MATERIAS PRIMAS

Materia prima

Se conocen como materias primas a la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.
Las materias primas que ya han sido manufacturadas pero todavía no constituyen definitivamente un bien de consumo se denominan productos semielaborados, productos semiacabados o productos en proceso, o simplemente materiales.

 Ejemplos de materias primas

• De origen vegetal: lino, algodón,
• De origen animal: pieles, lana, cuero,
• De origen mineral: hierro, oro, cobre

• • agua, materia prima para producción por ejemplo de hidrógeno, oxígeno, y producción agrícola en general;
    • hidrógeno, materia prima para producir, por ejemplo, fertilizantes
  • aire, materia prima,de esta se extrae nitrógeno
• De origen fósil: gas natural, petróleo.

Las actividades relacionadas con la extracción de productos de origen animal, vegetal y mineral se les llama materias primas. En el sector primario se agrupan la agricultura, la ganadería, la explotación forestal, la pesca y la minería, así como todas las actividades dónde se aprovechan los recursos sin modificarlos, es decir, tal como se extraen de la naturaleza.
Las materias primas sirven para fabricar o producir un producto.

Hierro

El hierro o fierro (en muchos países hispanohablantes se prefiere esta segunda forma)^[1] es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum)^[1] y tiene una masa atómica de 55,6 u.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que puede producir la fusión en el núcleo de estrellas masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden ser creados en supernovas.
Características principales

Hierro puro

Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones).
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:

• Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo (bcc).
• Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras (fcc).
• Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.
• Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta (hcp).

El hierro es ferromagnético hasta la temperatura de Curie (768 °C), a partir de la cual pasa a ser paramagnético. Antiguamente, al hierro-α paramagnético se le llamaba hierro-β, aunque hoy en día no se suele distinguir entre las fases α y β.

[editar] Aplicaciones

El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.

[editar] Aceros

Los aceros son aleaciones férreas con un contenido máximo de carbono del 2%, el cual puede estar como aleante de inserción en la ferrita y austenita y formando carburo de hierro. Algunas aleaciones no son ferromagnéticas. Éste puede tener otros aleantes e impurezas.
Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:

• Acero bajo en carbono: menos del 0,25% de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera. También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente.
• Acero medio en carbono: entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.
• Acero alto en carbono: entre 0,60% y 1,4% de C en peso. Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas.
• Aceros aleados: Con los aceros no aleados, o al carbono, es imposible satisfacer las demandas de la industria actual. Para conseguir determinadas características de resiliencia, resistencia al desgaste, dureza y resistencia a determinadas temperaturas deberemos recurrir a estos. Mediante la acción de uno o varios elementos de aleación en porcentajes adecuados se introducen modificaciones químicas y estructurales que afectan a la temlabilidad, características mecánicas, resistencia a oxidación y otras propiedades.

La clasificación más técnica y correcta para los aceros al carbono (sin alear) según su contenido en carbono:

• Los aceros hipoeutectoides, cuyo contenido en carbono oscila entre 0.02% y 0,8%.
• Los aceros eutectoides cuyo contenido en carbono es de 0,8%.
• Los aceros hipereutectoides con contenidos en carbono de 0,8% a 2%.

Aceros inoxidables: uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Añadiendo un 12% de cromo se considera acero inoxidable, debido a que este aleante crea una capa de óxido de cromo superficial que protege al acero de la corrosión o formación de óxidos de hierro. También puede tener otro tipo de aleantes como el níquel para impedir la formación de carburos de cromo, los cuales aportan fragilidad y potencian la oxidación intergranular.
El uso más extenso del hierro es para la obtención de aceros estructurales; también se producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros usos del hierro y de sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes (tintas, papel para heliográficas, pigmentos pulidores) y abrasivos (colcótar).

