Metalurgia

Metalurgia

La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales metálicos hasta los no metálicos. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos vinculados así como su control contra la corrosión. Además de relacionarse con la industria metalúrgica.
METALURGIA DEL SODIO
-Obtención del Sodio a partir de Cloruro SódicoEl sodio metal se obtiene por electrolisis del cloruro sódico fundido (iones Na+ y Cl-) mezclado con algo de CaCl2.
Los electrones de una batería o de cualquier otra fuente de corriente continua, entran en la célula a través de la barra de hierro de la izquierda. En este electrodo, llamado cátodo, tiene lugar la reducción. Los iones de sodio, Na+, captan los electrones y se reducen a átomos desodio.
2 Na+ + 2 e- 2 Na
En el ánodo tiene lugar la oxidación, los iones Cl- pierden electrones para convertirse en átomos de Cl. Un par de átomos se combina rápidamente para formar moléculas de Cl2.
Los electrones producidos en esta semirreación vuelven a la batería.
2 Cl- Cl2 + 2 e-
La reacción global es la siguiente:
2 NaCl (l) 2 Na (l) + Cl2 (g)


-Temperatura detrabajo: 600 ºC -NaCl sólido no conduce la electricidad -El gas cloro y el sodio nunca se mezclan en la célula -Por cada gramo de sodio obtenido se necesitan 14 KJ de energía eléctrica.
-Aplicaciones del Sodio
El sodio producido se convierte en una aleación Pb-Na que se usa para fabricar tetraetil plomo Pb(C2H5)4, un aditivo de la gasolina con plomo. También se utiliza para prepararcompuestos inorgánicos, como peróxido sódico (Na2O2) e hidruro sódico (NaH) y compuestos orgánicos conocidos como detergentes sintéticos. Otra de sus aplicaciones son las lámparas de de vapor de sodio, para la iluminación de autopistas y aparcamientos (luz blanca-dorada).

METALURGIA DEL MAGNESIO
-Obtención del Magnesio a partir del agua de mar
La fuente principal del magnesio es el agua que delmar, donde el ión Mg2+, el segundo en abundancia después del sodio. El proceso tiene tres etapas:
* Se lleva a cabo la separación de los iones magnesio del agua del mar, por precipitación de Ca(OH)2:
Mg2+ + 2 OH- Mg(OH)2
* Este hidróxido de Mg se trata con HCl según la reacción:
Mg(OH)2 + 2 HCl MgCl2 + 2H2O
* El MgCl2 se electroliza en estado fundido,las semirreacciones y la reacción global son las siguientes:
Mg2+ + 2 e- Mg (red)
2 Cl- Cl2 + 2 e- (oxid)
MgCl2 (l) Mg (l) + Cl2 (g) (total)

-Aplicaciones del Magnesio
Su densidad es muy baja (1,74 g/cm3), por lo que se emplea en la industria aeronáutica, escaleras, cadenas de sierra y productos similares. También se emplea en pequeñascantidades, en fuegos artificiales, flashes fotográficos y combustión de cohetes.
METALURGIA DEL ALUMINIO
- Obtención del Aluminio a partir del óxido de aluminio (III)
El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno y el silicio. En forma de iones Al3+ es el componente principal de materiales comunes como la arcilla, el feldespato y el granito. Laprimera etapa en la obtención del Aluminio es la separación del óxido de aluminio de la bauxita. Se hace calentando el mineral con una disolución concentrada de de NaOH. De los tres óxidos que contiene la bauxita, solo se disuelve el del aluminio, que forma hidróxido de aluminio. Cuando se enfría y se disuelve con H2O se obtiene óxido de aluminio (s) que se calienta para eliminar el agua y daróxido de aluminio casi puro, la reacción es la siguiente:
2 Al (OH)3 (s) Al2O3(s) + 3 H2O (s)
Luego, a partir del óxido de aluminio se obtiene aluminio metal por electrolisis, para lo cual el óxido de aluminio debe de estar fundido, su punto de fusión es de 2000ºC por lo que se le añade criolita, consiguiéndose que la mezcla funda a 1000ºC, la reacción es:
4 Al3+ + 12 e- 4 Al (red-cat)...