Metal (Español)

Prehistoria

El Cobre, que se produce en forma nativa, puede haber sido el primer metal descubierto dada su apariencia distintiva, pesadez y maleabilidad en comparación con otras piedras o guijarros. El oro, La Plata y el hierro (como el hierro meteórico), y el plomo también fueron descubiertos en la prehistoria. Las formas de latón, una aleación de cobre y zinc hecha al mismo tiempo fundiendo los minerales de estos metales, se originan en este período (Aunque el zinc puro no se aisló hasta el siglo XIII)., La maleabilidad de los metales sólidos llevó a los primeros intentos de fabricar adornos metálicos, herramientas y armas. El hierro meteórico que contiene níquel se descubrió de vez en cuando y, en algunos aspectos, esto era superior a cualquier acero industrial fabricado hasta la década de 1880, cuando los aceros aleados se vuelven prominentes.,>

Antiquity

el descubrimiento del Bronce (una aleación de cobre con arsénico o estaño) permitió a las personas crear objetos metálicos que eran más duros y duraderos de lo que antes era posible. Las herramientas de Bronce, las armas, las armaduras y los materiales de construcción, como los azulejos decorativos, eran más duros y duraderos que sus predecesores de piedra y cobre («Calcolítico»). Inicialmente, el bronce estaba hecho de cobre y arsénico (formando bronce arsénico) fundiendo minerales de cobre y arsénico mezclados natural o artificialmente., Los primeros artefactos hasta ahora conocidos provienen de la meseta iraní en el 5to milenio antes de Cristo. Fue solo más tarde que el estaño se utilizó, convirtiéndose en el principal ingrediente no cobre del bronce a finales del 3er milenio A.C. El estaño puro fue aislado por primera vez en 1800 A.C. por los metalúrgicos chinos y japoneses.

Mercurio era conocido por los antiguos chinos e indios antes de 2000 A.C., y se encontró en tumbas egipcias que datan de 1500 A. C.,

la primera producción conocida de acero, una aleación de hierro y carbono, se ve en piezas de hierro excavadas en un sitio arqueológico en Anatolia (Kaman-Kalehöyük) y tienen casi 4.000 años de antigüedad, que datan de 1800 A.C.

desde aproximadamente el 500 A. C., los fabricantes de espadas de Toledo, España, estaban fabricando formas tempranas de acero aleado mediante la adición de un mineral llamado wolframita, que contenía tungsteno y manganeso, al mineral de hierro (y carbono). El acero toledano resultante llamó la atención de Roma cuando fue utilizado por Aníbal en las Guerras Púnicas., Pronto se convirtió en la base para el armamento de las legiones romanas; se decía que sus espadas eran «tan afiladas que no hay casco que no pueda ser cortado por ellas.»

en la América precolombina, los objetos hechos de tumbaga, una aleación de cobre y Oro, comenzaron a ser producidos en Panamá y Costa Rica entre 300 y 500 CE. Las pequeñas esculturas de metal eran comunes y una amplia gama de adornos de tumbaga (y Oro) comprendía el atuendo habitual de las personas de alto estatus.,

aproximadamente al mismo tiempo, los Indígenas ecuatorianos combinaban el oro con una aleación de platino natural que contenía pequeñas cantidades de paladio, rodio e iridio, para producir miniaturas y máscaras compuestas de una aleación de oro blanco y platino. Los trabajadores del metal involucraron oro calentado con granos de la aleación de platino hasta que el oro se derritió, momento en el que los metales del grupo del platino se unieron dentro del oro., Después del enfriamiento, el conglomerado resultante fue martillado y recalentado repetidamente hasta que se volvió tan homogéneo como si todos los metales en cuestión se hubieran fundido juntos (alcanzar los puntos de fusión de los metales del grupo del platino en cuestión estaba más allá de la tecnología del día).,

• Una gota de estaño fundido solidificado

• el Mercurio
  se vierte en una placa de petri
• Electro, una aleación de plata y de oro, se utiliza a menudo para la fabricación de monedas. Se muestra el dios romano Apolo, y en el anverso, un trípode de Delfos (circa 310-305 AC).,

• Una placa de peltre, una aleación de 85-99% de estaño y (generalmente) de cobre. El peltre se utilizó por primera vez alrededor del comienzo de la edad del bronce en el Cercano Oriente.