[editar] Fundiciones

Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.11% en peso, la aleación se denomina fundición. Este carbono puede encontrarse disuelto, formando cementita o en forma libre. Son muy duras y frágiles. Hay distintos tipos de fundiciones:

• Gris
• Blanca
• Atruchada
• Maleable americana
• Maleable europea
• Esferoidal o dúctil

Sus características varían de un tipo a otra; según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etc.
Por otra parte, los óxidos de hierro tienen variadas aplicaciones: en pinturas, obtención de hierro, la magnetita (Fe₃O₄) y el óxido de hierro (III) (Fe₂O₃) en aplicaciones magnéticas, etc. El hidróxido de hierro (III) (Fe(OH)₃) se utiliza en radioquímica para concentrar los actínidos mediante co-precipitación.

Oro

El oro es un elemento químico de número atómico 79, situado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au (del latín aurum, "brillante amanecer").
Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales. Es un elemento que se crea bajo condiciones extremas, como las que se dan en el núcleo colapsante de las estrellas supergigantes. Cuando la reacción de fusión nuclear cesa, las capas superiores de la estrella se desploman sobre el núcleo estelar, comprimiendo y calentando la materia hasta el punto de que los núcleos más ligeros, como por ejemplo el hierro, se fusionan para dar lugar a los metales más pesados (uranio, oro, etc.). Otras teorías apuntan a que el oro se forma de gases y líquidos que se elevan desde el estructura interna de la Tierra, los cuales se trasladan a la superficie a través de fallas de la corteza terrestre.^[1] Sin embargo, las presiones y temperaturas que se dan en el interior de la Tierra no son suficientes como para dar lugar a la fusión nuclear de la cual surge el oro.
El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo, mediante la búsqueda de la llamada piedra filosofal. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante.
En heráldica, representa todo poder económico y es símbolo de vanidad.

Características

El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce.^[1] Una onza (31,10 g) de oro puede moldearse en una lámina que cubra 28 m². Como es un metal blando, son frecuentes las aleaciones con otros metales con el fin de proporcionarle dureza.
Además, es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de los agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería.
Se trata de un metal muy denso, con un alto punto de fusión y una alta afinidad electrónica. Sus estados de oxidación más importantes son 1+ y 3+. También se encuentra en el estado de oxidación 2+, así como en estados de oxidación superiores, pero es menos frecuente. La estabilidad de especies y compuestos de oro con estado de oxidación III, frente a sus homólogos de grupo, hay que razonarla considerando los efectos relativistas sobre los orbitales 5d del oro.
La química del oro es más diversa que la de la plata, su vecino inmediato de grupo: seis estados de oxidación exhibe –I a III y V. El oro –I y V no tiene contrapartida en la química de la plata. Los efectos relativistas, contracción del orbital 6s, hacen al oro diferente con relación a los elementos más ligeros de su grupo: formación de interacciones Au-Au en complejos polinucleares. Las diferencias entre Ag y Au hay que buscarlas en los efectos relativístas que se ejercen sobre los electrones 5d y 6s del oro. El radio covalente de la tríada de su grupo sigue la tendencia Cu < Ag >_- Au; el oro tiene un radio covalente ligeramente menor o igual al de la plata en compuestos similares, lo que podemos asignar al fenómeno conocido como "contracción relativista + contracción lántanida".
Electrones solvatados en amoniaco líquido reducen al oro a Au^-. En la serie de compuestos MAu (M: Na, K, Rb, Cs ) se debilita el carácter metálico desde Na a Cs. El CsAu es un semiconductor con estructura CsCl y se describe mejor como compuesto iónico: Cs⁺Au^-. Hay que resaltar los compuestos iónicos del oro del tipo RbAu y CsAu con estructura tipo CsCl (8:8), ya que se alcanza la configuración tipo pseudogas noble del Hg (de 6s¹ a 6s²) para el ión Au^- (contracción lantánida + contracción relativista máxima en los elementos Au y Hg ). El subnivel 6s se acerca mucho más al núcleo y simultáneamente el 6p se separa por su expansión relativista. Con esto se justifica el comportamiento noble de estos metales. La afinidad electrónica del Au, -222,7kJmol⁻¹, es comparable a la del yodo con –295,3kJmol⁻¹. Recientemente se han caracterizado óxidos (M⁺)₃Au^-O^2-(M = Rb, Cs) que también exhiben propiedades semiconductoras.

