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Arcilla

Arcilla

La arcilla es un mineral procedente de la descomposición de rocas que contienen feldespato, por ejemplo granito, originada en un proceso natural que demora cientos de miles de años. Físicamente se considera un coloide, de partícula extremadamente pequeña y superfície lisa. Químicamente es un silicato hidratado de alúmina, cuya fórmula es Al₂O₃2Si O₂2H₂O. Se caracteriza por adquirir plasticidad al mezclarla con agua, y también sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800º C. La arcilla endurecida mediante la acción del fuego fue la primer cerámica elaborada por el hombre, y aún es uno de los materiales más baratos y ampliamente utilizado. Ladrillos, utensillos de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son hechos de arcilla. También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel, producción de cemento y procesos químicos.

Clasificación

Las arcillas pueden clasificarse de acuerdo al proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento en el que se encuentan. Se puede reconocer:
- Arcilla primaria: El yacimiento es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla primaria conocida.
- Arcillas secundarias: Son las que se han desplazado después de su formación, por fuerzas físicas o químicas. Se encuentran entre ellas el caolín secundario, la arcilla refractaria, la arcilla de bola, el barro de superficie y el gres Categoría:Minerales y rocas Categoría:Materiales ja:粘土 ms:Tanah liat

Mineral

] Un mineral es un cuerpo producido por procesos de naturaleza inorgánica, generalmente con una composición química definida y, si se forma en condiciones favorables, una característica de estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina y otras propiedades físicas. Están presentes en numerosas sustancias, que se pueden clasificar por su ámbito de aplicación en: # Sustancias relacionadas a la geología y que se estudian en el ámbito de la mineralogía. # Sustancias que tienen un papel relevante en la alimentación y que se estudian en el ámbito de la nutrición.

Véase también

- Mineralogía
- Roca
- Mineral (nutriente)
- Elemento químico esencial
- Oligoelemento Categoría:Elementos químicos Categoría:Mineralogía Categoría:Minerales y oligoelementos ja:鉱物 simple:Mineral th:แร่

Roca

En geología se llama roca a cualquier agregado natural formado por uno o más minerales. Un agregado es un sólido cohesionado. Las rocas generalmente están formadas por varias especies mineralógicas (rocas compuestas), pero también existen rocas constituidas por un solo mineral (rocas monominerálicas). En la corteza terrestre se distinguen tres tipos de rocas:
- rocas ígneas: rocas formadas por la solidificación del magma o de la lava.
- rocas metamórficas: rocas formadas por alteraciones de rocas ya consolidadas de la corteza de la Tierra,
- rocas sedimentarias: rocas formadas como resultado de la erosión o de un precipitado de químicos. Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado litogénesis, en el cual intervienen incluso los seres vivos.

Composición de las rocas

En las rocas aparecen dos tipos de minerales: # Minerales esenciales – Son los minerales que caracterizan a una roca y que siempre aparecen en ella; por ejemplo, en el granito siempre aparecen cuarzo, feldespato y mica. # Minerales accesorios – Son impurezas que pueden aparecer o no, es decir, no son fundamentales para las características de cada roca, aunque le den propiedades llamativas. Cuando aparecen, lo hacen siempre en cantidades mínimas. Por ejemplo, el mármol está formado siempre por calcita.

Clasificación de las rocas

Las rocas se pueden clasificar en varios formas atendiendo a criterios tales como la composición química, la textura, la permeabilidad, etcétera. En cualquier caso, el criterio más usado es el origen.

Rocas sedimentarias

- Procesos que las originan: Diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento.
- Lugares donde se forman: En la superficie del planeta, sobre todo en zonas hundidas de la misma llamadas cuencas sedimentarias (lagos, océanos...).

Rocas magmáticas

- Procesos que las originan: Enfriamiento y solidificación de un magma, material formado a gran profundidad y constituido por rocas fundidas, fragmentos sin fundir y gases.
- Lugares donde se forman: En la superficie y más frecuentemente en el interior terrestre.

Rocas metamórficas

- Procesos que las originan: Transformación de cualquier tipo de roca en el interior terrestre, debido a las altas presiones y temperaturas.
- Lugares donde se forman: En el interior de la Tierra, especialmente a grandes profundidades.

El ciclo de las rocas o ciclo litologico

En el contexto del tiempo geológico las rocas sufren transformaciones debido a distintos procesos. Los agentes geológicos externos producen la meteorización, erosión, transporte y sedimentación de las rocas de la superficie. Se llama meteorización a la acción geológica de la atmósfera, que produce una degradación, fragmentación y oxidación. Los sedimentos se depositan en las cuencas sedimentarias, unos sobre otros, formando capas horizontales (estratos). Los sedimentos sufren una serie de procesos (diagénesis) que los transforman en rocas sedimentarias. Aquéllas proceden de la compactación y cementación de sedimentos; se producen en las cuencas sedimentarias, principalmente los fondos marinos. La compactación es el proceso de eliminación de huecos en un sedimento, debido al peso de los sedimentos que caen encima. La cementación es consecuencia producida por la compactación; consiste en la formación de un cemento que une entre sí a los sedimentos (los fragmentos de rocas).

