Universidad Nacional de Ingeniera
Facultad de Ingeniera Industrial y de Sistemas
INGENIERIA DE MATERIALES
SECCION: V
AVANCE N 01
ESTUDIO METALOGRAFICO DEL COBRE
PROFESOR: ING. AGERO MAURICIO, ALFREDO ROLANDO
ALUMNOS:
MENDOZA YUCRA JUAN CARLOS 20102033J
PALPAN RICRA, MARVIN20100358I
REFULIO HUERTA GIANCARLO20110058H
FECHA:
07 de mayo del 2015
INTRODUCCIN:
Investigacin del cobre, es un breve trabajo que consiste
principal y fundamentalmente, en adentrarnos un poco en las
caractersticas y por ende aplicaciones que cumple el cobre
mundialmente.
Atacaremos puntos como: historia, caractersticas propias del
elemento, componentes, propiedades del mismo, la forma de obtencin,
implicaciones en el organismo humano y vegetal ( brevemente)
etc...
Es por esto que tomaremos variados puntos y pasaremos por ellos
tomando solamente, lo realmente importante para nosotras.
EL COBRE
Metal de color rojo plido, tenaz, maleable, bastante blando, con
valencias 1, 2 y, muy raramente, 3 y 4. Es el metal con mejor
conductividad elctrica despus de la plata, y tambin un buen
conductor del calor.Conocido desde la prehistoria, el cobre es un
de los pocos metales que puede hallarse en la o naturaleza en
estado puro sin formar compuestos tos. Se consideraba precioso en
la antigedad, aunque de menor valor que el oro y la plata. Sin
embargo, como consecuencia de su sencillo tratamiento metalrgico,
se consigui una produccin elevada antes del cuarto milenio anterior
a la era cristiana, y desde entonces se devalu progresivamente
hasta que la telefona y la electrificacin relanzaron su consumo a
principios del siglo xx
COMPUESTOS:
xido de cobre (I), Cu2O, amarillo o rojo, fcilmente oxidable a
xido de cobre (II), CuO, de color negro; xido hidrxido de cobre
(II), Cu(OH)2, azul claro, color para pintura artstica, soluble en
amoniaco, con formacin de una sal compleja, el reactivo de
Schweitzer, que se utiliza en la fabricacin de seda artificial;
Sulfato de cobre (II) (vitriolo azul), CuSO4, usado en
galvanoplastia y para la fabricacin de fungicidas como el caldo
bordels; cloruro de cobre (I), CuCl, incoloro, forma cristales que
se han de mantener bajo el agua; carbonato de cobre (II), se
encuentra como sal bsica en forma de la piedra semipreciosa
malaquita, y como azurita.
PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DEL COBRE
Propiedades fsicas
Cubierta del Palacio de los Deportes de Mxico D. F. construida
en 1968 con cobre expuesto a la intemperie.
El cobre posee varias propiedades fsicas que propician su uso
industrial en mltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, despus
del hierro y del aluminio, ms consumido en el mundo. Es de color
rojizo y de brillo metlico y, despus de la plata, es el elemento
con mayor conductividad elctrica y trmica. Es un material abundante
en la naturaleza; tiene un precio accesible y se recicla de forma
indefinida; forma aleaciones para mejorar las prestaciones mecnicas
y es resistente a la corrosin y oxidacin.
La conductividad elctrica del cobre puro fue adoptada por la
Comisin Electrotcnica Internacional en 1913 como la referencia
estndar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed
Copper Standard (Estndar Internacional del Cobre Recocido) o IACS.
Segn esta definicin, la conductividad del cobre recocido medida a
20 C es igual a 5,80 107 S/m.43 A este valor de conductividad se le
asigna un ndice 100 % IACS y la conductividad del resto de los
materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayora de los
metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 % IACS
pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de
muy alta conductividad designados C-103 y C-110.
Propiedades mecnicas
Tanto el cobre como sus aleaciones tienen una buena
maquinabilidad, es decir, son fciles de mecanizar. El cobre posee
muy buena ductilidad y maleabilidad lo que permite producir lminas
e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un ndice de
dureza 3 en la escala de Mohs (50 en la escala de Vickers) y su
resistencia a la traccin es de 210 MPa, con un lmite elstico de
33,3 MPa.2 Admite procesos de fabricacin de deformacin como
laminacin o forja, y procesos de soldadura y sus aleaciones
adquieren propiedades diferentes con tratamientos trmicos como
temple y recocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas
temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones
criognicas.
