|
|
Bauxita: La bauxita prové de la lixiviació de roques volcàniques bàsiques i granítiques. Durant una estació humida es produeix la lixiviació de la roca; durant l’estació seca es produeix la solució amb ions lixiviats; és a dir, amb residus formats principalment per òxids de ferro i alumini. La consideració de la bauxita com a mineral és recent, ja que és constituïda per una mescla d’òxids d’alumini hidratats, que predominen sobre silicats d’alumini i òxids de ferro i titani. És una roca formada essencialment per tres minerals: hidragil·lita, diàspor i alumogen. La trobem en sòls laterígens i és la primera matèria de la indústria de l’alumini. El seu nom prové de Baus (Provença) que és el primer lloc on es va trobar. Les bauxites roges són anomenades així a causa de l’elevat contingut en òxid de ferro. Aquestes són pobres en sílice i es reserven per a la producció d’alumini. Són les més abundants, per això se’n fa un ús més freqüent. Les bauxites blanques tenen menys d’un 10% de contingut d’òxid de ferro i d’un 4% d’òxid de titani. Són emprades per a la fabricació de refractaris, d’abrasius industrials i en l’obtenció de ciments especials.
Cadmi: Element metàl·lic situat entre el zinc i el mercuri en la taula periòdica, de color blavós, tou, molt dúctil i mal·leable. Va ser descobert en 1817. És un element molt poc abundant en l’escorça terrestre per la seva reactivitat. Es coneixen dues espècies mineralògiques pures sense importància comercial: otavita i greenockita. El cadmi de què disposa la indústria es troba impurificat en menes de zinc, de plom zínic o de coure; a vegades es troba en proporcions que contenen un 0.002%. La major part del cadmi és utilitzada per a la protecció o l’embelliment electrolític de materials ferrosos. El cadmi és emprat en tècniques nuclears com a constituent de les barres de control dels reactors, a causa de la gran capacitat del nuclid 113Cd per captar electrons tèrmics. Una altra part del cadmi va a la fabricació d’acumuladors alcalins, de compostos, sobretot pigments, i d’aliatges. El cadmi substitueix sovint l’estany en aliatges per a la soldadura; també és freqüent la seva utilització en joieria: l’or de color verd en conté en quantitats variables (3-15%). El bromur de cadmi és emprat en fotografia, en gravat i en litografia. El cianur de cadmi és un electròlit tradicional dels banys de cadmiat. El clorur de cadmi s’utilitza en la preparació de compostos de cadmi en fotografia i en galvanotècnia. L’òxid de cadmi és usat en galvanotècnia, com a catalitzador en química orgànica i com a pigment i additiu en masses luminescents. El selenur de cadmi s’utilitza com a pigment i és molt estable a altes temperatures. El sulfat de cadmi és la sal de cadmi més consumida i en més quantitat com a intermediari per a la preparació d’altres compostos, principalment de pigments. El sulfur de cadmi té uns cristalls que poden ésser emprats per a la construcció de cèl·lules fotovoltaiques per obtenir energia elèctrica a partir de radiacions solars. El constituent principal del pigment groc de cadmi i de tota una sèrie de varietats acolorides són emprats especialment en pintura artística.
Cobalt: És un metall blanc, dúctil i mal·leable. Com el ferro i el níquel, el cobalt és ferromagnètic. És inalterable en l’atmosfera a temperatures ordinàries. Els minerals més importants del cobalt són l’esmaltina, la cobaltina (barrejada amb níquel), la linneïta, la carrol·lita i la heterogenita; són aquest dos últims els que es donen en els minerals de coure del Zaire amb un total de contingut del 9% de cobalt, i també en l’absolita o mineral de Nova Caledònia, amb un 3 o 4% de cobalt. La indústria metal·lúrgia del cobalt, complexa, cara i llarga, depèn de la composició en cobalt del mineral emprat. Hi ha dos mètodes diferents d’extracció del cobalt, depenent de la riquesa o pobresa del mineral emprat. La solució del sulfat de cobalt amoniacal és utilitzada en el recobriment de certes peces metàl·liques La capa protectora del cobalt és molt més dura i brillant que la del níquel. El cobalt és utilitzat per a la confecció de clixés destinats a grans tirades. Malgrat l’elevat preu de cost també és utilitzat en alguns aliatges especials, on augmenta la duresa i la resistència a la corrosió (electroimants, eines de tall, resistències elèctriques...). El cobalt és, fonamentalment, per relligar els carburs de tungstè, titani i molib de què componen plaquetes de metall dur, els àleps dels turboreactors o les cambres de combustió de les turbines de gas. S’utilitza en la preparació d’esmalt i pintures en les indústries de la ceràmica i del vidre, on es consumeixen grans quantitats d’esmalt, de silicat blau de potassi i cobalt. Les sals de cobalt són utilitzades com agent assecant en certes pintures i l’òxid és emprat per augmentar l’adherència de les capes superiors dels esmalts. La meitat de la producció mundial de cobalt es fa al Zaire, els altres productors són Canadà, EUA, Finlàndia, Marroc i Zàmbia. El 75% de la producció és utilitzada en la metal·lúrgia; la resta, en la indústria de la ceràmica i del vidre en forma de compostos. A part, el cobalt és un oligoelement necessari per a la vida cel·lular, implicat especialment en l’hematopoiesi (formació de glòbuls vermells) i en la composició de la vitamina B12. El carbonat de cobalt és emprat en la ceràmica i en la manufactura de pigments. El clorur de cobalt s’utilitza com a indicador d’humitat i d’aigua (higròmetres). El fluorur de cobalt s’utilitza com a agent de fluoració en la indústria dels derivats dels fluorats. El nitrat de cobalt serveix per a la manufactura de pigments i de tintes invisibles.