Véase también

- Geología
- Mineralogía Categoría: Mineralogía Categoría: Petrología ja:石

Feldespato

Los feldespatos son grupos de minerales constituyentes fundamentalmente de las rocas igneas aunque pueden encontarse en cualquier tipo de roca. Los feldespatos corresponden a los silicatos de aluminio y de calcio, sodio o potasio, o mezclas de esas bases. Su estructura consiste en una base de silicio (Si⁴⁺) en la que una parte ha sido sustituida, isomórficamente, por aluminio., al desequilibrase las cargas se compensan con cationes metálicos (k⁺, Na⁺, Ca⁺²). Pueden ser monoclínicos o triclínicos. Son de color blanco, de brillo vítreo o bien de colores muy claros. Su origen es petrográfico, muy abundantes y formados a través de la consolidación de los magmas. Son muy alterables y se deterioran a través de un proceso llamado caolinización. Todos los feldespatos son minerales duros, de peso específico comprendido entre 2,5 y 2,75. Se dividen en dos clases:Se dividen en dos grandes grupos: :
- Ortoclasas, (feldespatos potásicos)que son monoclínicos como la ortosa.
- Plagioclasas, (feldespatos de calcio o sodio) que son triclínicos como la albita. Junto con el cuarzo y la mica es un mineral constituyente del granito, siendo el responsable de la descomposición de este. Categoría: Minerales y rocas

Coloide

Un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema físico compuesto por dos fases:una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas, por lo general sólidas, de tamaño mesoscópico (es decir, a medio camino entre los mundos macroscópico y microscópico). Así, se trata de partículas que no son apreciables a simple vista, pero mucho más grandes que cualquier molécula. En particular, la comunidad científica define la escala mesoscópica como la situada entre unos 10 nanómetros y 10 micrómetros. El nombre coloide fue introducido por el físico escocés Thomas Graham en 1861 y proviene de la raíz griega kolas que significa que puede pegarse. Este nombre hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: su tendencia espontánea a agregar o formar coágulos. Aunque el coloide por excelencia es aquel en el que la fase continua es un líquido y la fase dispersa se compone de partículas sólidas, pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación. En la siguiente tabla se recogen los distintos tipos de coloides según el estado de sus fases continua y dispersa: Actualmente, y debido a sus aplicaciones industriales y biomédicas, el estudio de los coloides ha cobrado una gran importancia dentro de la química física y de la física aplicada. Así, numerosos grupos de investigación de todo el mundo se dedican al estudio de las propiedades ópticas, acústicas, de estabilidad y de su comportamiento frente a campos externos. En particular, el comportamiento electrocinético (principalmente las medidas de movilidad electroforética) o la conductividad de la suspensión completa. Por lo general, el estudio de los coloides es experimental, aunque también se realizan grandes esfuerzos en los estudios teóricos, así como en desarrollo de simulaciones informáticas de su comportamiento. En la mayor parte de los fenómenos coloidales, como la conductividad y la movilidad electroforética, estas teorías tan sólo reproducen la realidad de manera cualitativa, pero el acuerdo cuantitativo sigue sin ser completamente satisfactorio. Categoría:Física ja:コロイド

Aluminosilicato

Mineral que contiene óxido de aluminio (Al₂O₃) y cuarzo (SiO₂). Son alumninosilicatos: el feldespato, la arcilla, el granito, etc.. Categoría:Ciencias de la Tierra

Aluminio

El aluminio es el elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Con el 8,13 % es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le convierten en un material idóneo para multitud de aplicaciones, especialmente en aeronáutica. Sin embargo, la elevada cantidad de energía necesaria para su obtención dificulta su mayor utilización; dificultad que puede compensarse por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.

Características principales

El aluminio es un metal ligero, blando pero resistente, de aspecto gris plateado. Su densidad es aproximadamente un tercio de la del acero o el cobre. Es muy maleable y dúctil y es apto para el mecanizado y la fundición. Debido a su elevado calor de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio (Alúmina Al₂O₃) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación proporcionándole resistencia a la corrosión y durabilidad. Esta capa protectora puede ser ampliada por electrólisis en presencia de oxalatos. El aluminio tiene características anfóteras. Esto significa que se disuelve tanto en ácidos (formando sales de aluminio) como en bases fuertes (formando aluminatos con el anión [Al(OH)₄]^- liberando hidrógeno. El principal y casi único estado de oxidación del aluminio es +III como es de esperar por sus tres electrones en la capa de valencia ( metal pesado).

Aplicaciones

Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, su uso excede al del cualquier otro exceptuando el acero, y es un material importante en multitud de actividades económicas. El aluminio puro es blando y frágil, pero sus aleaciones con pequeñas cantidades de cobre, manganeso, silicio, magnesio y otros elementos presentan una gran variedad de características adecuadas a las más diversas aplicaciones. Estas aleaciones constituyen el componente principal de multitud de componentes de los aviones y cohetes, en los que el peso es un factor crítico. Cuando se evapora aluminio en el vacío, forma un revestimiento que refleja tanto la luz visible como la infrarroja; además la capa de óxido que se forma impide el deterioro del recubrimiento, por esta razón se ha empleado para revestir los espejos de telescopios, en sustitución de la plata. Dada su gran reactividad química, finamente pulverizado se usa como combustible sólido de cohetes y para aumentar la potencia de explosivos, como ánodo de sacrificio y en procesos de aluminotermia (termita) para la obtención de metales. Otros usos del aluminio son:
- Transporte, como material estructural en aviones, automóviles, tanques, superestructuras de buques, blindajes, etc.
- Embalaje; papel de aluminio, latas, tetrabriks, etc.
- Construcción; ventanas, puertas, perfiles estructurales, etc.
- Bienes de uso; utensilios de cocina, herramientas, etc.
- Transmisión eléctrica. Aunque su conductividad eléctrica es tan sólo el 60% de la del cobre su mayor ligereza permite una mayor separación de las torres de alta tensión, disminuyendo los costes de la infraestructura.
- Recipientes criogénicos (hasta -200 ºC, ya que no presenta temperatura de trancisión (ductil a fragil) como el acero, así la tenacidad del material es mejor a bajas temperaturas, calderería.
- Las sales de aluminio de los ácidos grasos (p. ej. el estearato de aluminio) forman parte de la formulación del napalm.
- Los hidruros complejos de aluminio son reductores valurosos en síntesis orgánica.
- Los haluros de aluminio tienen características de ácido Lewis y son utilizados como tales como catalizadores o reactivos auxiliares.
- Los aluminosilicatos son una clase importante de minerales. Forman parte de las arcillas y son la base de muchas cerámicas.
- Aditivos de óxido de aluminio o aluminosilicatos a vidrios varían las características térmicas, mecánicas y ópticas de los vidiros.
- El corundo (Al₂O₃) es utilizado como abrassivo. Unas variantes (rubí, zafiro) se utilizan en la joyería como piedras preciosas. Aleaciones de aluminio: Duraluminio

