es un metal de color blanco brillante, muy duro y frágil.
Es muy resistente a la oxidación y a la corrosión y soporta bien las altas temperaturas.
8.2. Aplicaciones del cromo
Por su gran resistencia a la corrosión debida a los agentes atmosféricos y a otros agentes químicos, se emplea frecuentemente para el recubrimiento electrolítico de otros metales, esta técnica recibe el nombre de cromado.
Sin embargo, esta capa resulta muy porosa y quebradiza. Por ello, debe recubrirse primero de una capa de cobre o níquel y posteriormente la de cromo.
El acero al cromo es una aleación de extraordinaria utilidad industrial, ya que se emplea en la fabricación de cigüeñales y rodamientos por su gran dureza, tenacidad y resistencia a la tracción.
Constituye (junto con el níquel) uno de los aleantes básicos de los aceros inoxidables.
Sus compuestos se utilizan en la obtención de pigmentos colorantes.
El cromo en estado puro no es tóxico, pero sí sus compuestos, los cromatos, que se absorben por vía cutánea y vía respiratoria.
La intoxicación por derivados del cromo se considera una enfermedad profesional.
9. Un metal infusible: el volframio
En el mineral denominado tungstene (piedra pesada, en alemán) existía una sustancia hasta entonces desconocida, a la que se denominó tungsteno.
El metal fue aislado por primera vez a partir de la wolframita.
Se le llamó entonces volframio y ambos nombres han persistido hasta la actualidad.
El mineral básico del que se extrae el volframio es la wolframita, sustancia que además contiene hierro y manganeso y de la que España es el principal productor europeo.
También se utiliza la scheelita, que es una sal de calcio.
Proceso de obtención del volframio
La metalurgia es sencilla, pero el elevado punto de fusión del metal dificulta el tratamiento del producto final.
Los minerales se funden con carbonato de sodio para obtener una sal de volframio.
Después se trata con ácido clorhídrico para obtener óxido de volframio, que precipita en el fondo de la vasija.
Por último, se reduce el óxido con una corriente de hidrógeno en un horno eléctrico.
De este modo se obtiene polvo de volframio, que, se recalienta para sinterizarlo, compactarlo, forjarlo y laminarlo.
9.1. Características
El volframio es un metal de color gris acerado, muy duro y pesado y de buena conductividad eléctrica.
Por su dureza, resulta difícil de mecanizar. Aunque es muy dúctil.
Resiste la acción de los ácidos y los álcalis, aunque es atacado por el cloro.
Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales.
9.2. Aplicaciones del volframio
Por su elevada ductilidad (puede estirarse en hilos de hasta 0,01mm de diámetro), su buena conductividad eléctrica y su elevado punto de fusión, es apropiado para fabricar filamentos de lámparas de incandescencia y resistencias de hornos eléctricos.
Con el carbono, forma carburo de volframio, de extraordinaria dureza.
Esta sustancia se emplea en la fabricación de herramientas de corte y de matrices para trabajos en caliente, con los nombres de widia y estelita, respectivamente.
Se emplea como aleante para obtener aceros imantados.
Se asocia al titanio y al tántalo para fabricar herramientas de corte rápido.
Sin embargo, debido a la dureza del material, estas herramientas resultan frágiles.
10. Un metal líquido: el mercurio
Dada su característica de metal líquido a temperatura ambiente, es conocido y utilizado desde tiempo inmemorial.
Los griegos lo denominaron hidro argiros (plata liquida) de donde deriva su nombre latino hidrargirum. Los alquimistas de la Edad Media no lo consideraban un metal sino la esencia de todos los metales.
Su principal mena es el cinabrio, mineral de coloración rojiza característica constituido por sulfuro de mercurio, aunque puede encontrarse mercurio nativo en estado líquido.
Los yacimientos más ricos del mundo se encuentran en Almadén (Ciudad Real), aunque el principal país productor de mercurio es Italia.
Proceso de obtención del mercurio
El tratamiento del mineral para la obtención del mercurio líquido es sencillo, debido a su bajo punto de ebullición.
El cinabrio se somete a un proceso de tostación en presencia de aire.
El mercurio se volatiliza y sus vapores son conducidos a dispositivos de condensación, donde el mercurio se condensa y se recoge en estado líquido.
10.1. Características
El mercurio es un líquido de color plateado y brillante, de densidad muy elevada, buen conductor de la electricidad y con un elevado coeficiente de dilatación térmica.