Coure: El coure és un element de transició que pertany al grup dels metalls nobles. La proporció del coure a l’escorça terrestre és del 0.01%. És un mineral de color rosa que en oxidar-se en presència d’aire pren un color marró. Els minerals de coure es divideixen en dos grans grups: els minerals sulfurats i els anomenats metamòrfics o oxidats. Els minerals de coure sulfurats es donen en nombroses regions d’Amèrica (EUA, Perú), d’Àfrica (Zàmbia) i d’Europa (Noruega, Espanya i Alemanya). Els minerals de coure metamòrfics són el coure natiu, força rar (llac Superior als EUA), els òxids (cuprita i tenorita) i les sals insolubles (malaquita al Zaire, Mèxic, etc, i atacamita al desert d’Atacama). Sigui quin sigui el seu origen, el coure ha d’ésser sotmès a un afinament. El coure és un element d’activitat química mitjana, es combina amb tots els elements no metàl·lics, llevat de l’hidrogen, el bor, el carboni i el nitrogen. Per acció dels agents atmosfèrics, el coure es recobreix d’una capa protectora: el verdet, barreja de sals bàsiques de coure, carbonat i sulfat, sobretot. La presència de coure és indispensable per a la vida, intervé en la formació de l’hemoglobina per mobilitzar el ferro dins de l’organisme. La sang de nombrosos invertebrats conté, juntament amb l'hemoglobina o en el seu lloc, un pigment respiratori compost de coure, que els insensibilitza a la intoxicació per monòxid de carboni. Les sals de coure són fortament tòxiques pels organismes inferiors, que són emprats de manera habitual per combatre les algues i els bacteris de les aigües potables i per lluitar contra certes malalties dels arbres fruiters i de la vinya. Les utilitzacions industrials del coure es basen en les seves propietats fonamentals: conductivitat elèctrica elevada (cables, fils conductors, motors, interruptors, etc), excel·lent conductivitat tèrmica (calderes, alambins, estris de cuina, etc), acceptable resistència a la corrosió (canalitzacions, teulades, etc); el coure pur és emprat sobretot en la indústria elèctrica. És un metall difícil d’emmotllar. El coure va ser un dels primers metalls utilitzats industrialment. Ha donat nom a un període de la prehistòria, l’eneolític, dit també calcolític. La descoberta d’aquest metall tingué lloc al Pròxim Orient. Hi ha mostres de l'ús del coure a Sialk (Iran) i a Anatòlia a la primeria del IV mil·lenni, d’on s’estengué a tot el Pròxim Orient asiàtic i també a Egipte. En la primera etapa el coure era treballat a martell, partint de coure nadiu; molt aviat es descobrí el sistema de la fosa i de la fabricació d’objectes amb motlle. Els dos gran centres de fabricació foren l’Iran i Xipre. A l’edat mitjana les mines alemanyes foren les grans fornidores de coure, però posteriorment foren superades per les de Cornualla. Al segle XIX la preeminència de la producció passà a les mines andaluses de Riotinto, controlades per interessos britànics, que feren de la Gran Bretanya el primer productor mundial. L’augment de la demanda de coure provocat per l’electrificació capgirà el mercat tradicional del coure i féu disparar la producció, la qual l’any 1880 va ser de 200.000 tones, provinents sobretot dels EUA. En començar el segle XX els EUA obriren l’explotació de les grans reserves del Congo Belga i de Xile. Les necessitats bèl·liques de la primera meitat del segle XX van tornar ha disparar la demanda de coure. El 1970 la producció mundial de coure fou de 6.800.000 tones. A l’Àfrica es va produir prop del 15% de la producció mundial, entre Zàmbia, el Zaire i Sudàfrica. Al 1983 s’arriba a una producció de 8,5 milions de tones. Encara que la producció ha augmentat, va sent any rere any més reduïda. Aquest canvi de ritme es deu a la substitució parcial del coure per altres elements com l’alumini en els radiadors de cotxe, els plàstics en les canonades, les fibres òptiques en les comunicacions, etc. El comerç internacional del coure es basa més en el material en lingots que no pas en el mineral en brut; on el refinament del coure requereix una tècnica molt complexa i cara, pròpia dels països industrialitzats. L’acetoarsènic de coure és utilitzat com a insecticida d’ingestió, principalment per combatre l’escarabat de la patata, també com pigment en pintures marines. Els òxids de coure són emprats com a pigment en vidres i cristalls.