Historia

Tanto en Grecia como en Roma se empleaba el alumbre (del latín alūmen, -ĭnis, alumbre), una sal doble de aluminio y potasio como moridente en tintorería y astringente en medicina, uso aún en vigor. Generalmente se reconoce a Friedrich Wöhler el aislamiento del aluminio en 1827. Aún así, el metal fue obtenido, impuro, dos años antes por el físico y químico danés Hans Christian Ørsted. En 1807, Humphrey Davy propuso el nombre aluminum para este metal aún no decubierto, pero más tarde decidió cambiarlo por aluminium por coherencia con la mayoría de los nombres de elementos, que usan el sufijo -ium. De éste derivaron los nombres actuales en otros idiomas; no obstante, en los EE.UU. con el tiempo se popularizó el uso de la primera forma, hoy también admitida por la IUPAC aunque prefiere la otra.

Abundancia y obtención

Aunque el aluminio es un material muy abundante en la corteza terrestre (8,1%) raramente se encuentra libre. Sus aplicaciones industriales son relativamente recientes, produciéndose a escala industrial desde finales del siglo XIX. Cuando fue descubierto se encontró que era extermadamente difícil su separación de las rocas de las que formaba parte, por lo que durante un tiempo fue considerado un metal precioso, más caro que el oro; sin embargo, con las mejoras de los procesos los precios bajaron continuamente hasta colapsarse en 1889 tras descubrirse un método sencillo de extracción del metal. Actualmente, uno de los factores que estimula su uso es la estabilidad de su precio. Las primeras síntesis del metal se basaron en la reducción del cloruro de aluminio con potasio elemental. En 1859 Henri Sainte-Claire Deville publicó dos mejoras al proceso de obtención al sustituir el potasio por sodio y el cloruro simple por doble; posteriormente, la invención del proceso Hall-Héroult en 1886 abarató el proceso de extracción del aluminio a partir del mineral, lo que permitió, junto con el proceso Bayer del mismo año, que se extendiera su uso hasta hacerse común en multitud de aplicaciones. La recuperación del metal a partir de la chatarra (reciclado) era una práctica conocida desde principios del siglo XX. Es, sin embargo, a partir de los 60 cuando se generaliza, más por razones medioambientales que estrictamente económicas. El proceso ordinario de obtención del metal consta de dos etapas, la obtención de alúmina por el proceso Bayer a partir de la bauxita, y posterior electrólisis del óxido para obtener el aluminio. La elevada reactividad del aluminio impide extraerlo de la alúmina mediante reducción, siendo necesaria la electrólisis del óxido, lo que exige a su vez que éste se encuentre en estado líquido. No obstante, la alúmina tiene un punto de fusión de 2000 ºC, excesivamente alta para acometer el proceso de forma económica por lo que era disuelta en criolita fundida, lo que disminuía la temperatura hasta los 1000ºC. Actualmente, la criolita se sustituye cada vez más por la ciolita un fluoruro artificial de aluminio, sodio y calcio.

Isótopos

El aluminio tiene nueve isótopos cuyas masas atómicas varían entre 23 y 30 uma. Tan sólo el Al-27, estable, y Al-26, radiactivo con una vida media de 0,72×10⁶ años, se encuentran en la naturaleza. El Al-26 se produce en la atmósfera al ser bombardeado el argón con rayos cósmicos y protones. Los isótopos de aluminio tienen aplicación práctica en la datación de sedimentos marinos, hielos glaciares, meteoritos, etc. La relación Al-26/Be-10 se ha empleado en el análisis de procesos de transporte, deposición, sedimentación y erosión a escalas de tiempo de millones de años. El Al-26 cosmogénico se aplicó primero en los estudios de la Luna y los meteoritos. Éstos últimos se encuentran sometidos a un intenso bombardeo de rayos cósmicos durante su viaje espacial, produciéndose una cantidad significativa de Al-26. Tras su impacto contra la Tierra, la atmósfera, que filtra los rayos cósmicos, detiene la producción de Al-26 permitiendo determinar la fecha en la que el meteorito cayó. : Magnesio

Precauciones

El aluminio es uno de los pocos elementos abundantes en la naturaleza que parecen no tener ninguna función biológica beneficiosa. Algunas personas manifiestan alergia al aluminio, sufriendo dematitis por contacto, e incluso desórdenes digestivos al ingerir alimentos cocinados en recipientes de aluminio; para el resto de personas, no se considera tan tóxico como los metales pesados, aunque existen evidencias de cierta toxicidad si se consume en grandes cantidades. El uso de recipientes de aluminio no se ha encontrado que acarree problemas de salud, estando éstos relacionados con el consumo de antiácidos o antitranspirantes que contienen aluminio. Se ha sugerido que el aluminio puede estar relacionado con el Alzheimer, aunque la teoría ha sido refutada.