Caractersticas qumicas
Techumbre de cobre con ptina de cardenillo en el ayuntamiento de
Minneapolis (Minnesota).
En la mayora de sus compuestos, el cobre presenta estados de
oxidacin bajos, siendo el ms comn el +2, aunque tambin hay algunos
con estado de oxidacin +1.
Expuesto al aire, el color rojo salmn, inicial se torna rojo
violeta por la formacin de xido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse
posteriormente por la formacin de xido cprico (CuO).La coloracin
azul del Cu+2 se debe a la formacin del ion [Cu (OH2)6]+2.
Expuesto largo tiempo al aire hmedo, forma una capa adherente e
impermeable de carbonato bsico (carbonato cprico) de color verde y
venenoso. Tambin pueden formarse ptinas de cardenillo, una mezcla
venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se
forma cuando los xidos de cobre reaccionan con cido actico, que es
el responsable del sabor del vinagre y se produce en procesos de
fermentacin actica. Al emplear utensilios de cobre para la coccin
de alimentos, deben tomarse precauciones para evitar intoxicaciones
por cardenillo que, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado
con salsas y condimentos y ser ingerido.
Los halgenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en
presencia de humedad. En seco, el cloro y el bromo no producen
efecto y el flor solo le ataca a temperaturas superiores a 500 C.45
El cloruro cuproso y el cloruro cprico, combinados con el oxgeno y
en presencia de humedad producen cido clorhdrico, ocasionando unas
manchas de atacamita o paratacamita, de color verde plido a azul
verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie
y producen ms cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la
erosin.
Los cidos oxcidos atacan al cobre, por lo cual se utilizan estos
cidos como decapantes (cido sulfrico) y abrillantadores (cido
ntrico). El cido sulfrico reacciona con el cobre formando un
sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro y agua.
Tambin pueden formarse sales de sulfato cprico (antlerita) con
colores de verde a azul verdoso. Estas sales son muy comunes en los
nodos de los acumuladores de plomo que se emplean en los
automviles.
El cido ctrico disuelve el xido de cobre, por lo que se aplica
para limpiar superficies de cobre, lustrando el metal y formando
citrato de cobre. Si despus de limpiar el cobre con cido ctrico, se
vuelve a utilizar el mismo pao para limpiar superficies de plomo,
el plomo se baar de una capa externa de citrato de cobre y citrato
de plomo con un color rojizo y negro.
Propiedades biolgicas
En las plantas, el cobre posee un importante papel en el proceso
de la fotosntesis y forma parte de la composicin de la
plastocianina. Alrededor del 70 % del cobre de una planta est
presente en la clorofila, principalmente en los cloroplastos. Los
primeros sntomas en las plantas por deficiencia de cobre aparecen
en forma de hojas estrechas y retorcidas, adems de puntas
blanquecinas. Las panculas y las vainas pueden aparecer vacas por
una deficiencia severa de cobre, ocasionando graves prdidas
econmicas en la actividad agrcola.
El cobre contribuye a la formacin de glbulos rojos y al
mantenimiento de los vasos sanguneos, nervios, sistema inmunitario
y huesos y por tanto es esencial para la vida humana. El cobre se
encuentra en algunas enzimas como la citocromo c oxidasa, la lisil
oxidasa y la superxido dismutasa.6
El desequilibrio de cobre en el organismo cuando se produce en
forma excesiva ocasiona una enfermedad heptica conocida como
enfermedad de Wilson, el origen de esta enfermedad es hereditario,
y aparte del trastorno heptico que ocasiona tambin daa al sistema
nervioso. Se trata de una enfermedad poco comn.
Puede producirse deficiencia de cobre en nios con una dieta
pobre en calcio, especialmente si presentan diarreas o desnutricin.
Tambin hay enfermedades que disminuyen la absorcin de cobre, como
la enfermedad celiaca, la fibrosis qustica o al llevar dietas
restrictivas.
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos
habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres,
vsceras y nueces entre otros, adems del agua potable y por lo tanto
es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el
organismo.