Estany: L’estany és un element metàl·lic molt dúctil i mal·leable, poc dur i poc resistent a la tracció. Si es frega amb la mà desprèn una lleugera olor. Ja va ser esmentat per Homer i utilitzat pels contemporanis de Plini per recobrir els objectes de coure i llautó. L’estany fou molt utilitzat durant l’edat mitjana, sobretot com a substitut, més econòmic, de l’argent; la vaixella d’estany era la vaixella ordinària de la burgesia; els pesos eren també d’estany i l’Església n’admetia l’ús per a la fabricació de vasos sagrats. Durant els segles XVI i XVII la professió d’estanyer continuà essent molt important i difosa. L’art de l’olleria serà substituït al segle XX pel de la ceràmica. El seu feble poder reductor l’apropa a certs metal·loides, com el silici. L’estany en estat nadiu és rar (Austràlia, Sibèria), l’estany es presenta, sobretot, en forma d’òxid; el seu mineral més important és la cassiterita (SnO2) sovint mesclada amb wolframita, òxids de ferro i de manganès. És un metall escàs, el valor i la raresa del qual fan de la seva recuperació i del seu reciclatge una operació remuneradora. Ateses la seva inalterabilitat i la seva resistència a la corrosió, l’estany és emprat per a la protecció de certs metalls (Cu, Fe). En la indústria alimentària és emprat en forma de tubs, de làmines i de llaunes, de les quals les llaunes absorbeixen més de la meitat de la producció actual d’estany. En la indústria elèctrica per estanyar els fils conductors; en les indústries químiques i agrícola per fabricar peces, recobrir canalitzacions i per obtenir els seus compostos; en la indústria farmacèutica per tubs i altres recipients; en la mecànica per l’obtenció de planxes i per protecció de certes peces de plom. L’estany serveix per fabricar nombrosos aliatges, sobretot bronze. Aliat amb plom permet l’obtenció de diferents metalls per soldadures. Aliat amb l’antimoni (15 a 20%), que endureix l’estany, serveix per fabricar aixetes per la indústria química. Certs aliatges tenen una utilització molt ben definida: metall de la reina (estany, antimoni, plom i bismut) i el metall anglès (estany més 10% d’antimoni i 2 a 3% de coure i plom) són emprats per fabricar coberts, cafeteres, etc.
Crom: És un element de transició metàl·lica. En l’escorça terrestre hi ha un 0,02%. Fou descobert en un mineral siberià per N. Louis Vauquelin (1797); fou aïllat per primera vegada per R. Wilhem Bunsen (1854) i fou obtingut en estat pur per Victor Moritz (1900). Els seus principals minerals són el cromit o ferro cromat i la crocoita, molt menys abundant. És un metall molt dur, de color blavós, que resisteix bé la calor i una gran part d’agents químics. El cromit és sovint reduïda directament pel carboni en el forn elèctric i s’obtenen ferros colats, molt rics en crom, fins un 70%, destinats a la fabricació d’acers especials. Per obtenir els compostos purs de crom, el mineral és dividit i escalfat a 900ºC amb calç barrejada amb sosa o carbonat càlcic; hi ha altres procediments com Bolzel-Maletra, més modern i d’un rendiment superior. El crom pot ésser dipositat per electròlisi. El crom és inoxidable a la temperatura ambient, fins i tot en l’aire humit, el crom crema a uns 2.000ºC en presència d’oxigen, i forma òxid cròmic verd. El crom és habitualment utilitzat per recobrir i protegir acers i altres metalls; cromatge per electròlisi o per via tèrmica. El crom electrolític posseeix una gran resistència al fregament, cosa que el fa útil pel recarregament desgastat de certes peces metàl·liques. Emprat per l’obtenció d’una gran varietat d’aliatges. Els acers amb crom o níquel-crom són emprats per la seva resistència a la corrosió, per la seva gran duresa o per a millorar altres propietats mecàniques. Els aliatges níquel-crom permeten confeccionar resistències elèctriques destinades a funcionar en medis corrosius. Una tercera part del mineral extret al món és utilitzat exclusivament per l’obtenció de crom. La major part del crom és utilitzat per la indústria química per recobrir l’interior de certs forns metàl·lics. Els principals productors són Sudàfrica, Zimbabwe, l'Índia, les Filipines, el Brasil i Madagascar. Els principals consumidors de crom són EUA, la Gran Bretanya, Alemanya, Japó i França. El crom és considerat un element molt tòxic, la ingestió de sals cròmiques produeix la degradació dels teixits renals i del moll dels ossos. Les lesions consecutives a les intoxicacions causades per l’àcid cròmic i pels dicromats són considerades en molts països com a malalties professionals. El carbonil de crom augmenta l’índex d’octà de la benzina. El clorur de crom és emprat en el cromatge i com a mordent en la indústria tèxtil. L’òxid de crom s’usa com a pigment abrasiu, semiconductor i catalitzador. El sulfat de crom és molt emprat en la indústria tèxtil i en el procés de cromatge. L’adob de crom ha desplaçat en molts camps l’adob vegetal, per la major rapidesa i perquè dóna pells més lleugeres i suaus. L’elevada resistència a la humitat i a la tracció, la flexibilitat resultant, fa que les pells adobades per aquest sistema siguin especialment aptes per a la fabricació de calçat, de corretges de transmissió, etc.
