INSTITUTO TECNICO MUNICIPAL LOS PATIOS. GUIA DE TECNOLOGIA N°6. PRODUCCION DE METALES. Docente. Héctor Gonzalo Peña C. Estudiante_________________________ Grado_________fecha________ 1. 2. 3. 4. LOGROS A EVALUAR: Identifica teóricamente la manera de producir metales. Conoce la historia de los metales. Conoce teóricamente como se produce el arrabio. Identifica cuales son los metales preciosos. En la naturaleza encontramos rocas con sus componentes típicos. Entre ellos están los distintos minerales. Algunos forman el grupo de los metales, como el hierro, el plomo, el cobre, el oro, la plata, el platino, el níquel, el estaño, el cinc, el aluminio, el cromo, etc. ¿CÓMO SE OBTIENE LOS METALES? El proceso de producción de los metales a partir de minerales consta de cinco etapas. 1. Extracción de la roca con minerales. 2. Transporte. 3. Obtención de la parte útil del mineral (mena) y de las impurezas (ganga). 4. Extracción del metal por métodos fisco-químicos 5. Purificación: se separa el metal de pequeñas impurezas, descomponiéndola por acción de corrientes eléctricas (electrólisis). (Este mecanismo no se utiliza para la obtención de todos los metales). ACEROS La siderurgia es la rama de la tecnología que emplea el hierro, especialmente la que producen los distintos tipos de aceros. El acero es la aleación básica entre el hierro y el carbón, aunque suelen añadirse otros elementos químicos, como magnesio, silicio y cromo. ¿COMO SE PRODUCE EL ARRABIO Para formar arrabio, se utilizan hierro, coque y caliza. El coque (carbón) se usa como combustible para calentar el horno y, al arder, genera dióxido carbono, que se combina con los óxidos de hierro para producir hierro metálico. El arrabio se produce en los altos hornos. Estos están hechos con material resistente al calor, como asbesto o ladrillo refractario. Material sube por las vagonetas y se descarga en las tolvas, en la parte superior del horno, cuya altura es aproximadamente de 30 metros. El material, formado por el coque, mineral de hierro y caliza, se introduce al horno cada 15 o 20 minutos. La escoria que flota sobre el hierro fundido se retira cada 2 horas, y el arrabio, cada 5 horas. El aire caliente se obtiene en las estufas refractarias que llegan a elevar la temperatura a casi 900 °C, haciendo pasar por ella, a presión, aire del exterior antes que el gas residual del alto horno las caliente. ¿EN QUÉ SE APLICA? Con el hierro se pueden construir vigas, perfiles, máquinas, buques, vías de ferrocarril, alambres, herramientas, además de numerosos objetos con aceros (vajillas de acero inoxidables, lingotes, láminas para barcos, tubos y caños de hacer, y hojalata). Las láminas de acero, se obtiene calentando el lingote al rojo vivo y luego aplastándolo. A partir de la lámina de acero se forman tubos y caños de aceros se forman de tubos y caños de distintos grosor. La hojalata es un producto de acero estañado, que se usa en la fabricación de latas para envases de productos alimenticios y químicos (pinturas, barnices, etc.). LOS METALES EN LA HISTORIA Podemos decir que la técnica para fundir hierro fue utilizada 3.000 años a.C, o con anterioridad, ya que de esa época son los utensilios más antiguos descubiertos en Egipto. Se sabe que los griegos, cerca del 1000 a. C, conocían técnicas para fabricar armas endureciendo el hierro, sometiéndolo al calor y enfriándolo alternativamente. Hacia el siglo XIV d.C, se fabricaba hierro forjado, para lo cual se calentaba el hierro con carbón vegetal en un horno. Luego, cuando el hierro estaba al rojo vivo, se golpeaba con pesadas masas para eliminar impurezas y “apretar”, consolidar, el hierro. Luego, en el siglo XV, se utilizaron hornos de mayor tamaño, en donde el hierro se fundía en la parte superior y absorbía carbono como producto de los gases que lo traspasaban. Así, se producía el arrabio, que luego se usaba para fabricar acero. METALES PRECISOS El oro, la plata y el platino son los llamados metales precisos. Muy buscados y caros, no son afectados por la mayoría