ALEACIONES DEL COBRE
Desde el punto de vista fsico, el cobre puro posee muy bajo
lmite elstico (33 MPa) y una dureza escasa (3 en la escala de Mohs
o 50 en la escala de Vickers).2 En cambio, unido en aleacin con
otros elementos adquiere caractersticas mecnicas muy superiores,
aunque disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de
aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las
caractersticas tcnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en
multitud de objetos con aplicaciones tcnicas muy diversas. El cobre
se alea principalmente con los siguientes elementos: Zn, Sn, Al,
Ni, Be, Si, Cd, Cr y otros en menor cuanta.
Segn los fines a los que se destinan en la industria, se
clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo.
Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales
segn la norma ISO 1190-1:1982 o su equivalente UNE 37102:1984
Latn (Cu-Zn)
El latn, tambin conocido como cuzin, es una aleacin de cobre,
cinc (Zn) y, en menor proporcin, otros metales. Se obtiene mediante
la fundicin de sus componentes en un crisol o mediante la fundicin
y reduccin de menas sulfurosas en un horno de reverbero o de
cubilote. En los latones industriales, el porcentaje de Zn se
mantiene siempre inferior a 50 %. Su composicin influye en las
caractersticas mecnicas, la fusibilidad y la capacidad de
conformacin por fundicin, forja y mecanizado. En fro, los lingotes
obtenidos se deforman plsticamente produciendo lminas, varillas o
se cortan en tiras susceptibles de estirarse para fabricar
alambres. Su densidad depende de su composicin y generalmente ronda
entre 8,4 g/cm y 8,7 g/cm.
Las caractersticas de los latones dependen de la proporcin de
elementos que intervengan en la aleacin de tal forma que algunos
tipos de latn son maleables nicamente en fro, otros exclusivamente
en caliente, y algunos no lo son a ninguna temperatura. Todos los
tipos de latones se vuelven quebradizos cuando se calientan a una
temperatura prxima al punto de fusin.
El latn es ms duro que el cobre, pero fcil de mecanizar, grabar
y fundir. Es resistente a la oxidacin, a las condiciones salinas y
es maleable, por lo que puede laminarse en planchas finas. Su
maleabilidad vara la temperatura y con la presencia, incluso en
cantidades mnimas, de otros metales en su composicin.
Un pequeo aporte de plomo en la composicin del latn mejora la
maquinabilidad porque facilita la fragmentacin de las virutas en el
mecanizado. El plomo tambin tiene un efecto lubricante por su bajo
punto de fusin, lo que permite ralentizar el desgaste de la
herramienta de corte.
El latn admite pocos tratamientos trmicos y nicamente se
realizan recocidos de homogeneizacin y recristalizacin. El latn
tiene un color amarillo brillante, con parecido al oro,
caracterstica que es aprovechada en joyera, especialmente en
bisutera, y en el galvanizado de elementos decorativos. Las
aplicaciones de los latones abarcan otros campos muy diversos, como
armamento, calderera, soldadura, fabricacin de alambres, tubos de
condensadores y terminales elctricos. Como no es atacado por el
agua salada, se usa tambin en las construcciones de barcos y en
equipos pesqueros y marinos.
El latn no produce chispas por impacto mecnico, una propiedad
atpica en las aleaciones. Esta caracterstica convierte al latn en
un material importante en la fabricacin de envases para la
manipulacin de compuestos inflamables, cepillos de limpieza de
metales y en pararrayos.
Bronce (Cu-Sn)
Las aleaciones en cuya composicin predominan el cobre y el estao
(Sn) se conocen con el nombre de bronce y son conocidas desde la
antigedad. Hay muchos tipos de bronces que contienen adems otros
elementos como aluminio, berilio, cromo o silicio. El porcentaje de
estao en estas aleaciones est comprendido entre el 2 y el 22 %. Son
de color amarillento y las piezas fundidas de bronce son de mejor
calidad que las de latn, pero son ms difciles de mecanizar y ms
caras.
Estatua de bronce. David desnudo.
La tecnologa metalrgica de la fabricacin de bronce es uno de los
hitos ms importantes de la historia de la humanidad pues dio origen
a la llamada Edad de Bronce. El bronce fue la primera aleacin
fabricada voluntariamente por el ser humano: se realizaba mezclando
el mineral de cobre (calcopirita, malaquita, etc.) y el de estao
(casiterita) en un horno alimentado con carbn vegetal. El
resultante de la combustin del carbn, que se oxidaba formando
anhdrido carbnico, produca la reduccin los minerales de cobre y
estao a metales. El cobre y el estao que se fundan, se aleaban
entre un 5 y un 10 % en peso de estao.