Diamants: El diamant és carboni pur cristal·litzat, en el sistema cúbic, on cada àtom està lligat tetraèdricament als quatre àtoms més propers; mitjançant aquest enllaç covalent tridimensional resta completa la capa electrònica externa de cada àtom, la qual cosa explica la gran duresa del diamant, la màxima, 10 en l'escala de Mohs. Les formes més corrents dels cristalls són l’octàedre, el dodecàedre, el cub i la macla. A 1.800ºC comença a transformar-se en grafit. Hi ha tres varietats útils de diamants: varietat gemma, la més perfecta i pura; el diamant board, que presenta masses esfèriques, irregulars i fibroses que un cop triturat és emprat com abrasiu industrial, en particular en la talla i poliment de les gemmes; i per últim el carbonato, fragments negres i compactes de la mida d’un pèsol i aspecte de carbó de coc, emprat en la perforació de roques dures, en roques i trepants. La talla converteix la gemma en la pedra preciosa per excel·lència. La seva bellesa és palesa pels efectes lluminosos que li dóna en aprofitar al màxim la reflexió interna en les facetes. La talla dels diamants consisteix en: marcatge, clivatge, serrada, desbast i el facetatge. Els estils de talla més corrents són la talla brillant, la talla maragda, la marquise, la navette i la llàgrima. En cas de diamants petits s’empren altres estils com ara la talla baguet o la quadrada. El valor d’un diamant depèn de les següents característiques: el pes (expressat en quirats,0,2 gr, i grans, 1/4 de quirat); la forma i l’estil de talla, especialment les seves proporcions i perfecció, la tonalitat o color, que va d’incolor al de lleugeres tonalitats groguenques o brunes, són les pedres de menys valor, també rarament hi ha diamants de color com vermell, rosa, verd, groc canari, colors corresponent als diamants de fantasia; la perfecció i la puresa, que depèn de la qualitat i quantitat d’inclusions com a impureses anomenades carbons (de color negre) o plomes (de color blanc); i l’esclat. Hi ha establertes unes normes internacionals per codificar amb exactitud la qualitat dels diamants. Els diamants eren molt apreciats ja en l'antiguitat. Fins al segle XVIII procedien de l'Índia. A la primera meitat del segle XVIII es troben diamants a Brasil, als al·luvions dels rius de Minas Gerais, als de Bahia i Mato Grosso. La gran empenta de l’obtenció de diamants s’esdevingué al 1867 en trobar-ne entre els al·luvions del riu Orange, a l’actual República de Sudàfrica, es produí una autèntica febre d’immigració que abocà en la guerra dels bòers. El 1871 s’obriren les mines de Kimberley, al 1902 la mina Premier, que durant molts anys fou la principal productora i actualment sols per diamants industrials. La mina de Bunshanai a l’alt Sankudu (Zaire) ha arribat a produir set milions de quirats, una sisena part de l’extracció mundial. El 1954 entren en explotació els jaciments de Iacútia, a l’antiga URSS. Els jaciments d’Austràlia occidental a la darreria dels anys vuitanta, donà un nou impuls a la producció mundial de diamants, al 1992 va assolir la xifra de 104,4 milions de quirats quan solia ésser d’uns 42 milions. En el camp de la indústria, els diamants naturals tenen des de mitjans dels vuitanta una forta competència dels diamants sintètics. Les gemmes constitueixen sols al voltant del 25% de la producció de diamants; però en canvi signifiquen un 70% del valor de la producció mundial de diamants. Fins mitjans dels anys vuitanta, diversos estats de l’Àfrica central i austral han estat els principals productors: el Zaire, Sudàfrica i Botswana. El mercat mundial està dominat, amb una competència cada any més creixent, per la companyia sud-africana De Beers Consolidated Mines Ltd; comercialitza més de la meitat dels diamants industrials del món. Tel Aviv, Amsterdam i Anvers són els principals centres de talla; Londres és el mercat de distribució en brut i Nova York exerceix influència sobre el mercat de les gemmes grosses.
Mercuri: El mercuri és un element metàl·lic líquid a temperatura ambient i d’un color blanc argent. Conegut des de l’antigor, era emprat ja pels fenicis al 700 aC per purificar l’or. No és un element gaire abundant; n’hi ha en estat natiu, en forma de glòbuls brillants, a la muntanya. El mineral de mercuri més important és el cinabri (HgS). En la indústria, aquest mineral està sotmès a purificació. El mercuri destaca com un reductor molt potent, presenta una gran afinitat pel sofre, un dels compostos més insolubles en l’aigua. Nombrosos metalls es dissolen en el mercuri formant una amalgama. El mercuri i els seus compostos són tòxics; els seus vapors penetren per tota la superfície del cos i també contaminen alguns peixos comestibles a causa de la concentració de residus industrials o agrícoles a través de les cadenes tròfiques. Els derivats de metilmercuri són els més perillosos. El mercuri és emprat en la fabricació de termòmetres, baròmetres, manòmetres, làmpades elèctriques de descàrrega, rectificadors elèctrics gasosos de potència i explosius, com el fulminat de mercuri.
Fosfat: Fosfat ho és qualsevol sal o ester de l’àcid fosfòric (H3PO4), un element químic. Es coneixen tres formes de sals bàsiques: les monometàl·liques, les bimetàl·liques i les trimetàl·liques. Els fosfats són molt emprats en l’obtenció de l’àcid fosfòric, d’adobs i de superfosfats.
Niobi: El niobi és un element metàl·lic de color blanc. Va ser descobert per C.Hatchett (1801). Els seus minerals són la niobita i l’euxenita. Les reserves més importants són al Canadà, Brasil, Nigèria, Zaire i EUA. Presenta una gran conductivitat, i és dúctil, però fàcilment oxidable. És emprat en la formació d’aliatges, als quals confereix propietats refractàries i anticorrosives.