Reciclaje

El aluminio no cambia sus características químicas durante el reciclado. El proceso se puede repetir indefinidamente y los objetos de aluminio se pueden fabricar enteramente con material reciclado. Muchos desechos de aluminio como las latas se pueden prensar fácilmente, reduciendo su volumen y facilitando su almacenamiento y transporte, las latas usadas de aluminio tienen el valor más alto de todos los residuos de envases y embalajes, lo anterior es un incentivo para su recuperación. Algunos beneficios del reciclaje de aluminio son:
- Al utilizar aluminio recuperado en el proceso de fabricación de nuevos productos existe un ahorro de energía del 95% respecto a si se utilizara materia prima virgen (bauxita).
- El proceso de reciclado es normalmente fácil, ya que los objetos de aluminio desechados están compuestos normalmente sólo de aluminio por lo que no se requiere una separación previa de otros materiales.
- Un residuo de aluminio es fácil de manejar: es ligero, no se rompe, no arde y no se oxida, por lo mismo es también fácil de transportar. El aluminio es un material cotizado y rentable con un mercado importante a nivel mundial. Por ello todo el aluminio recogido tiene garantizado su reciclado. El reciclaje de aluminio produce beneficios ya que proporciona fuente de ingresos y ocupación para la mano de obra no calificada.

Acciones emprendidas

Muchas personas en los países en desarrollo se dedican a la recolección de aluminio de desecho, principalmente latas, por lo que contribuyen al reciclaje de este metal. Otras personas lo hacen por conciencia ambiental; en muchas partes del mundo organizaciones comunales, supermercados, escuelas y tiendas de todos tamañós cuentan con un programa de reciclaje de aluminio. Como ejemplo tenemos que la empresa TOMRA LATASA de Chile mantiene convenios de recogida de envases en colegios y centros de recreación. También ha dispuesto contenedores especiales para que los consumidores dispongan las latas vacías en ellas. Algunos de estos contenedores son más sofisticados y cuentan con un dispositivo especial que aplasta las latas cuando se dispone en el contenedor de modo de maximizar su capacidad.

Enlaces externos:

- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Al/index.html WebElements.com - Aluminio]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Al.html EnvironmentalChemistry.com - Aluminio]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele013.html Es Elemental - Aluminio] categoría:Elementos químicos categoría:Metales ja:アルミニウム ko:알루미늄 simple:Aluminium th:อะลูมิเนียม

Silicio

El silicio es un elemento químico no metálico situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos formando parte de la familia de los carbonoideos. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7% en peso) después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.

Características principales

Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

Aplicaciones

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 semicondutores; 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 y esmaltados.
- 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.

Historia

El silicio (del latín silex, sílice) fue identificado por primera vez por Antoine Lavoisier en 1787, y posteriormente tomado como compuesto por Humphry Davy en 1800. En 1811 Gay-Lussac, y Louis Thenard probablemente, preparó silicio amorfo impuro calentando potasio con tetrafluoruro de silicio. En 1824 Berzelius preparó silicio amorfo empleando un método similar al de Gay-Lussac, purificando después el producto mediante lavados sucesivos hasta aislar el elemento.

Abundancia y obtención

El silicio es uno de los componentes principales de los aerolitos, una clase de meteoroides. Medido en peso el silicio representa más de la cuarta parte de la corteza terrestre y es el segundo elemento más abundante por detrás del oxígeno. El silicio no se encuentra en estado nativo; arena, cuarzo, amatista, ágata, pedernal, ópalo y jaspe son algunas de los minerales en los que aparece el óxido, mientras que formando silicatos se encuentra, entre otros, en el granito, feldespato, arcilla, hornblenda y mica. El silicio comercial se obtiene a partir de sílice de alta pureza en horno de arco eléctrico reduciendo el óxido con electrodos de carbono a temperatura superior a 1900 ºC: :SiO₂ + C → Si + CO₂ El silicio líquido se acumula en el fondo del horno de donde se extrae y se enfría. El silicio producido por este proceso se denomina metalúrgico y tiene una pureza superior al 99%. Para la construcción de dispositivos semiconductores es necesario un silicio de mayor pureza, silicio ultrapuro, que puede obtenerse por métodos físicos o químicos. Los métodos físicos de purificación del silicio metalúrgico se basan en la mayor solubilidad de las impurezas en el silicio líquido, de forma que éste se concentra en las últimas zonas solidificadas. El primer método, usado de forma limitada para construir componentes de radar durante la Segunda Guerra Mundial, consiste en moler el silicio de forma que las impurezas se acumulen en las superficies de los granos; disolviendo éstos parcialmente con ácido se obtenía un polvo más puro. La fusión por zonas, el primer método usado a escala industrial, consiste en fundir un extremo de la barra de silicio y trasladar lentamente el foco de calor a lo largo de la barra de modo que el silicio va solidificando con una pureza mayor al arrastrar la zona fundida gran parte de las impurezas. El proceso puede repetirse las veces que sea necesario hasta lograr la pureza deseada bastando entonces cortar el extremo final en el que se han acumulado las impurezas. Los métodos químicos, usados actualmente, actúan sobre un compuesto de silicio que sea más fácil de purificar descomponiéndolo tras la purificación para obtener el silicio. Los compuestos comúnmente usados son el triclorosilano (HSiCl₃), el tetracloruro de silicio (SiCl₄) y el silano (SiH₄). En el proceso Siemens, las barras de silicio de alta pureza se exponen a 1150ºC al triclorosilano, gas que se descompone depositando silicio adicional en la barra según la siguiente reacción: :2 HSiCl₃ → Si + 2 HCl + SiCl₄ El silicio producido por éste y otros métodos similares se denomina silicio policristalino y típicamente tiene una fracción de impurezas de 0,001 ppm o menor. El método Dupont consiste en hacer reaccionar tetracloruro de silicio a 950ºC con vapores de cinc muy puros: :SiCl₄ + 2 Zn → Si + 2 ZnCl₂ Este método, sin embargo, está plagado de dificultades (el cloruro de cinc, subproducto de la reacción, solidifica y obstruye las líneas) por lo que eventualmente se ha abandonado en favor del proceso Siemens. Una vez obtenido el silicio ultrapuro es necesario obtener un monocristal, para lo que se utiliza el proceso Czochralski.