El bronce se emplea especialmente en aleaciones conductoras del
calor, en bateras elctricas y en la fabricacin de vlvulas, tuberas
y uniones de fontanera. Algunas aleaciones de bronce se usan en
uniones deslizantes, como cojinetes y descansos, discos de friccin;
y otras aplicaciones donde se requiere alta resistencia a la
corrosin como rodetes de turbinas o vlvulas de bombas, entre otros
elementos de mquinas. En algunas aplicaciones elctricas es
utilizado en resortes.
Alpaca (Cu-Ni-Zn)
Las alpacas o platas alemanas son aleaciones de cobre, nquel
(Ni) y zinc (Zn), en una proporcin de 50-70 % de cobre, 13-25 % de
nquel, y 13-25 % de zinc.60 Sus propiedades varan de forma continua
en funcin de la proporcin de estos elementos en su composicin,
pasando de mximos de dureza a mnimos de conductividad. Estas
aleaciones tienen la propiedad de rechazar los organismos marinos
(antifouling). Si a estas aleaciones de cobre-nquel-zinc se les
aaden pequeas cantidades de aluminio o hierro constituyen
aleaciones que se caracterizan por su resistencia a la corrosin
marina, por lo que se utilizan ampliamente en la construccin naval,
principalmente en condensadores y tuberas, as como en la fabricacin
de monedas y de resistencias elctricas.
Hueveras de alpaca.
Las aleaciones de alpaca tienen una buena resistencia a la
corrosin y buenas cualidades mecnicas. Su aplicacin se abarca
materiales de telecomunicaciones, instrumentos y accesorios de
fontanera y electricidad, como grifos, abrazaderas, muelles,
conectores. Tambin se emplea en la construccin y ferretera, para
elementos decorativos y en las industrias qumicas y alimentarias,
adems de materiales de vajillas y orfebrera.
El monel es una aleacin que se obtiene directamente de minerales
canadienses y tiene una composicin de Cu=28-30 %, Ni=66-67 %,
Fe=3-3,5 %. Este material tiene gran resistencia a los agentes
corrosivos y a las altas temperaturas.
Otro tipo de alpaca es el llamado platinoide, aleacin de color
blanco compuesta de 60 % de cobre,14 % de nquel, 24 % de cinc y de
1-2 % de wolframio.
PROCESOS INDUSTRIALES DEL COBRE
Minera del cobre
El cobre nativo suele acompaar a sus minerales en bolsas que
afloran a la superficie explotndose en minas a cielo abierto. El
cobre se obtiene a partir de minerales sulfurados (80 %) y de
minerales oxidados (20 %), los primeros se tratan por un proceso
denominado pirometalurgia y los segundos por otro proceso
denominado hidrometalurgia.70 Generalmente en la capa superior se
encuentran los minerales oxidados (cuprita, melaconita), junto a
cobre nativo en pequeas cantidades, lo que explica su elaboracin
milenaria ya que
el metal poda extraerse fcilmente en hornos de fosa. A
continuacin, por debajo del nivel fretico, se encuentran las
piritas (sulfuros) primarias calcosina (Cu2S) y covellina (CuS) y
finalmente las secundarias calcopirita (FeCuS2) cuya explotacin es
ms rentable que la de las anteriores. Acompaando a estos minerales
se encuentran otros como la bornita (Cu5FeS4), los cobres grises y
los carbonatos azurita y malaquita que suelen formar masas
importantes en las minas de cobre por ser la forma en la que
usualmente se alteran los sulfuros.
La tecnologa de obtencin del cobre est muy bien desarrollada
aunque es laboriosa debido a la pobreza de la ley de los minerales.
Los yacimientos de cobre contienen generalmente concentraciones muy
bajas del metal. sta es la causa de que muchas de las distintas
fases de produccin tengan por objeto la eliminacin de
impurezas.
Metalurgia del cobre
La metalurgia del cobre depende de que el mineral se presente en
forma de sulfuros o de xidos (cuproso u cprico).
Para los sulfuros se utiliza para producir ctodos la va llamada
pirometalurgia, que consiste en el siguiente proceso: Conminucin
del mineral -> Concentracin (flotacin) -> fundicin en horno
-> paso a convertidores -> afino -> moldeo de nodos ->
electrorefinacin -> ctodo. El proceso de refinado produce unos
ctodos con un contenido del 99,9 % de cobre. Los ctodos son unas
planchas de un metro cuadrado y un peso de 55 kg.