Or: L’or fou possiblement el primer metall conegut per l’home; es troba en la natura en el seu estat elemental. Té un color groc característic i és el més dúctil i mal·leable dels metalls. En làmines molt fines presenta excel·lents propietats reflectores de la calor i de la radiació infraroja. És un dels metalls més estables; no es combina directament amb l’oxigen a cap temperatura i resisteix a gairebé tots els àcids. Es dissol ràpidament en aigua règia, és atacat pels halògens i per solucions de cianur en presència d’oxigen. L’or forma aliatges amb la majoria dels metalls, essent els més importants els que forma amb l’argent i el coure, emprats en l’encunyació i en joieria. L’or troba, actualment, una gran aplicació en electrònica i en aeronàutica per la seva facilitat de soldadura, per la resistència a l’oxidació i per les seves propietats reflectores de la radiació. La mal·leabilitat i la ductilitat de l’or són tan elevades que permeten obtenir làmines de gruix inferior a una dècima de micròmetre; estirant un gram d’or podem obtenir un fil de 2 km de longitud. Extret de les arenes auríferes dels al·luvions, per successius rentats i garbellaments, o de filons de les roques auríferes, per maçolatge i trituració de les roques i posteriors operacions d’amalgamació o de cianuració. També s'obté com a subproducte en l’afinament d’alguns metalls. L’or obtingut per qualsevol mètode ha d’ésser afinat per copel·lació, tractaments amb àcids (especialment el sulfúric), o per electròlisi. La puresa de l’or s’expressa en quirats; més modernament en mil·lèsims: en aquest sistema és dóna a l’or pur un valor de mil mil·lèsims. L’or és molt tou i se sol afegir coure o argent per augmentar la resistència mecànica. És emprat aliat amb argent en certes peces de material elèctric, amb argent i coure en soldadura, i amb níquel, zinc, magnesi, coure i argent per a instruments de física i rellotgeria. L’existència d’or natiu i la seva mal·leabilitat foren la causa que va fer de l’or el primer metall utilitzat per l’home; en el transcurs del neolític aparegué l’orfebreria i es produïren els joiells, les figures i els vasos trobats a Ur, Micenes, etc. Al començament del S. XVIII es produïren els grans descobriments aurífers del Brasil. Al S. XIX les grans troballes de Califòrnia (1848) i Austràlia (1851). Al final del S. XIX tornaren a produir-se troballes molt importants a Alaska i a la regió canadenca del Klondike (1896-98). Gairebé al mateix temps es produí l’entrada en plena producció dels jaciments sud-africans de Witwatersrand. Tres quartes parts de la producció actual d’or és utilitzada en la indústria i la resta per la tesaurització. El primer lloc en la producció mundial l’ocupa Sudàfrica; hi destaquen els jaciments de Witwastersrand, Odendaalsrus, Elsburg, West Driefontein, East Daggafontein, etc. Però aquest panorama pot variar degut a l’inici de l’explotació del jaciment de Papua Nova Guinea, el més gran del món. Les peculiaritats de l’or, especialment la seva fraccionalitat, durabilitat i relativa escassetat, cosa que fa possible el control del seu mercat i preu, han fet que tradicionalment es considerés com una forma adequada de diners. Les funcions de l’or com a fons de reserva i referència monetària han estat mantingudes, però, en el pagament de les transaccions internacionals. En un règim de patró d’or, i àdhuc en els de monedes convertibles indirectament, cada unitat és definida per una certa quantitat d’or fi. Després de la Segona Guerra Mundial, i segons els acords de Bretton Woods (EUA), els règims d’intercanvi a nivell internacional es buscaren en una referència fixa del preu de l’or amb dues monedes convertibles: el dòlar USA i la lliura esterlina; la resta de les monedes referien llur valor respecte a aquestes dues monedes a través d’un sistema de paritats fixes. A causa de la crisi monetària internacional iniciada a finals dels anys seixanta, actualment ja no existeixen monedes convertibles, i el sistema de paritats fixes ha estat substituït pel de fluctuació de les monedes que beneficia les més sòlides, com el franc suís o el marc alemany, que per això són l’objecte de revaluacions successives fins i tot enfront del dòlar nord-americà, bé que encara resta un sistema de relació entre l’or i la seva valoració en dòlars americans i també el manteniment d’aquest metall com a reserva monetària.
Manganita: La manganita és l’òxid bàsic del manganès. De color gris fosc o negre i esclat submetàl·lic, té una duresa 4 i una densitat 4,33. Es troba en venes hidrotermals de temperatura poc elevada, amb baritina, calcita i siderita.
Pirita: La pirita és sulfur de ferro, un mineral que cristal·litza en el sistema cúbic: les formes cristal·lines més corrents són l’hexaedre, l’octaedre i el piritoedre. Presenta un tipus de macla d’interpretació anomenada creu de ferro. Té un color semblant al del llautó i és opac. La seva duresa és de 6-6,5 i el pes específic de 5,01. És el sulfur més freqüent; es troba en qualsevol medi geològic. Per oxidació, la pirita passa a sulfat de ferro i posteriorment a limonita. Els jaciments més coneguts són Riotinto (Andalusia) i Noranda (Canadà).