Isótopos

El silicio tiene nueve isótopos, con número másico entre 25 a 33. El isótopo mas abundante es el Si 28 con una abundancia del 92.23%, el Si 29 tiene una abundancia del 4.67% y el Si 30 que tiene una abundancia del 3.1 todos ellos son estables. El Si 32 es radiactivo que proviene del decaimiento del argón. Su tiempo de semivida es aproximadamente de unos 276 años. Padece un decaimiento beta que lo transforma en P-32 (que tiene un periodo de semivida de 14.28 años).

Precauciones

La inhalación del polvo de sílice cristalina puede provocar silicosis.

Referencias externas

- [http://enciclopedia.us.es/index.php/Silicio Enciclopedia Libre]
- [http://periodic.lanl.gov/elements/14.html Los Alamos National Laboratory - Silicio]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Si/index.html WebElements.com - Silicio]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Si.html EnvironmentalChemistry.com - Silicio]
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn1508.htm Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España]: Ficha internacional de seguridad química del silicio. Categoría: Elementos químicos categoría:Minerales y oligoelementos ja:ケイ素 ko:규소 th:ซิลิคอน

Oxígeno

El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular, O₂, es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamente el 20% de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos, esencial en la respiración celular de los organimos aeróbicos. Es un gas incoloro, inodoro e insípido. Existe una forma molecular formada por tres átomos de oxígeno, O₃, denominada ozono cuya presencia en la atmósfera protege la Tierra de la inicidencia de radiación ultravioleta procedente del Sol. Un átomo de oxígeno combinado con dos de hidrógeno forman una molécula de agua.

Características principales

En condiciones normales de presión y temperatura, el oxígeno se encuentra en estado gaseoso formando moléculas diatómicas (O₂) que a pesar de ser inestables se generan durante la fotosíntesis de las plantas y son posteriormente utilizadas por los animales en la respiración (ver ciclo del oxígeno). El oxígeno líquido y sólido tiene una ligera coloración azulada y en ambos estados es muy paramagnético. El oxígeno líquido se obtiene usualmente mediante la destilación fraccionada del aire líquido junto con el nitrógeno. Reacciona con la práctica totalidad de los metales (exceptuando los metales nobles) provocando la corrosión.

Aplicaciones

La principal utilización del oxígeno es como oxidante ya que tiene una elevada electronegatividad, sólo superada por el flúor, así, por ejemplo, se usa oxígeno líquido en los motores de propulsión de los cohetes, mientras que en los procesos industriales y en el transporte el oxígeno para la combustión se toma directamente del aire. Otras aplicaciones industriales son la soldadura y la fabricación de acero y metanol. La medicina también hace uso del oxígeno suministrándolo como suplemento a pacientes con dificultades respiratorias; y se emplean botellas de oxígeno en diversas prácticas deportivas como el submarinismo o laborales, en el caso de acceder a lugares cerrados, o escasamente ventilados, con atmósferas contaminadas (limpieza interior de depósitos, trabajo en salas de pintura, etc.) El oxígeno provoca una respuesta de euforia en los que lo inhalan, por lo que históricamente se ha usado como divertimento, práctica que persiste hoy día. En el siglo XIX también se utilizó, mezclado con óxido nitroso como analgésico.

Historia

El oxígeno, del griego ὀξύς, ácido, y -geno, de la raíz γεν, generar, —nombre dado por Lavoisier en 1774 que a la postre se ha demostrado inexacto en la medida en que hay numerosos ácidos que no contienen oxígeno— fue descubierto por el farmaceútico sueco Karl Wilhelm Scheele en 1771, pero su trabajo no obtuvo reconocimiento inmediato y en ocasiones se atribuye a Joseph Priestley quien lo descubrió independientemente el 1 de agosto de 1774.

Abundancia y obtención

Es el elemento más abundante de la corteza terrestre (un 46,7% estimado), y de los océanos (en torno al 87% como componente del agua) y el segundo en la atmósfera (cerca del 20%). Los óxidos de metales, silicatos (SiO₄^4-) y carbonatos (CO₃^2-) se encuentran con frecuencia en rocas y suelo. En la atmósfera se encuentra como oxígeno molecular, O₂, dióxido de carbono y en menor proporción como monóxido de carbono (CO), ozono (O₃), dióxido de nitrógeno (NO₂), monóxido de nitrógeno (NO), dióxido de azufre (SO₂), etc. En los planetas exteriores (más alejados del Sol) y en cometas se encuentra agua congelada y otros compuestos de oxígeno, por ejemplo, en Marte hay dióxido de carbono congelado. El espectro de este elemento también se aprecia a menudo en las estrellas.