• Un pectoral (ornamentales pectoral) de tumbaga, una aleación de oro y cobre

Edad Media

Los alquimistas árabes y medievales creían que todos los metales y la materia estaban compuestos por el principio de azufre, el padre de todos los metales y que lleva la propiedad combustible, y el principio de Mercurio, la madre de todos los metales y el portador de las propiedades de liquidez, fusibilidad y volatilidad. Estos principios no eran necesariamente las sustancias comunes azufre y mercurio que se encuentran en la mayoría de los laboratorios., Esta teoría reforzó la creencia de que todos los metales estaban destinados a convertirse en oro en las entrañas de la tierra a través de las combinaciones adecuadas de calor, digestión, tiempo y eliminación de contaminantes, todo lo cual podía desarrollarse y acelerarse a través del conocimiento y los métodos de la alquimia.

se conoció arsénico, zinc, antimonio y bismuto, aunque al principio se denominaron semimetales o metales bastardos debido a su inmaleabilidad. Los cuatro pueden haber sido utilizados incidentalmente en tiempos anteriores sin reconocer su naturaleza., Se cree que Albertus Magnus fue el PRIMERO en aislar arsénico de un compuesto en 1250, calentando jabón junto con trisulfuro de arsénico. El zinc metálico, que es frágil si es impuro, se aisló en la India en 1300 DC. La primera descripción de un procedimiento para aislar el antimonio está en el libro De la pirotechnia de 1540 de Vannoccio Biringuccio. El bismuto fue descrito por Agricola en De Natura Fossilium (C. 1546); había sido confundido en los primeros tiempos con el estaño y el plomo debido a su parecido con esos elementos.,uth in crystalline form, with a very thin oxidation layer, and a 1 cm3 bismuth cube

The Renaissance

el primer texto sistemático sobre las artes de la minería y la metalurgia fue De la Pirotechnia (1540) de Vannoccio Biringuccio, que trata el examen, la fusión y el trabajo de metales.

dieciséis años más tarde, Georgius Agricola publicó De Re Metallica en 1556, un relato claro y completo de la profesión de la minería, la metalurgia y las artes y Ciencias accesorias, además de calificarse como el mayor tratado sobre la industria química hasta el siglo XVI.,

dio la siguiente descripción de un metal en su de Natura Fossilium (1546):

El Metal es un cuerpo mineral, por naturaleza líquido o algo duro. Este último puede ser derretido por el calor del fuego, pero cuando se ha enfriado de nuevo y ha perdido todo el calor, se vuelve duro de nuevo y reanuda su forma adecuada. En este sentido, se diferencia de la piedra que se derrite en el fuego, ya que aunque esta última recupere su dureza, sin embargo, pierde su forma y propiedades prístinas.,

tradicionalmente hay seis tipos diferentes de metales, a saber, oro, plata, cobre, hierro, estaño y plomo. Realmente hay otros, porque quicksilver es un metal, aunque los alquimistas no están de acuerdo con nosotros en este tema, y el bismuto también lo es. Los escritores griegos antiguos parecen haber sido ignorantes del bismuto, por lo que amonio afirma correctamente que hay muchas especies de metales, animales y plantas que son desconocidas para nosotros. Stibium cuando se funde en el crisol y refinado, tiene tanto derecho a ser considerado como un metal que otorgue a llevar por los escritores., Si al fundirse, se agrega una cierta porción al estaño, se produce una aleación de librero a partir de la cual se hace el tipo que es utilizado por aquellos que imprimen libros en papel.

Cada metal tiene su propia forma que conserva cuando se separa de los metales que se mezclaron con él. Por lo tanto, ni el electrum ni el Estannum son de por sí un metal real, sino más bien una aleación de dos metales. Electrum es una aleación de oro y plata, estaño de plomo y plata. Y sin embargo, si la plata se separa del electrum, entonces permanece el oro y no el electrum; si la plata se quita del estaño, entonces permanece el plomo y no el estaño.,

si el latón, sin embargo, se encuentra como un metal nativo o no, no se puede determinar con ninguna garantía. Solo conocemos el latón artificial, que consiste en cobre teñido con el color del mineral calamina. Y sin embargo, si alguno fuera desenterrado, sería un metal apropiado. El cobre blanco y negro parece ser diferente del rojo.