Plom: El plom és un element metàl·lic que es troba rarament en estat natiu i és relativament escàs; es localitza en dipòsits extensos, la qual cosa facilita la seva explotació. La seva mena més important és la galena (PbS), altres, menys abundants són l’anglesita, la cerussita i el mini. L’obtenció del metall té lloc transformant el mineral en l’òxid i reduint posteriorment aquest amb carbó. El refinatge del metall s’efectua mitjançant un procés electrolític. El metall té un color blanc blavós característic, amb lustre metàl·lic, molt tou, dúctil i mal·leable. És un mal conductor d’electricitat, però un bon absorbent del so, de les vibracions i, per la seva elevada densitat, de la radiació g . És el més resistent a la corrosió dels metalls comuns, principalment a causa de la formació, a l’inici de l’atac, de compostos insolubles que el protegeixen superficialment i de l’elevada sobretensió d’hidrogen que presenta. Troba un gran nombre d’aplicacions industrials, tant en forma elemental com en forma d’aliatges i compostos. En forma metàl·lica és emprat principalment en la fabricació d’acumulador de plom, municions, recobriments per a cables, emplomat i blindatge, antiradiació en reactors nuclears i aparells de raigs X. Aliat amb l’estany, que li rebaixa notablement el punt de fusió, és emprat en el metall de soldadura, i amb l’antimoni que li ofereix duresa i el fa resistent a la corrosió, en la construcció de recipients per a líquids corrosius, com les cambres de plom en el procés de fabricació de l’àcid sulfúric, en el metall d’impremta i en aliatges antifricció. Pel que fa als seus compostos, molts dels inorgànics són emprats com a pigments; dels compostos orgànics tenen importància les seves sals d’àcids grassos, emprades com a lubricants i com a assecants per a pintures i vernissos, i dels organometàl·lics, emprats com antidetonant per a gasolines. El plom i els seus compostos presenten una elevada toxicitat, acumulant-se en l’organisme, fet pel qual algunes aplicacions tradicionals, com l’ús en conductes d’aigua potable, han estat abandonades. La importància del plom com a bé econòmic deriva de la varietat de les seves aplicacions. El plom es presta molt be a un procés de recuperació, en determinats països pes molt la part de metall obtinguda en segona fundició (en EUA prop del 50%). La producció actual és d’uns 3,4 milions de tones. Els productors principals són: l’Amèrica del Nord 18,8%, l’antiga URSS amb 16,7% i Austràlia amb 12,9%. Altres països amb produccions inferiors serien: Mèxic, Perú, Xina, Corea del Nord, Espanya i Bulgària. L’abundància d’aquest metall i la relativa facilitat de la seva extracció i obtenció fan possible treballar amb petits capitals i amb considerables irregularitats tècniques. Sembla que els exportadors principals són: Austràlia, Perú, Marroc, Corea del Nord, Canadà i Mèxic; i els importadors: EUA la Gran Bretanya, Alemanya, Japó i França. La metal·lúrgia del plom obté produccions que superen l’extracció minera, cosa que prova el pes de la recuperació i segona fosa. L’acetat de plom és emprat en la preparació de sals insolubles de plom, com a mordent en tinció de cotó, com a impermeabilitzant, en la manufactura de vernissos, en la medicina i com a reactiu analític. L’arsenat de plom és emprat com a insecticida. El diòxid de plom és emprat com a oxidant, com a mordent, com a reactiu analític i com a accelerador de polimeritzacions. El nitrat de plom és emprat en la preparació d’altres sals, com a mordent, com a oxidant, en la preparació d’explosius i com a pigment. El tetraacetat de plom és emprat com a oxidant selectiu en síntesi orgànica.
Plutoni: El plutoni és un element sintètic; fou el segon dels elements transurànids coneguts, descobert per G.Seaborg i el seu equip (1940), els quals obtingueren l’isòtop 238 Pu per bombardeig de l’urani natural amb deuterons en un ciclotró. En són coneguts nombrosos isòtops, el més important dels quals és el 239Pu, amb una vida mitjana de 24.366 anys, que es forma en els reactors nuclears per bombardeig de l’urani natural amb neutrons lents. El plutoni 239 gaudeix en l’actualitat de gran importància, puix és fusionable per bombardeig amb neutrons i ha trobat aplicació com a explosiu per a armes nuclears i com a combustible per a reactors. El plutoni existeix a la natura, en molt petita proporció en els minerals d’urani. El metall pot ésser obtingut per reducció del trifluorur amb metalls alcalinoterris. És de color d’argent, es fon a 640ºc i bull a 3.225ºC. Pot existir amb sis formes al·lotròpiques, amb densitats variables (16-19,86 g/cm3). És químicament reactiu, es dissol amb àcids minerals i reacciona amb facilitat amb l’oxigen halogen. És extraordinàriament tòxic, d’altra banda, emet partícules i és absorbit, especialment, per la medul·la òssia. La seva màxima concentració permissible en l’atmosfera és de 3x1011g/m3 i la seva dosi màxima per l’home és de 6x10-7g .
Potassa: Nom donat genèricament a diversos minerals que contenen KCl, com la carnal·lita, la caïnita, la silvina, etc. Quan comença l’ús de les sals potàssiques durant la segona meitat del s XIX amb el monopoli de l’explotació alemanya dels dipòsits de Stassfurt i el posterior descobriment de nombrosos i importants jaciments arreu del món (Sàhara Occidental). Les reserves conegudes són pràcticament inesgotables. Producció mundial superior als 30 milions de tones. Nitrat de potassi. Sulfat potàssic.