Compuestos

Su alta electronegatividad le hace reaccionar con casi cualquier elemento químico exceptuando los pocos gases nobles. El compuesto más notable del oxígeno es el agua (H₂O); otros compuestos bien conocidos son el dióxido de carbono, los alcoholes (R-OH), aldehídos, (R-CHO), y ácidos carboxílicos (R-COOH). Los radicales clorato (ClO₃^-), perclorato (ClO₄^-), cromato (CrO₄^2-), dicromato (Cr₂O₇^2-), permanganato (MnO₄^-) y nitrato (NO₃^-) son fuertes agentes oxidantes. Los Epóxidos son éteres en los que el átomo de oxígeno forma parte de un anillo de tres átomos. El Ozono (O₃) se forma mediante descargas eléctricas en presencia de oxígeno molecular (durante las tormentas eléctricas por ejemplo). Se ha encontrado en el oxígeno líquido, en pequeñas cantidades, una doble molécula de oxígeno (O₂)₂.

Rol biológico

El oxígeno respirado por los organismos aerobios, liberado por la plantas mediante la fotosíntesis, participa en la conversión de nutrientes en energía (ATP). Su disminución provoca hipoxemia y la falta total de él anoxia pudiendo provocar la muerte del organismo.

Isótopos

Oxígeno tiene tres isótopos estables y diez radioactivos. Los radioisótopos todos tienen una vida media de menos de tres minutos.

Precauciones

El oxígeno puede ser tóxico a elevadas presiones parciales. Algunos compuestos como el ozono, el peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo son muy tóxicos. El cuerpo humano ha desarrollado mecanismos de protección contras estas especies tóxicas. Por ejemplo la glutación actúa como antioxidante, al igual que la bilirrubina (un producto derivado del metabolismo de la hemoglobina). Las atmósferas ricas en oxígeno en presencia de materiales combustibles son susceptibles de provocar incendios que se propagan con gran rapidez así como explosiones. Otro tanto sucede si las fuentes de oxígeno son cloratos, percloratos, dicromatos, etc.; estos compuestos con alto poder oxidante, pueden además provocar quemaduras químicas.

Véase también

- Anoxia
- Ciclo del oxígeno

Referencias externas

- [http://enciclopedia.us.es/index.php/Ox%EDgeno Enciclopedia Libre]
- [http://periodic.lanl.gov/elements/8.html Los Alamos National Laboratory - Oxygen]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/O/index.html WebElements.com - Oxygen]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O.html EnvironmentalChemistry.com - Oxygen]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele008.html It's Elemental - Oxygen]
- [http://www.mtsinai.org/pulmonary/papers/ox-hist/ox-hist-intro.html Oxygen Therapy - The First 150 Years]
- [http://members.tripod.com/tjaartdb0/html/oxygen_toxicity.html Oxygen Toxicity]
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0138.htm Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España]: Ficha internacional de seguridad química del oxígeno licuado. Categoría: Elementos químicos als:Sauerstoff ja:酸素 ko:산소 ms:Oksigen simple:Oxygen th:ออกซิเจน

Oxígeno

Características principales

Aplicaciones

Historia

Abundancia y obtención

Compuestos

Rol biológico

Isótopos

Oxígeno tiene tres isótopos estables y diez radioactivos. Los radioisótopos todos tienen una vida media de menos de tres minutos.

Precauciones

Véase también

- Anoxia
- Ciclo del oxígeno

Referencias externas

Plasticidad

Es lo contrario a la elasticidad, es decir, la propiedad que tiene un material de mantener una forma adquirida(una NUEVA forma) Al aplicar tensión a un material, parte de la deformación provocada, si se supera el límite elástico, se recupera, y parte permanecerá como deformación permanente

Alfarería

Por alfarería se entienden aquellos objetos realizados con arcilla y posteriormente cocidos en una sola cocción. Es un término más limitado que cerámica. Normalmente se aplica a las piezas realizadas sin esmalte o con barniz aplicado en una sola cocción. Las ollas o pucheros (en inglés este término se traduce como pottery), platos, vasos, botijos y una lista interminable de piezas son las que tradicionalmente se denomiman alfarería. La persona que hace alfarería es conocida como alfarero y se diferencia del ceramista en que este continúa elaborando la pieza mediante el añadido de esmaltes y otras técnicas que requieren una o más cocciones. Alfarería es un término antiguo que comprende también lo que aquí se define como cerámica. Son de alfarería los azulejos esmaltados que decoran las casas andaluzas y de otras partes de España. También son de alfarería los ladrillos, baldosas de barro sin esmalte (baldosín catalán) fabricados industrialmente. Probablemente en muchas partes se ha adoptado la palabra cerámica, sustituyendo a alfarería, a partir del ceramic inglés.