El Metal, por lo tanto, es por naturaleza sólido, como he dicho, o fluido, como en el caso único de quicksilver.

pero ya basta con las clases simples.,

El platino, el tercer metal precioso después del oro y la plata, fue descubierto en Ecuador durante el período de 1736 a 1744, por el astrónomo español Antonio de Ulloa y su colega el matemático Jorge Juan y Santacilia. Ulloa fue la primera persona en escribir una descripción científica del metal, en 1748.

en 1789, el químico alemán Martin Heinrich Klaproth fue capaz de aislar un óxido de uranio, que pensaba que era el metal en sí. Klaproth fue acreditado posteriormente como el descubridor del uranio., No fue hasta 1841, que el químico francés Eugène-Melchior Péligot, fue capaz de preparar la primera muestra de uranio metálico. Henri Becquerel posteriormente descubrió radiactividad en 1896 usando uranio.

en la década de 1790, Joseph Priestley y el químico holandés Martinus van Marum observaron la acción transformadora de las superficies metálicas en la deshidrogenación del alcohol, un desarrollo que posteriormente llevó, en 1831, a la síntesis a escala industrial de ácido sulfúrico utilizando un catalizador de platino.,

en 1803, el cerio fue el primero de los metales lantánidos en ser descubierto, en Bastnäs, Suecia por Jöns Jakob Berzelius y Wilhelm Hisinger, e independientemente por Martin Heinrich Klaproth en Alemania. Los metales lantánidos fueron considerados en gran medida como rarezas hasta la década de 1960, cuando se desarrollaron métodos para separarlos más eficientemente entre sí. Posteriormente han encontrado usos en teléfonos celulares, imanes, láseres, iluminación, baterías, convertidores catalíticos y en otras aplicaciones que permiten las tecnologías modernas.,

otros metales descubiertos y preparados durante este tiempo fueron cobalto, níquel, manganeso, molibdeno, tungsteno y cromo; y algunos de los metales del grupo del platino, paladio, osmio, iridio y rodio.

metales ligeros

todos los metales descubiertos hasta 1809 tenían densidades relativamente altas; su pesadez fue considerada como un criterio distintivo singular. A partir de 1809, se aislaron metales ligeros como sodio, potasio y estroncio. Sus bajas densidades desafiaron la sabiduría convencional en cuanto a la naturaleza de los metales., Sin embargo, se comportaban químicamente como metales, y posteriormente fueron reconocidos como tales.

El aluminio fue descubierto en 1824, pero no fue hasta 1886 que se desarrolló un método de producción industrial a gran escala. Los precios del aluminio cayeron y el aluminio se convirtió en Ampliamente utilizado en joyería, artículos de uso diario, marcos de gafas, instrumentos ópticos, vajilla y papel de aluminio en la década de 1890 y principios del siglo 20. La capacidad del aluminio para formar aleaciones duras pero ligeras con otros metales proporcionó al metal muchos usos en ese momento., Durante la Primera Guerra Mundial, los principales gobiernos exigieron grandes envíos de aluminio para fuselajes ligeros. El metal más común en uso para la transmisión de energía eléctrica hoy en día es el conductor de aluminio reforzado con acero. También se ve mucho uso es el conductor de aleación de aluminio. El aluminio se utiliza porque tiene aproximadamente la mitad del peso de un cable de cobre de resistencia comparable (aunque un diámetro más grande debido a una Conductividad específica más baja), además de ser más barato. El cobre era más popular en el pasado y todavía está en uso, especialmente en voltajes más bajos y para conexión a tierra.

mientras que titanio metálico puro (99.,9%) se preparó por primera vez en 1910 no se utilizó fuera del laboratorio hasta 1932. En las décadas de 1950 y 1960, la Unión Soviética fue pionera en el uso del titanio en aplicaciones militares y submarinas como parte de programas relacionados con la Guerra Fría. A principios de la década de 1950, el titanio entró en uso extensivamente en la aviación militar, particularmente en aviones de alto rendimiento, comenzando con aviones como el F-100 Super Sabre y Lockheed A-12 y SR-71.

el escandio metálico fue producido por primera vez en 1937. La primera Libra de 99% de metal de escandio puro fue producida en 1960., Production of aluminum-scandium alloys began in 1971 following a U.S. patent. Aluminum-scandium alloys were also developed in the USSR.

