Química, Materials i Metalls: Conceptes Fonamentals i Extracció

Conceptes Fonamentals de Química i Materials

Elements Químics

Els elements químics són els components amb els quals està composta tota la matèria. N'hi ha 116, dels quals 90 són naturals i la resta artificials.

Compostos Químics

Un compost químic és una substància de la qual no es poden separar els components per procediments químics. Les propietats físiques i químiques d’un compost són diferents de les propietats dels elements que el formen.

Aliatges

Els aliatges són mescles que es fan de manera artificial amb dos o més elements o compostos químics. S’elaboren per millorar les propietats físiques de l’objecte i poden aportar noves funcions.

Materials Compostos

El terme materials compostos es fa servir per fer referència a materials formats per dos o més materials que tenen propietats químiques o físiques molt diferents entre si.

Classificació i Obtenció dels Materials

D'on obtenim els materials?

• Materials naturals: S’obtenen directament de la natura.
• Materials transformats: S’obtenen transformant algun material natural.
• Materials artificials: S’obtenen com a resultat de processos químics o físics.
• Materials reciclats: S’obtenen a partir d’objectes del mateix material.

Metalls, Minerals i Processos d'Extracció

Metalls

Una gran part de la matèria primera prové de plantes i animals. Per aconseguir-la, cal utilitzar metalls amb els quals es fabriquen prèviament les eines i màquines imprescindibles per obtenir-los. La majoria de metalls s’obtenen de minerals.

Minerals i Menes

Un mineral és una substància sòlida composta que es dona de manera natural a l’escorça terrestre. En la seva composició sempre hi ha un metall i un no-metall. El mineral que conté suficient metall per tenir interès econòmic es diu mena.

És crucial reciclar els minerals perquè són recursos limitats i no renovables. Actualment, es reciclen i es refinen metalls per aconseguir productes com el plom, el coure, l’acer i l’estany.

Sistema d'Extracció de Metalls

Els metalls s’obtenen a partir de les menes corresponents mitjançant bàsicament dos processos industrials: la calor (pirometal·lúrgia) o l’electricitat (electrometal·lúrgia).

En tots dos processos es troba la reducció, que és una reacció química en la qual s’obté el metall pur després de separar-lo del no-metall. L’or i la plata es troben a la natura en estat pur.

Electròlisi

L’electròlisi és un procés de descomposició de compostos químics a través de l’electricitat. És el procés més comú d’extracció de metalls, especialment per al potassi, el sodi, el liti, el calci, el magnesi i l’alumini.