Argent: Conegut de molt antic, és el metall més blanc i de més elevat poder reflector, el més dúctil i mal·leable després de l’or, el millor conductor de calor i d’electricitat. Metall escàs però àmpliament dispersat per tota l’escorça terrestre inclosa la mar. És unes 10 vegades més abundant que l’or, constitueix un 0,000004% de l’escorça. Es presenta en estat nadiu, generalment aliat amb or, mercuri, antimoni, coure i plom; formant a vegades grans blocs combinat amb altres minerals. Entre els minerals propis de l’argent el més important és l’argentita, i n’hi ha d’altres com la pirargita, la proustita, l’estafanita i la clorargirita. El metall extret dels minerals propis no passa del 20% de la producció total, es reparteix un 45% del benefici en les menes de plom i zinc, 18% de les de coure i níquel, 15% de l’or i 2% de l’estany. Els minerals propis més rics, més del 80%, són especialment abundants a Mèxic. L’argent comercial té una riquesa del 99,95% o més, inclòs dins dels metalls nobles per la seva indiferència química, en la sèrie electromotriu es troba una mica distant de l’or i el platí; no és alterat per l’aire humit o sec, absorbeix l’oxigen en estat fos i l’elimina en refredar-se, resisteix l’acció de la majoria dels àcids. El sulfur d’hidrogen, en petita concentració en l’aire, el recobreix d’una fina pel·lícula negra de sulfur. L’argent fi o pur és emprat per a la fabricació de les seves sals, per l’argentat i per al revestiment d’aparells destinats a les indústries químiques i alimentàries o l’obtenció d'aigua destil·lat. La seva excel·lent conductivitat tèrmica i elèctrica, la seva notable resistència als agents químics i atmosfèrics i valor ostentatiu; té una escassa resistència mecànica. La seva duresa augmenta considerablement quan és aliat amb coure amb un percentatge de 10 a 20, sense minvar les altres característiques del metall. La pèrdua de la plasticitat pot ser corregida amb ínfimes quantitats de fòsfor, i l’ennegriment amb addició de cadmi. Antigament el principal destí de l’argent, en particular els seus aliatges argent-coure, era l’encunyació de monedes. Quan la puresa de l’argent baixa fins a 75% s’anomena de segona. Els objectes de decoració, coberteria i joieria solen ser fets amb argent-coure del 80%. Els aliatges argent-cadmi, resistents a l’ennegriment i a l’atac pel clor, són emprats en bijuteria, en argenteria, en aparellatge industrial i en la construcció de contactes de sistemes elèctrics per a càrregues baixes. El cadmi rebaixa molt el punt de fusió de l’argent, el seu aliatge és molt apreciat en soldadura. Per a la construcció d’aparellatge químic i contactes elèctrics són emprats aliatges argent-silici i argent-níquel. La major part dels compostos d’argent són insolubles en l’aigua, fan excepció les sals corrents, el nitrat, el clorat, el perclorat i el fluorat, emprats principalment en la indústria fotogràfica i algunes aplicacions en medicina. El mateix argent metàl·lic comunica a l’aigua propietats bactericides. L’ús de l’argent comença paral·lelament al dels primers metalls, el coure i l’or, sempre amb finalitats sumptuàries. Les dues terceres parts de tot el consum mundial de l’argent són utilitzades per a finalitats artístiques o ornamentals. La producció mundial ha experimentat un notable augment que s’ha estabilitzat al voltant de 10.000 t. El nitrat d’argent és emprat sobretot per a la preparació dels halurs d’argent, utilitzats en la indústria fotogràfica com a reactiu analític, en la fabricació de miralls i per la tintura dels cabells. En medicina és utilitzat, diluït, com a antisèptic i astringent, per exemple en el tractament de cremades.
Sofre: El sofre és un element no metàl·lic, conegut per l’home des de l’antiguitat, freqüent en forma nativa en la natura. El sofre és el setzè element més abundant de l’escorça terrestre, constitueix un 6x10-2 per cent en pes. Les formes més importants d’ocurrència del sofre són els sulfurs, els sulfats i el sofre elemental. L’obtenció de l’element és duta tant per recuperació dels subproductes de la metal·lúrgia dels sulfurs o de la indústria del gas natural, com a partir dels dipòsits sedimentaris elementals, per simple extracció. El sofre es presenta en forma d’un sòlid groc clar, inodor i insípid, fràgil, mal conductor de calor i d’electricitat, insoluble en l’aigua i soluble en el sulfur de carboni. Intervé en la constitució de tota una gamma de grups funcionals de la química orgànica i dóna lloc a diversos tipus de compostos. Intervé en la constitució de diversos aminoàcids, enzims, hormones i vitamines. El sofre és imprescindible per als organismes vius, la seva dosi és subministrada per la dieta o absorbida del sòl en forma de sulfat per a les plantes. El sofre troba nombroses aplicacions i és una de les matèries bàsiques per a la indústria química. La major part del sofre és consumit en la fabricació de l’àcid sulfúric i els sulfats. Unes altres aplicacions són com a element en la preparació de la pasta de paper, com fungicida agrícola, fertilitzant, vulcanització del cautxú, fabricació de pólvora negra i preparació del disulfur de carboni, sulfonats i altres compostos. El sofre és un dels minerals no metàl·lics amb major demanda degut al gran increment de les seves aplicacions industrials. La producció més important surt del continent nord-americà. El sofre natiu es limita a les regions volcàniques. Del gas natural s’obté molt com a subproducte, però la font més generalitzada són les pirites que són extretes sobretot en l’Àsia, Europa i Àfrica (Sudàfrica).