• Sodium

• Potassium pearls under paraffin oil. Size of the largest pearl is 0.5 cm.

• Strontium crystals

• Aluminum chunk,
  2.,6 grams, 1 x 2 cm

• A bar of titanium crystals

• Scandium, including a 1 cm3 cube

The age of steel

la era moderna en la fabricación de acero comenzó con la introducción del proceso Bessemer de Henry Bessemer en 1855, cuya materia prima era el arrabio. Su método le permitió producir acero en grandes cantidades a bajo costo, por lo que el acero dulce llegó a ser utilizado para la mayoría de los propósitos para los que el hierro forjado se utilizaba anteriormente. El proceso Gilchrist-Thomas (o proceso básico de Bessemer) fue una mejora del proceso de Bessemer, hecho al revestir el convertidor con un material básico para eliminar el fósforo.,

debido a su alta resistencia a la tracción y bajo costo, el acero llegó a ser un componente importante utilizado en Edificios, infraestructura, herramientas, barcos, automóviles, máquinas, electrodomésticos y armas.

en 1872, los ingleses Clark y Woods patentaron una aleación que hoy sería considerada un acero inoxidable. La resistencia a la corrosión de las aleaciones de hierro-cromo había sido reconocida en 1821 por el metalúrgico francés Pierre Berthier. Señaló su resistencia al ataque de algunos ácidos y sugirió su uso en cubiertos., Los metalúrgicos del siglo XIX fueron incapaces de producir la combinación de bajo contenido de carbono y alto contenido de cromo que se encuentra en la mayoría de los aceros inoxidables modernos, y las aleaciones de alto contenido de cromo que podían producir eran demasiado frágiles para ser prácticos. No fue hasta 1912 que la industrialización de las aleaciones de acero inoxidable se produjo en Inglaterra, Alemania y los Estados Unidos.

los últimos elementos metálicos estables

en 1900 quedaban por descubrir tres metales con números atómicos inferiores al plomo (#82), el metal estable más pesado: los elementos 71, 72, 75.,

Von Welsbach, en 1906, demostró que el antiguo iterbio también contenía un nuevo elemento (#71), al que llamó cassiopeium. Urbain demostró esto simultáneamente, pero sus muestras eran muy impuras y solo contenían cantidades traza del nuevo elemento. A pesar de esto, su nombre elegido lutecio fue adoptado.

en 1908, Ogawa encontró el elemento 75 en thorianita, pero lo asignó como elemento 43 en lugar de 75 y lo nombró nipponium. En 1925 Walter Noddack, Ida Eva Tacke y Otto Berg anunciaron su separación de la gadolinita y le dieron el nombre actual, renio.,

Georges Urbain afirmó haber encontrado el elemento 72 en residuos de tierras raras, mientras que Vladimir Vernadsky lo encontró independientemente en orthite. Ninguna de las afirmaciones fue confirmada debido a la Primera Guerra Mundial, y ninguna pudo ser confirmada más tarde, ya que la química que informaron no coincide con la que ahora se conoce para el hafnio. Después de la guerra, en 1922, Coster y Hevesy lo encontraron por análisis espectroscópico de rayos X en circón Noruego. El hafnio fue el último elemento estable en ser descubierto.,