Técnicas

Técnicas de modelado

Existen tres categorias básicas: modelado a mano, en torno y al vaciado. Es muy común que las piezas hechas en torno sean terminadas manualmente. Las técnicas manuales son las más primitivas, donde las piezas son construidas mediante el estirado de la pasta en rollos, placas o bolas de arcilla, generalmente unidos mediante la preparación de arcilla líquida llamada barbotina. Nunca dos piezas de cerámica trabajadas manualmente serán exactamente iguales, por lo que estas técnicas no son las más apropiadas para hacer juegos de piezas idénticas, como por ejemplo vajillas de cocina, juegos de café, de licor, etc. Las técnicas manuales permiten al ceramista usar su imaginación y crear diferentes piezas artísticas. Es una técnica utilizada por los pueblos primitivos y aun se encuentran numerosas zonas donde se trabaja maravillosamente. Como ejemplo diremos; los índios Pueblo, las tribus de África central y del sur, los aborígenes austrialianos, Japón y toda el Ásia oriental. En España podemos encontrar zonas donde se trabaja este tipo de pieza como Galicia, Asturias y en el alto Aragón de la forma tradicional que se trabajaba. El torno cerámico es la técnica más utilizada para la creación de piezas en serie. En la actualidad también es empleado para hacer piezas individuales o artísticas. Este método es empleado desde el año 5000 AdC en Egipto, Oriente Próximo y Asia. Un bolo de arcilla es colocado en la rueda del torno, el cual es impulsado por el pie o la mano del alfarero que hace girar el torno. Actualmente se utiliza más el torno eléctrico que requiere menos esfuerzo y perícia. La rueda gira velozmente mientras la arcilla es presionada de forma tal que adquiera la forma deseada. El trabajo con torno requiere una gran habilidad técnica, pero un alfarero habilidoso puede producir muchas piezas casi idénticas en poco tiempo. Debido a su naturaleza, los trabajos mediante el empleo de torno son casi exclusivamente piezas con simetría radial sobre un eje vertical. Estas piezas pueden ser decoradas mediante la creación de diferentes texturas sobre su superficie con el objeto de hacerlas visualmente más interesantes. Muchas veces, las piezas creadas en el torno son modificadas manualmente agregándole, asas, tapas, pies, picos y otros aspectos funcionales. La técnica de vaciado es probablemente la más apropiada para la producción en masa (industrial). La arcilla líquida es vertida en un molde de yeso lo que permite un ligero endurecimiento. Una vez que el molde absorbe la mayor parte del agua de la capa de arcilla que queda en contacto con el molde, la arcilla remanente es volcada fuera del molde y se deja secar la pieza. Finalmente la pieza es sacada del molde, se le arreglan las imperfecciones que pueda tener y se la deja secar al aire libre.

Técnicas de terminación y decoración

Antiguamente decoraban las vasijas mediante adiciones practicadas en la superficie, un gran avance fue la decoración con caña, después el pulimento y finalmente el vidriado. Pueden usarse aditivos cerámicos para darle color a la arcilla, previo a su modelado. También pueden agregarse varios aditivos para darle un aspecto más rústico. Arena y otros materiales le dan al producto final textura. También pueden mezclarse partículas combustibles junto con la arcilla, o presionarse la superficie, para dar textura. También pueden crearse efectos visuales interesantes mediante el uso de arcillas de diferente color. Las arcillas de pigmentación distinta son ligeramente amasadas en un mismo bollo, antes de comenzar el modelado de la pieza. Aunque generalmente cualquier arcilla puede ser utilizada en este proceso, las diferentes velocidades de secado y expansión durante la quema hacen que sea usual la utilización de sólo una pasta cerámica clara y añadiéndole colorante a una parte de ella. También se puede hacer un analogismo a la marquetería, presionando pequeños bloques de arcilla coloreada conjuntamente. El bruñido, al igual que la técnica del mismo nombre con la que se trabaja al metal, requiere frotar la superficie de la pieza contra otra superficie pulida (generalmente se utiliza acero o piedras) hasta alisar, pulir y sacar brillo a la arcilla. Las arcillas más finas quedan más pulidas y brillantes que las ásperas, y también permiten un mejor secado de la pieza antes de bruñirlas, aunque esto aumenta el riesgo de quebraduras. Para conseguir una superficie más acabada, puede aplicarse una fina capa de barbotina sobre la arcilla semiseca. Finalmente, la arcilla puede pintarse con distintas clases de esmaltes. Los engobes generalmente son aplicados cuando la pieza se encuentra cruda, en estado de cuero. Es usual que las piezas decoradas con engobe tan solo pasen por el horno cerámico un vez. Tanto los esmaltes cerámicos como las calcinas que dan un acabado vítreo necesitan que las piezas hayan pasado una vez por el horno antes de ser aplicados, y una segunda vez para fijarlos a la cerámica, aunque algunos ceramistas hacen tres o más horneadas, dependiendo de los resultados que busquen.

Estados de producción

Todas las piezas cerámicas pasan por cierto número de estados durante su construcción. Primero, la arcilla es amasada para que la humedad y demás partículas se distribuyan homogéneamente y para sacar cualquier burbuja de aire que tenga en su interior (lo que puede provocar explosiones durante el horneado o quema) Luego es modelada manualmente o mediante diversas herramientas. El agua es utilizada para mantener la plasticidad de la arcilla durante el modelado, sin que aparezcan rajaduras. Los trabajos realizados en torno generalmente necesitan ser desbastados o retorneados para hacer que el espesor de la pared sea uniforme en toda la pieza o para modelar el pie. Este proceso es llevado a cabo cuando la pieza se ha secado lo suficiente como para resistir este tipo de manipulación. La pieza se deja al aire hasta que se seca y endurece lo suficiente. Este punto es denominado estado de cuero. Las piezas que se encuentran así son muy quebradizas, por lo que deben ser manipuladas cuidadosamente. Una vez que la pieza se terminó, se la deja secar nuevamente para que pierda el resto de la humedad que aún contiene, quedando con un aspecto similar al hueso. Cuando la pieza está totalmene seca, su color es más claro, y adquiere mayor dureza. En este momento es cuando se le suele pasar una lija fina para emprolijarla y una esponja húmeda con el mismo fin. Luego es llevada al horno, en donde pierde la humedad química y adquiere una mayor resistencia y sonoridad. Puede ser que con esta cocción la pieza ya se de por acabada, como es el caso de la alfarería, o que aún requiera de hornados posteriores, en la cerámica.