Otros componentes que se obtienen de este proceso son hierro
(Fe) y azufre (S), adems de muy pequeas cantidades de plata (Ag) y
oro (Au). Como impurezas del proceso se extraen tambin plomo (Pb),
arsnico (As) y mercurio (Hg).
Como regla general una instalacin metalrgica de cobre que
produzca 300.000 t/ao de nodos, consume 1.000.000 t/ao de
concentrado de
cobre y como subproductos produce 900.000 t/ao de cido sulfrico
y 300.000 t/ao de escorias.
Cuando se trata de aprovechar los residuos minerales, la pequea
concentracin de cobre que hay en ellos se encuentra en forma de
xidos y sulfuros, y para recuperar ese cobre se emplea la tecnologa
llamada hidrometalurgia, ms conocida por su nomenclatura
anglosajona Sx-Ew.
El proceso que sigue esta tcnica es el siguiente: Mineral de
cobre-> lixiviacin-> extraccin-> electrlisis->
ctodo
Esta tecnologa se utiliza muy poco porque la casi totalidad de
concentrados de cobre se encuentra formando sulfuros, siendo la
produccin mundial estimada de recuperacin de residuos en torno al
15 % de la totalidad de cobre producido.
Tratamientos trmicos del cobre
El cobre y sus aleaciones permiten determinados tratamientos
trmicos para fines muy determinados siendo los ms usuales los de
recocido, refinado y temple.
El cobre duro recocido se presenta muy bien para operaciones en
fro como son: doblado, estampado y embutido. El recocido se produce
calentando el cobre o el latn a una temperatura adecuada en un
horno elctrico de atmsfera controlada, y luego se deja enfriar al
aire. Hay que procurar no superar la temperatura de recocido porque
entonces se quema el cobre y se torna quebradizo y queda
inutilizable.
El refinado es un proceso controlado de oxidacin seguida de una
reduccin. El objetivo de la oxidacin es eliminar las impurezas
contenidas en el cobre, volatilizndolas o reducindolas a escorias.
A continuacin la reduccin es mejorar la ductilidad y la
maleabilidad del material.74
Los tratamientos trmicos que se realizan a los latones son
principalmente recocidos de homogeneizacin, recristalizacin y
estabilizacin. Los
latones con ms del 35 % de Zn pueden templarse para hacerlos ms
blandos.
Los bronces habitualmente se someten a tratamientos de recocidos
de homogeneizacin para las aleaciones de moldeo; y recocidos contra
dureza y de recristalizacin para las aleaciones de forja. El temple
de los bronces de dos elementos constituyentes es anlogo al
templado del acero: se calienta a unos 600 C y se enfra rpidamente.
Con esto se consigue disminuir la dureza del material, al contrario
de lo que sucede al templar acero y algunos bronces con ms de dos
componentes.
PROPIEDADES Y ESTADO NATURAL
Sin alear, el cobre presenta un caracterstico color rojizo, y un
brillo metlico cuya intensidad depende del grado de pulido.
Es el metal que mejor conduce la electricidad si se excepta a la
plata; Por sus excelentes caractersticas elctricas y mecnicas los
conductores de cobre son usados en una gran variedad de
aplicaciones.
No es muy activo qumicamente, y resiste bien la oxidacin,
siempre que no haya humedad ni anhdrido carbnico, en cuya presencia
forma una pelcula verdosa de carbonato bsico, que recibe el nombre
de verdn.
Las minas de cobre se distribuyen por todo el planeta, y entre
ellas destacan las de sulfuros (pirita y calcopirita), xidos
(cuprita y melaconita) y carbonatos (malaquita.
OBTENCIN DEL COBRE
La obtencin del cobre se realiza por dos mtodos fundamentales,
que se denominan de va seca y va hmeda. La metalurgia del cobre por
va seca es la ms utilizada, pero slo se puede aplicar a minerales
con concentracin mnima del 10 por ciento del cobre. La va hmeda se
emplea para minerales de contenido de cobre entre el 3 y el 10
porciento. Los minerales de contenido de cobre inferior al 3 por
ciento, por ahora, no se benefician.
La metalurgia del cobre por va seca
Est se realiza en cuatro fases:
1. Concentracin de mineral por flotacin, a fin de eliminar parte
de la ganga, y conseguir un porcentaje de cobre de un 20 por
ciento, aproximadamente.