• lutecio, incluyendo un cubo de 1 cm3

• renio, incluido un cubo de 1 cm3

• hafnio, en forma de una barra de 1,7 kg

al final de la Segunda Guerra Mundial, los científicos habían sintetizado cuatro elementos post-uranio, todos de los cuales son metales radiactivos (inestables): neptunio (en 1940), plutonio (1940-41), y curio y americio (1944), que representan los elementos 93 a 96., Los dos primeros de estos fueron finalmente encontrados en la naturaleza también. El curio y el americio fueron subproductos del Proyecto Manhattan, que produjo la primera bomba atómica del mundo en 1945. La bomba se basó en la fisión nuclear de uranio, un metal que se cree que fue descubierto casi 150 años antes.,

desarrollos posteriores a la Segunda Guerra Mundial

superaleaciones

superaleaciones compuestas de combinaciones de Fe, Ni, Co Y Cr, y cantidades menores de W, Mo, Ta, NB, Ti y Al Se desarrollaron poco después de la Segunda Guerra Mundial para su uso en motores de alto rendimiento, operando a temperaturas elevadas (por encima de 650 °C (1,200 °F)). Conservan la mayor parte de su fuerza bajo estas condiciones, por períodos prolongados, y combinan una buena ductilidad a baja temperatura con resistencia a la corrosión u oxidación., Las superaleaciones ahora se pueden encontrar en una amplia gama de aplicaciones que incluyen turbinas terrestres, marítimas y aeroespaciales, y plantas químicas y petrolíferas.

Transcurium metals

El exitoso desarrollo de la bomba atómica al final de la Segunda Guerra Mundial provocó nuevos esfuerzos para sintetizar nuevos elementos, casi todos los cuales son, o se espera que sean, metales, y todos los cuales son radiactivos. No fue hasta 1949 que el elemento 97 (berkelio), después del elemento 96 (Curio), fue sintetizado disparando partículas alfa a un objetivo de americio., En 1952, el elemento 100 (fermio) fue encontrado en los escombros de la primera explosión de la bomba de hidrógeno; el hidrógeno, un no metal, había sido identificado como un elemento casi 200 años antes. Desde 1952, los elementos 101 (mendelevium) a 118 (oganesson) han sido sintetizados.

vidrios metálicos a granel

un vidrio metálico (también conocido como metal amorfo o vítreo) es un material metálico sólido, generalmente una aleación, con una estructura de escala atómica desordenada. La mayoría de los metales puros y aleados, en su estado sólido, tienen átomos dispuestos en una estructura cristalina altamente ordenada., Los metales amorfos tienen una estructura similar al vidrio no cristalino. Pero a diferencia de los vidrios comunes, como el vidrio de ventana, que generalmente son aislantes eléctricos, los metales amorfos tienen una buena conductividad eléctrica. Los metales amorfos se producen de varias maneras, incluyendo enfriamiento extremadamente rápido, deposición física de vapor, reacción de estado sólido, irradiación de iones y aleación mecánica. El primer vidrio metálico reportado fue una aleación (Au75Si25) producida en Caltech en 1960. Más recientemente, se han producido lotes de acero amorfo con tres veces La resistencia de las aleaciones de acero convencionales., Actualmente las aplicaciones más importantes se basan en las propiedades magnéticas especiales de algunos vidrios metálicos ferromagnéticos. La baja pérdida de magnetización se utiliza en transformadores de alta eficiencia. Las etiquetas de identificación de control de robo y otros esquemas de vigilancia de artículos a menudo usan vidrios metálicos debido a estas propiedades magnéticas.

aleaciones con memoria de forma

una aleación con memoria de forma (SMA) es una aleación que «recuerda» su forma original y cuando se deforma vuelve a su forma preformada cuando se calienta., Si bien el efecto memoria de forma se había observado por primera vez en 1932, en una aleación de Au-Cd, no fue hasta 1962, con el descubrimiento accidental del efecto en una aleación de Ni-Ti que la investigación comenzó en serio, y otros diez años antes de que surgieran aplicaciones comerciales. Las SMA tienen aplicaciones en robótica y en las industrias automotriz, aeroespacial y biomédica. Hay otro tipo de SMA, llamada aleación ferromagnética de memoria de forma (FSMA), que cambia de forma bajo fuertes campos magnéticos., Estos materiales son de particular interés ya que la respuesta magnética tiende a ser más rápida y más eficiente que las respuestas inducidas por la temperatura.,

aleaciones Cuasicirstalinas