Es capaz de disolver casi todos los metales, excepto el hierro, el níquel, el molibdeno y el tungsteno, con los que forma amalgamas amasables que endurecen con el tiempo.
10.2. Aplicaciones del mercurio
Se emplea para fabricar termómetros y barómetros, ya que su dilatación es uniforme a cualquier temperatura. Las amalgamas de mercurio con otros metales se utilizan en odontología como empaste de dientes.
Modernamente se emplea en electricidad para fabricar lámparas fluorescentes a base de vapor de mercurio y pilas de botón de elevado rendimiento y tamaño reducido.
El mercurio es muy venenoso, ya que el organismo es incapaz de eliminarlo.
Por su bajo punto de ebullición, puede producir vapores extraordinariamente peligrosos, pues la principal vía de intoxicación es la respiratoria.
La intoxicación por este metal se denomina hidrargirismo.
11. Un metal resistente: el titanio
El nombre de titanio (del latín titán) significa “hijo de la Tierra”.
Se encuentra en casi todas las rocas de origen volcánico que contienen hierro.
Su mineral más común es el rutilo, que es dióxido de titanio cristalizado.
También se obtiene de la ilmenita, un compuesto de titanio y hierro.
Proceso de obtención del titanio
El procedimiento más utilizado en la industria consiste en la cloruración o transformación del óxido de titanio en tetracloruro de titanio, a temperatura elevada.
Este compuesto, una vez condensado y purificado, es reducido en atmósfera inerte en un reactor y se obtiene la denominada esponja de titanio.
La esponja se funde en un horno eléctrico y se obtienen los lingotes de metal.
11.1. Características
El titanio es un metal de color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y de gran resistencia mecánica.
Se oxida parcialmente y es atacado por los ácidos fuertes, pero soporta muy bien la corrosión de los agentes atmosféricos.
11.2. Aplicaciones del titanio
Por su densidad relativamente baja y su resistencia mecánica, se utiliza para la construcción del fuselaje de aviones, cohetes y lanzaderas espaciales, ya que sus aleaciones resultan más duras que las del aluminio, a igualdad de peso.
Está presente en las aleaciones de algunos aceros ordinarios y de los inoxidables.
Sus aleaciones resultan particularmente duras y resistentes.
El carburo de titanio, especialmente refractario, se utiliza en la fabricación de aletas de turbinas, en la industria aeroespacial y en herramientas de corte.
12. Un metal ultraligero: el magnesio
Aunque sus compuestos están muy difundidos por la naturaleza, no se encuentra en estado libre y por ello era desconocido hasta el siglo XVIII.
Sus compuestos más comunes son silicatos de magnesio (talco, asbesto).
El cloruro de magnesio se encuentra disuelto en el agua del mar.
Proceso de obtención del magnesio
Se puede obtener por dos procedimientos: por tratamiento térmico y por electrólisis.
· 
El tratamiento térmico se aplica a los silicatos y carbonates de magnesio. Consiste en someterlos a elevadas temperaturas en un horno eléctrico junto con agentes reductores del oxígeno y de este modo se libera el magnesio metálico.
· La electrólisis se aplica al cloruro de magnesio fundido. Éste se coloca en una cuba que hace de cátodo y en la que se introduce una barra de carbón que hace de ánodo, como se muestra en la imagen. El magnesio liberado, como es menos denso que el cloruro, queda flotando sobre éste, se retira con una cuchara y se vierte en moldes.
12.1. Características
El magnesio es un metal de color blanco brillante, muy ligero, blando, maleable y poco dúctil. La humedad provoca la aparición de una capa de carbonato muy porosa que no protege al metal, y con el tiempo, llega a corroerse por completo.
Tiene gran afinidad por el oxígeno, con el que reacciona de manera muy rápida cuando está finalmente pulverizado.
12.2. Aplicaciones del magnesio
Su combustión casi explosiva determinó su uso como flash de las antiguas cámaras fotográficas. Actualmente, esta propiedad se emplea en pirotecnia.
Se utiliza como agente reductor para obtener otros metales, como el titanio, el circonio, el tántalo y el uranio, a partir de sus cloruros.
Por su densidad extraordinariamente baja, forma aleaciones ultraligeras con otros metales (manganeso, cinc y aluminio, que se emplean en la industria aeronáutica y en la fabricación de bicicletas, automóviles y motocicletas de competición.
Según su composición, las aleaciones ultraligeras se clasifican en aleaciones para fundición y aleaciones para forja.