2. Eliminacin parcial del hierro por tostacin incompleta, que
elimina tambin parte del azufre en forma de SO, que se utiliza para
la fabricacin de cido sulfrico (SOH). El hierro se elimina en forma
de xido de hierro. Y queda un producto intermedio denominado mata,
formado por sulfuros de cobre y de hierro (S Cu Sn Fe).
3. Oxidacin de la mata en convertidores para eliminar el hierro
que resta por tostacin y reaccin, y obtener cobre bruto.
4. Afino del cobre en horno de reverbero, por oxidacin del cobre
y reduccin despus, y finalmente afino por electrlisis, hasta
conseguir una pureza de 99.99 por ciento.
La metalurgia del cobre por va hmeda
sta se realiza en dos fases:
1. Disolucin, con cido sulfrico o sulfato frrico, de los
minerales oxidados o de las cenizas producidas por la tostacin de
las piritas en la fabricacin del cido sulfrico, hasta obtener
sulfato de cobre (SO Cu).
2. Precipitacin de la solucin obtenida, pobre en cobre (un gramo
aproximadamente por litro), por medio del hierro, formndose sulfato
de
hierro (SO Fe) y precipitndose el cobre. Se obtiene un producto
muy impuro, con alrededor del 80 por ciento de cobre.
Para obtener un metal ms puro se recurre a la precipitacin
electroltica, utilizando como nodo plomo o grafito.
En la naturaleza, los minerales de cobre aparecen mezclados con
diversos tipos de materiales rocosos desprovistos de valor, que
constituyen la denominada ganga, de la que deben ser separados para
su explotacin. Por ello es necesario realizar un primer proceso de
triturado y pulverizado, a partir del cual se concentra por
diversos procedimientos, segn sea el mineral de cobre que se est
tratando.
En el caso ms comn, que es el de los sulfuros, suele aplicarse
el tratamiento llamado de flotacin. Consiste el proceso en verter
la molienda sobre agua con resina de creosota y un agente qumico
orgnico. Ya concentrado el azufre se elimina, por tostacin, en un
horno, en el que desaparece parcialmente en forma de gas.
Posteriormente se aade mineral de hierro para formar escorias con
las impurezas, y tambin se favorece la fusin aportacin de una
cantidad suficiente de cal. Con ello se forma la llamada nata de
cobre, que en estado lquido se pasa a un convertidor en el que el
hierro y el azufre que lo acompaase oxidan, dando lugar al cobre
blister, de color negruzco, y con una cantidad aproximada de
impurezas del 2 %. A continuacin se afina para eliminar estas
impurezas.
Entre los pases que tradicionalmente se sitan a la cabeza de la
produccin mundial de cobre cabe mencionar Chile, la Unin Sovitica y
los Estados Unidos que, en conjunto, suman prcticamente la mitad
del volumen productivo mundial.
APLICACIONES
El cobre se conoce desde hace mucho tiempo; ya en pocas
prehistricas se empleaba para la fabricacin de armas y utensilios,
particularmente en aleacin con el estao (bronce. En la actualidad
se utiliza sobre todo para conductores elctricos, techados, monedas
y calderas y para la obtencin de muchas aleaciones. De stas, las ms
importantes son: el bronce, el latn, la plata de nquel; otras
aleaciones son: los bronces de aluminio (cobre y alrededor de 5-12%
de aluminio, muy tenaz y duro) y el constantn (60% de cobre y 40%
de nquel, con una resistencia elctrica casi independiente de la
temperatura.
EL COBRE: UN ELEMENTO ESENCIAL
El cobre es un nutriente esencial para la vida: es requerido, en
muy pequeas cantidades, por todos los organismos, desde bacterias
hasta seres humanos. De hecho, la Organizacin Mundial de la Salud
(OMS) recomienda una ingesta mnima diaria de cobre para las
personas, la que adquirimos principalmente va el cobre contenido en
alimentos y agua potable. Hay enfermedades genticas que impiden el
adecuado aprovechamiento del cobre por el cuerpo humano, con
consecuencias catastrficas para la salud, causando incluso la
muerte.
Por otra parte, como cualquier sustancia, hay un nivel por sobre
el cual el cobre resulta txico. El efecto txico depender de la
cantidad de cobre ingerido y de la vulnerabilidad del individuo
expuesto. En seres humanos, los casos comprobados de intoxicacin
por cobre son anecdticos y escasos (uno de ellos fue un
investigador que se intoxic voluntariamente con cobre para estudiar
sus efectos. Hay, tambin, una enfermedad gentica que impide la
eliminacin del cobre excedente del cuerpo humano y que, sin
tratamiento, tiene efectos devastadores.