de otros compuestos químicos. Generalmente, se usan en joyería, relojería y electrónica. COBRE Antiguamente se utilizaba en obras artísticas que se producían con técnicas del martillado. Su gran utilidad fue la fabricación de bronce, en aleación con el estaño. El cobre actualmente se utiliza en cables, ya que es uno de los mejores conductores eléctricos, tiene gran elasticidad y es relativamente más barato que la plata. También se utiliza en la fabricación de cañerías, combinado con otros materiales. El bronce se utiliza en utensilios de cocina, candelabros, armazones de camas y mesas, lámparas, rejas de edificios, etc. Es muy apreciado por su brillo y resistencia. PLOMO Es blando y maleable, muy fácil de trabajar. Aleado con estaño, es útil para soldar. Se emplea en cañerías, para transportar agua potable, aunque en la actualidad está siendo reemplazado por otros materiales. Además es usado en la fabricación de balas y de protectores para la radiación (sala de rayos X). En aleación con estaño, se forma el peltre, que se emplea para elaborar utensilios, jarras para cerveza, tarros, etc. ALUMNIO. Junto con el silicio, es elemento más abundante de la corteza terrestre. Es común encontrarlo con sodio, potasio, hierro, magnesio y calcio. Se extrae principalmente de la bauxita y, como es muy resistente y liviano al mismo tiempo, se usa para construir aviones, automóviles, trenes etc., también, en cables de media y alta tensión, por su elevada conductividad eléctrica, poco peso y bajo costo. Se oxida muy lentamente, por lo que es muy usado en construcciones y cascos de barcos. Además es muy buen conductor de calor, por eso se usa como disipador de calor. También se fabrican con él papel de aluminio, chapas, envases, tapas de envases y utensilios de cocina (olla, moldes, etc.) Los alambres son filamentos metálicos que tienen una sección uniforme. Los alambres pueden hacerse de cobre, aluminio, acero, hierro y también de oro, plata y platino. Los alambres son muy usados en distintos quehaceres domésticos y tecnológicos. Los alambres de cobre se usan especialmente en conexiones telefónicas, eléctricas y bobinados de motores. En cables de alta y media tensión, se utilizan alambres de aluminio que es un buen conductor y, además es barato. También se emplean en relojes resortes, cuerdas de instrumentos, redes o telas metálicas (jaulas, mosquiteros, coladores y en joyerías) LOS METALES PRECIOSOS EN LA HISTORIA El oro fue hallado en las tumbas de Egipto y del mar rojo. Fue utilizado por la nobleza y los sacerdotes en objetos como anillos, pendientes, brazaletes, vasos, puñales y sarcófagos. El oro también fue conocido en la América precolombina, y se empleaba en la fabricación de todo tipo de objetos y máscaras. Precisamente por su riqueza en oro y plata, el imperio incaico fue codiciado por potencias Europas, lo que llevó a la explotación masiva de los indígenas para extraer estos metales de los yacimientos. En China se realizaban con oro pequeños objetos de arte; luego, el uso de este metal se acrecentó durante la dinastía Han, ya que el oro era el pago obtenido por la seda. Ya en el período Ming, se produjeron hilos de oro y joyas de fina calidad. ACTIVIDADES A REALIZAR 1. REALIZAR LA LECTURA Y DESARROLLAR EL SIGUEINTE CUESTIONARIO. 2. PRESENTAR EL INFORME PARA CORREGIR POSIBLES DEBILIDADES 3. PRESENTAR LA SUSTENTACIÓN. 4. SI EXISTEN DUDAS POR FAVOR DIRIGIRSE AL DOCENTE. EVALUACION. Preguntas de selección múltiple con única respuesta (tipo I). Estas preguntas se desarrollan en torno a una idea o a unos problemas, al cual se refieren las opciones o posibles respuestas las cuales completan el enunciado inicial. Se recomienda leer cuidadosamente el enunciado y, después analizarlo, mirar las opciones de respuesta y escoger entre éstas la que se considere correcta. 