Enlaces externos

- [http://homepages.pathfinder.gr/asp1961/pottery.html Alfarería de la Grecia antigua] category:Artesanía Categoría:Cerámica ja:陶芸

Ocarina

La ocarina es un pequeño instrumento de viento de cerámica, sin llaves y generalmente con ocho agujeros para los dedos. El timbre varia de acuerdo al tamano del instrumento entre más grande más grave el sonido, este sonido se puede comparar con el viento que sopla en las quebradas de los montes o cordilleras. llave El orden de los tonos en una ocarina de ocho agujeros es (de derecha a izquierda) 1 re, 2 mi, 3 fa, 4 sol, 9 mi, 5 la, 6 si, 7 do. En la de cuatro agujeros es mi, sol, la y si. El origen de ocarina se remonta a la América Prehispánica, los quechuas y aimaras utilizaban este instrumento musical, acompañados de quenas, zampoñas y otros instrumentos, es de difícil fabricación ya que es de greda y hueca en su centro, existen diferentes tamaños pero no sobrepasan el largo de la mano, se usa en Bolivia, Perú, norte de Chile y toda Mesoamérica. Existe una teoría que se refiere al origen de este instrumento en europa, pero es otro instrumento de similares caracteristicas ya que la ocarina americana aparece desde cientos de años antes de la llegada de los españoles. Categoría:Instrumentos de viento ja:オカリナ simple:Ocarina

Cemento

En construcción se denomina cemento a un aglutinante que, mezclado con agregados pétreos (árido grueso o grava más árido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, manejable y plástica capaz de fraguar y endurecer, tanto en presencia del aire como bajo el agua, adquiriendo por ello consistencia pétrea. Su uso está muy generalizado, siendo su principal función la de aglutinante. Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos: a) base de arcilla. Obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente. b) puzolánicos. La puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o de origen volcánico.

Proceso de fabricación

Existe una gran variedad de cementos según la materia prima base y los procesos utilizados para producirlo, que se clasifican en procesos de vía seca y procesos de vía húmeda. El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:
- extracción y molienda de la materia prima
- homogeneización de la materia prima
- producción del clínker
- molienda de cemento. La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo. La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clínker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas. El clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento. Categoría:Materiales de construcción ja:セメント ms:Simen

Gres

Gres es un galicismo (francés grès) que designa un tipo de cerámica compuesta por una pasta compacta y bastante dura a la que se añade un revestimiento transparente u opaco que después se colorea. La materia prima es una arcilla que tiene gran componente de sílice y que es poco calcárea. Vitrifica a temperatura muy alta y lentamente. El resultado final es una cerámica muy resistente, impermeable y refractaria.

Historia

La producción de gres empezó en el siglo XII en Alemania, en la región del Rin. Hasta el siglo XIV no se empezó a difundir por el resto de Europa. En Inglaterra tuvo gran arraigo y a partir del siglo XVII se desarrolló una industria autónoma en Staffordshire. Ceramistas famosos en este centro fueron, John Dwight, Ellers y Wedgwood. Durante la dinastía Shang en China (1550-12025) se elaboró una cerámica cuya técnica y resultado era un producto más cercano al gres que a la porcelana. En la ciudad japonesa de Okayama se halla un centro muy importante de cerámica de gres. categoría:Materiales Categoría:Cerámica

Categoría:Materiales

Categoría:Construcción ja:Category:材料 ko:분류:원료와 재료

Schlema

Bad Schlema ist eine Gemeinde im Landkreis Aue-Schwarzenberg des Freistaats Sachsen in Deutschland. Durch sie führt die Silberstraße. Der Ort entwickelt den Tourismus insbesondere im Wellness- und Gesundheitsbereich. Am 18. Januar 2005 verlieh die sächsische Staatsregierung dem Kurort Schlema das Prädikat Bad, nachdem er bereit seit dem 29. Oktober 2004 anerkanntes Radonheilbad ist. Der Ort ist der erste, dem diese Bezeichnung nach 1990 zuerkannt wurde.

Ortsteile

- Oberschlema
- Niederschlema
- Wildbach

Partnergemeinden

- Rechberghausen, Baden-Württemberg

Söhne und Töchter des Ortes

- Karsten Speck (
- 1960), Entertainer und Schauspieler

Weblinks

- [http://www.kurort-schlema.de/ www.kurort-schlema.de] Webseite der Gemeinde
Kategorie: Ort in Sachsen Kategorie: Erzgebirge

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Arcilla

Clasificación

Mineral

Véase también

Roca

Composición de las rocas

Clasificación de las rocas

Rocas sedimentarias

Rocas magmáticas

Rocas metamórficas

El ciclo de las rocas o ciclo litologico

Véase también

Feldespato

Coloide

Aluminosilicato

Aluminio

Características principales

Aplicaciones

Historia

Abundancia y obtención

Isótopos

Precauciones

Reciclaje

Acciones emprendidas

Enlaces externos:

Silicio

Características principales

Aplicaciones

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Abundancia y obtención

Isótopos

Precauciones

Referencias externas

Oxígeno

Características principales

Aplicaciones

Historia

Abundancia y obtención

Compuestos

Rol biológico

Isótopos

Precauciones

Véase también

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Oxígeno

Características principales

Aplicaciones

Historia

Abundancia y obtención

Compuestos

Rol biológico

Isótopos

Precauciones

Véase también

Referencias externas

Plasticidad

Alfarería

Técnicas

Técnicas de modelado

Técnicas de terminación y decoración

Estados de producción

Artículos relacionados

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Ocarina

Cemento

Proceso de fabricación

Gres

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