Hasta hace muy poco tiempo, la toxicologa de metales esenciales
se practicaba con los mismos principios usados para estudiar los
contaminantes orgnicos sintticos (hechos por el hombre. Esto
implica que, entre otras cosas, no se consideraba que eran
requeridos en cantidades mnimas para la vida (hasta hubo
proposiciones de eliminarlos totalmente del medio acutico).
FUENTES DE COBRE EN EL MEDIO AMBIENTE
El cobre es un elemento natural contenido en la corteza
terrestre. Los suelos y aguas contienen cobre en cantidades que
dependen de las caractersticas geoqumicas del suelo y propiedades
fsico qumicas del agua. Esto se llama nivel basal (background
level).
La minera es el esfuerzo humano por purificarlo y concentrarlo
para aprovechar sus propiedades metalrgicas. El metal refinado
tiene variados y mltiples usos en los sectores de la construccin,
comunicaciones y transporte, entre otros. Terminada la vida til de
los implementos que usan el cobre, stos se desechan y - en muchos
casos - el cobre contenido es reciclado. En todas estas etapas, hay
contacto entre el cobre y partes del medio ambiente
Las Operaciones mineras
Las operaciones mineras generan numerosos desechos, algunos de
los cuales, en condiciones subptimas de manejo, pueden contribuir a
elevar los niveles de cobre (y otros elementos) en suelos, cursos
de agua y bahas cercanas a las operaciones. El desarrollar una
gestin que busque disminuir estas emisiones es un objetivo
relevante para la Corporacin. Si bien estas emisiones, y su
control, son un problema de creciente importancia para toda la
industria minera, su impacto es de carcter local, asociado a los
sitios de operacin y zonas aledaas. En Europa occidental, por
ejemplo, donde la actividad minera es mnima, no constituye una
preocupacin ambiental de primer orden.
Fertilizacin Agrcola
Otra rea en la que se perfila un cuadro de creciente preocupacin
para el cobre, muchos otros metales, la constituyen los suelos. Aqu
tambin se pueden detectar las dos caras de la moneda reguladora:
salud y ecosistemas. Por una parte, hay preocupacin de que el cobre
que escurre desde caeras y otras superficies de cobre, va aguas
servidas y de lluvia, hasta las plantas de tratamiento, termina
acumulado en los barros de sedimentacin que se usan muchas veces
como fertilizantes de tierras agrcolas. All, se dice, podra afectar
el rendimiento de cosechas y constituir una fuente de exposicin
para los consumidores. efecto de metales en suelo sobre la fauna
natural del mismo, un componente central en la estructuracin de los
ecosistemas que se desarrollan sobre ellos. Los suelos son sistemas
complejos, qumica y fsicamente, y su biologa es poco conocida. Este
desconocimiento es particularmente peligroso cuando se trata de
establecer regulaciones, pues se aplica el principio de precaucin:
ante la ignorancia, debe suponerse lo peor. Es por ello que la
industria se est preocupando de mejorar nuestro entendimiento
cientfico de cmo se comportan los metales en el suelo
CONCLUSIN
Luego de haber terminado esta pequea, pero no por eso mirada en
menos investigacin, podemos concluir;
Que el cobre no es solo un metal, sino un indispensable elemento
tanto para nuestra subsistencia biolgica en organismos vivos y
suelos, como para nuestro surgimiento como pas, es decir,
importantsimo medio econmico.
Este elemento apreciado desde la prehistoria es aun importante
en nuestras vidas, a pesar de nuestra notable evolucin en todos los
sentidos. Ya que es an uno de los pocos metales encontrados en la
naturaleza en condicin casi pura, y a travs del cual se pueden
realizar poderosas aleaciones con otros metales; Es, adems, uno de
los pocos fieles conductores de la electricidad, siendo este una de
sus principales aplicaciones en el mundo moderno.
BIBLIOGRAFIA
http://revistademetalurgia.revistas.csic.es/index.php/revistademetalurgia/article/viewFile/945/957
http://elementos.org.es/cobre
http://es.wikipedia.org/wiki/Cobre
https://www.scribd.com/doc/224893747/METALOGRAFIA-DEL-ALUMINIO-pptx
Pg. 3
Estudio metalogrfico del cobre