1. Como se obtiene los metales. a. Extracción de la roca con minerales, transporte, obtención de la parte útil del mineral (mena) y de las impurezas (ganga), Extracción del metal por métodos fisco-químicos, purificación: se separa el metal de pequeñas impurezas, descomponiéndola por acción de corrientes eléctricas (electrólisis). (Este mecanismo no se utiliza para la obtención de todos los metales). b. A altos hornos. c. Mezclando arena, grava y cemento. d. Se encuentran en la tierra en su forma natural. 2. El acero es. a. Es la combinación de agua y sal. b. La aleación básica entre el hierro y el carbón. c. Combinación entre el fuego y la madera. d. El la combinación entre el oro, plata y mercurio. 3. Como se produce el arrabio. 4. 5. 6. 7. a. Por el coque, mineral de hierro y caliza. b. Utilizan hierro, coque y caliza. c. Se produce en los altos hornos. d. Se combina con los óxidos de hierro para producir hierro metálico. Para formar arrabio, se utilizan. a. Hierro metálico. b. Hierro ferroso. c. Aleaciones de plata y cobre. d. Hierro, coque y caliza. El coque (carbón) se usa como. a. Leña para hacer fogatas. b. Como combustible para calentar el horno. c. Gasolina para mover las maquinas. d. Para producir electricidad. ¿En qué se aplica el hierro? a. Barcos, submarinos. b. Aviones y satélites. c. Vigas, perfiles, máquinas, buques, vías de ferrocarril, alambres, herramientas. d. En casas, edificios y piscinas. Las láminas de acero, se obtienen calentando. a. Se obtiene calentando el lingote al rojo vivo y luego aplastándolo. b. A partir de la lámina de acero se forman tubos y caños de aceros se forman de tubos y caños de distintos grosor. c. Cartón, para elaborar empaque de madera. d. Se obtiene papel de tapiz. 8. A partir de la lámina de acero se forman. a. Laminas de plástico. b. Se forman tubos y caños de aceros se forman de tubos y caños de distintos grosor. c. Laminas de cartón y papel de aluminio. d. Alambre dulce ferroso. 9. La hojalata es. a. Es una lámina de papel aluminio. b. Lamina de papel aluminio. c. Un producto de acero estañado. d. Vidrio liquido. 10. La hojalata se usa en la fabricación de. a. Laminas de aluminio. b. Se forman tubos y caños de aceros. c. latas para envases de productos alimenticios y químicos (pinturas, barnices, etc.). d. vajillas de acero inoxidables, lingotes, láminas para barcos, tubos y caños de hacer, y hojalata. 11. Podemos decir que la técnica para fundir hierro fue utilizada. a. 2009. b. 250 A de C. c. 350 m. d. 3.000 años a.C, 12. Hacia el siglo XIV d.C, se fabricaba hierro forjado, para lo cual se calentaba el hierro con carbón vegetal en un horno. Luego, cuando el hierro estaba al rojo vivo, se golpeaba con pesadas masas para eliminar impurezas y “apretar”, consolidar, el hierro. Luego, en el siglo XV, se utilizaron hornos de mayor tamaño, en donde el hierro se fundía en la parte superior y absorbía carbono como producto de los gases que lo traspasaban. Así, se producía. a. Acero. b. Cobre y plata. c. El arrabio, que luego se usaba para fabricar acero. d. Agua sala. 13. El oro, la plata y el platino son los llamados. a. Metales impuros. b. No metales. c. Metales carbonados. d. metales precisos. 14. Antiguamente se utilizaba en obras artísticas que se producían con técnicas del martillado. Su gran utilidad fue la fabricación de bronce, en aleación con el estaño. a. Cobre. b. Oro. c. Plata. d. Carbón. 15. Se utiliza en utensilios de cocina, candelabros, armazones de camas y mesas, lámparas, rejas de edificios, etc. Es muy apreciado por su brillo y resistencia. a. Mercurio. b. Madera. c. Bronce. d. Oro. 16. Es blando y maleable, muy fácil de trabajar. Aleado con estaño, es útil para soldar. a. Carbón. b. Plomo. c. Madera. d. Agua. 17. Con este metal se realizaban jarros, vasijas finas, además se utilizaban para bañar otros metales. a. Plata. b. Cobre. c. Aluminio. d. Estaño. 18. Es elemento más abundante de la corteza terrestre. a. La piedra. b. La madera. c. El aluminio. d. El azúcar. 19. Del aluminio se extrae principalmente la a. Madera. b. El carbón. c. La mina. d. La bauxita. 20. El oro fue hallado en las. a. Piscinas. b. El la bocas de los ríos. c. tumbas de Egipto y del mar rojo. d. En el colegio.