Conceptos Clave en Metalurgia, Química Industrial y Ciclos Biogeoquímicos

Metalurgia, Siderurgia y Compuestos Químicos

Metalurgia

La metalurgia es el conjunto de técnicas para la extracción, tratamiento y obtención de metales. Incluye dos procesos principales:

• Concentración: es la separación de la mena (parte útil del mineral) de la ganga (parte no útil).
• Refinado: es el tratamiento de la mena para obtener el metal puro.

Siderurgia

La siderurgia es la parte de la metalurgia que incluye la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de este o sus aleaciones.

Ácido Sulfúrico (H₂SO₄)

El ácido sulfúrico es un ácido líquido muy fuerte y corrosivo, soluble en agua. Se utiliza para fabricar abonos, fosfatos, detergentes, fibras sintéticas y baterías, así como en el refinado de metales. Su fórmula química es H₂SO₄.

Amoníaco (NH₃)

El amoníaco, con fórmula química NH₃, es un gas tóxico de olor picante que hierve a -33 °C y congela a -78 °C. Se usa como limpiador y en la fabricación de fertilizantes, ácido nítrico, explosivos, fibras y plásticos. El proceso Bosch-Haber permite sintetizar amoníaco a partir de hidrógeno y nitrógeno, según la reacción: N₂ + 3H₂ → 2NH₃.

Conceptos Clave en Química Industrial y Medio Ambiente

Palabras Clave Relacionadas con la Metalurgia y la Química Industrial

Metalurgia, H₂SO₄, NH₃, azufre, pirita, cámaras de plomo, método de contacto, mena, ganga, proceso Bosch-Haber, nitrógeno, hidrógeno, concentración, refinado, siderurgia.

Contaminación y Efecto Invernadero

El uso de combustibles fósiles genera gases como el dióxido de carbono (CO₂) y el dióxido de azufre (SO₂). Estos gases contribuyen al efecto invernadero y a la formación de lluvia ácida. El CO₂ absorbe la radiación infrarroja, aumentando la temperatura de la atmósfera y provocando el calentamiento global. Esto tiene consecuencias como el derretimiento de los casquetes polares y el aumento del nivel del mar. El SO₂, junto con los óxidos de nitrógeno, reacciona con el agua en la atmósfera para formar ácidos, causando la lluvia ácida. Además, los clorofluorocarbonos (CFC) destruyen la capa de ozono (O₃), que protege a la Tierra de las radiaciones ultravioletas. La reacción de descomposición del ozono es: O₃ → O₂ + O.

Ciclos Biogeoquímicos

Ciclo del Carbono

El ciclo del carbono implica dos fases principales: asimilación y desasimilación. El carbono se recicla entre la materia inorgánica y la orgánica, pasando por los seres vivos, el aire, el agua y la tierra. La principal fuente de energía en este ciclo son los derivados de la materia orgánica y los carbonatos. El CO₂ es la forma principal de carbono inorgánico. Las plantas verdes, algas y algunas bacterias realizan la fotosíntesis, incorporando el CO₂ a la materia orgánica. La degradación y oxidación de la materia orgánica por parte de las plantas y los organismos heterótrofos libera CO₂ a la atmósfera, utilizando O₂.

Componentes del Ciclo del Carbono (CdC)

• Productores: vegetales, algas y algunas bacterias.
• Consumidores: animales y vegetales heterótrofos.
• Descomponedores: bacterias y hongos.
• Transformadores: bacterias.
• Carbono y petróleo: reservas de carbono orgánico.
• Combustión: industrias, automóviles, calefacciones.
• Carbonatos: H₂O + CO₂ → H₂CO₃ (ácido carbónico) → HCO₃^- + H⁺ (bicarbonato).

Fibras y su Impacto Ambiental

Las fibras son sustancias compuestas por moléculas alargadas que forman hilos. Pueden ser de origen vegetal, animal o mineral. Los materiales hechos de fibras tienen moléculas que se entrelazan formando láminas o hilos. Las moléculas de agua son hidrófilas (atraen el agua), mientras que las moléculas de grasa son hidrófobas (repelen el agua). Las micelas son estructuras que permiten la limpieza de grasas, ya que tienen una parte hidrófila y otra hidrófoba. Los derivados del petróleo pueden ser biodegradables (descompuestos por microorganismos) o no biodegradables, contaminando el medio ambiente. El asfalto, un derivado del petróleo, se utiliza como impermeabilizante en carreteras.