Urani: L’urani és un metall de la família dels actínids; és l’element més pesant d’ocurrència natural. Tot i haver estat emprat en l’antiguitat per a la preparació de vidre groc, el seu descobriment com a element fou fet per N. H. Klaproth, que l’identificà com a element de la pechbrenda l’any 1789. La seva preparació en forma pura fou feta per Peligot, que l’obtingué per reducció del clorur d’urani amb potassi l’any 1841. Té interès històric per ésser l’element en el que Becquerel descobrí la radioactivitat natural, l’any 1896. L’urani és àmpliament difós a la natura, constitueix 5x10-3% del pes de l’escorça terrestre, són escassos els dipòsits en els que es troba en forma concentrada. Els seus minerals més importants són la uraninita i, en menys extensió, la coffinita, la brannerita i la carnotita. L’urani natural està compost per una mescla de tres isòtops, amb masses de 238 (99,2830%), 235 (0,7110%) i 234 (0,0054%), tots tres radioactius. El 238U amb una vida mitjana de 4,51x109 anys, és el punt de partida de la sèrie de desintegració radioactiva (235U vida mitjana de 7,1x108 i 234U de vida mitjana 2,47x105 anys). L’obtenció del metall és complicada i implica, generalment, una fase de concentració de la mena, al llarg de la qual hom recorre a tècniques de precipitació, extracció amb dissolvents, intercanvi iònic, electròlisi o combinacions d’aquestes. L’urani destinat a la producció d’energia nuclear ha d’ésser totalment lliure d’elements amb secció de captura neutrònica gran, com ara el cadmi o el bor. L’urani metàl·lic pot existir en tres varietats cristal·lines: a , b i g . La forma g , ròmbica, estable a baixes temperatures, presenta anomalies dialomètroques molt intenses, raó per la qual l’urani destinat a combustible nuclear ha d’ésser en forma sòlida (aliatge amb molibdè o crom) que garanteix l’estabilitat tridimensional. És de color blanc d’argent, molt dens, dúctil i mal·leable. S’altera ràpidament en l’aire per oxidació superficial. Es dissol en àcids minerals. Els estats 2+, 3+ i 5+ són poc estables, mentre que el 4+ i el 6+ són els més importants i els més coneguts. D’entre els compostos de l’urani (III) cal destacar l’hidrur (UH3), d’una gran estabilitat tèrmica, que és emprat en la preparació d’altres compostos de l’element. Quant a l’estat 4+ és important el diòxid, útil per la preparació del metall. Pel que fa als compostos de l’estat 6+, és important l’hexafluorur, que ha estat emprat en l’enriquiment del 235U mitjançant difusió gasosa. L’aplicació més important de l’urani és la producció energètica; encara que per aquest ús sols es pot fer servir l’urani enriquit en l’isòtop 235, directament físsil, com, en els reactors regeneradors, l’urani natural, gràcies a la transformació de l’isòtop 238 en el 239Pu que ja és físsil. El 233U produït per irradiació amb neutrons del tori natural, és també útil com a combustible nuclear. L’urani i els seus compostos són elevadament tòxics, tant des del punt de vista químic com radiològic. En 1985 la producció mundial va arribar a 34.300 t.; el Canadà era el primer productor mundial, amb 10.029 t., seguit de Sudàfrica amb 4.871 t.; altres, com Namíbia (3.701 t.) i Níger (3.186 t.). És podria arribar a assolir les 165.000 t. anuals de producció mundial en poc temps. El diòxid d’urani és emprat com a intermediari en l’obtenció del metall, com a recobriment de les barres de combustible nuclear, en ceràmica i en la producció de pigments.
Zinc: El zinc és conegut des de l’antiguitat i s’empra en la fabricació del bronze i del llautó. És un element d’abundància mitjana àmpliament distribuït en la natura que constitueix un 1,2x10-2 per cent del pes de l’escorça terrestre. Els seus minerals més importants són la calamina, la willemita i l’esfalerita. S’obté per torrefacció en l’aire del carbonat o del sulfur, seguida de reducció amb carbó de l’òxid obtingut i destil·lació del metall. El metall és de color blanc brillant, llustrós i s’enfosqueix en l’aire per oxidació superficial. Amb caràcter amfòter. Forma compostos organometàl·lics de notable interès; el dietil-zinc sintetitzat per E.Frankland l’any 1849, fou el primer compost organometàl·lic conegut. Des del punt de vista biològic és un dels metalls més importants; és present en gran nombre de proteïnes moltes de les quals tenen funcions enzimàtiques. És un oligoelement essencial subministrat en la dieta. El zinc té un gran nombre d’aplicacions que justifica l’elevada producció d’aquest metall, com la galvanització del ferro i l’acer. Emprat per fer objectes emmotllats, planxes, canonades, recipients, per cobrir teulades, per a fotogravats. El zinc entra en la composició de molts aliatges, entre els quals el llautó, amb tots els metalls ordinaris, llevat del plom i del bismut, dels quals es separa en estat líquid. La importància econòmica del zinc ha crescut paral·lelament a la progressiva multiplicació dels seus usos. El mineral procedeix essencialment de l’Amèrica del Nord, amb el 32,4% de la producció minera mundial del 1992. La metal·lúrgia del zinc ha adquirit importància als països dotats d’una forta indústria siderúrgica i mecànica, com el Japó, els EUA, Alemanya o França. El comerç internacional del zinc és actiu, ja que sovint els principals transformadors del mineral no són els mateixos que els grans productors; tampoc els grans consumidors coincideixen sempre amb les principals zones de la metal·lúrgia d’aquest metall, com és el cas de Gran Bretanya. Els països que tenen les majors reserves, curiosament, són àrees desenvolupades, com Canadà o Austràlia, o en ràpid procés de desenvolupament com la Xina. El mercat mundial del zinc escapa en part de les tensions derivades de la fixació dels preus de les primeres matèries. El clorur de zinc és emprat en la galvanització del ferro, com deshidratant en síntesi orgànica, preservatiu per a la fusta, desinfectant, en la preparació de ciments especials i en la indústria tèxtil. L’òxid de zinc és emprat en la preparació de les sals de zinc, en medicina i en electrònica, com a semiconductor i fotoconductor. El sulfat de zinc és emprat en medicina, com a mordent, preservatiu per al cuir i la fusta, agent blanquejant, reactiu analític i complement alimentari.