 Isótopos

El oro sólo tiene un isótopo estable,¹⁹⁷Au, el cual es también su único isótopo de origen natural. 36 radioisótopos han sido sintetizados variando en masa atómica entre 169 y 205. El más estable de éstos es ¹⁹⁵Au con un periodo de semidesintegración de 186,1 días. ¹⁹⁵Au es también el único isótopo que se desintegra por captura electrónica. El menos estable es ¹⁷¹Au, el cual se desintegra por emisión de protones con un periodo de semidesintegración de 30 µs. La mayoría de radioisótopos del oro con masas atómicas por debajo de 197 se desintegran por alguna combinación de emisión de protones, desintegración α y desintegración β+. Las excepciones son ¹⁹⁵Au, el cual se desintegra por captura electrónica, y ¹⁹⁶Au, el cual tiene un camino de desintegración β- menor. Todos los radioisótopos del oro con masas atómicas por encima de 197 se desintegran por desintegración β-.^[3]
Por lo menos 32 isómeros nucleares han sido también caracterizados, variando en masa atómica entre 170 y 200. Dentro de este rango, sólo ¹⁷⁸Au, ¹⁸⁰Au, ¹⁸¹Au, ¹⁸²Au y ¹⁸⁸Au no tienen isómeros. El isómero más estable del oro es ^198 m²Au con un periodo de semidesintegración de 2,27 días. El isómero menos estable del oro es ^177 m²Au con un periodo de semidesintegración de sólo 7 ns. ^184 m1Au tiene tres caminos de desintegración: desintegración β+, transición isomérica y desintegración alfa. Ningún otro isómero o isótopo del oro tiene tres caminos de desintegración.^[3]

 Compuestos

Véase también: Compuestos de oro

No existe evidencia del estado de oxidación IV, pero si para el Au(V) en el fluoruro AuF₅ (rojo oscuro, d>60C, inestable, polimérico y diamagnético; la estructura consiste en octaedros AuF₆ unidos por los vértices, generando un polímero monodimensional) y en el anión complejo [AuF₆]^- (oxidante fuerte, el más fuerte de las especies metálicas [MF₆]^-,donde tenemos una configuración de bajo espín d⁶).
El oro forma bastantes complejos pero pocos compuestos sencillos. No se ha aislado un óxido con Au(I), pero si el AuO que contiene Au⁺ y Au³⁺, pero el estado I solo es estable en estado sólido o en forma de complejos estables como el anión lineal [Au(CN)₂]^-, ya que en disolución se desproporciona en oro y oro(III).
El óxido Au₂O₃ se obtiene, como precipitado amorfo, Au₂O₃.nH₂O, de color marrón, en medio alcalino a partir del halurocomplejo planocuadrado [AuCl₄]^-. El Au₂O₃ cristalino, polímero monodimensional, se obtiene mejor por vía hidrotermal y su estructura se genera con grupos planocuadrados [AuO₄] unidos por vértices, es poco estable como es de esperar y descompone en Au y O₂ a 150 °C.
La cloración de polvo de oro a 200 °C da moléculas diméricas planas de Au₂Cl₆, rojo (d>160 °C), que es el reactivo de partida para preparar muchos compuestos de oro; cuando se calienta a 160C nos da el AuCl. Se conocen los tres monohaluros AuX (X = Cl, Br, I) cuya estructura se define por cadenas en zig-zag,...X-Au-X..., con puentes angulares Au-X-Au (72º-90º).
El ion dicianoaurato [Au(CN)₂]^- de gran importancia metalúrgica se forma con facilidad cuando se hace reaccionar oro con disoluciones de cianuros en presencia de aire o agua oxigenada. El Au(III) es d⁸ e isoelectrónico con Pt(II), teniendo sus complejos preferencia por la geometría plana cuadrada. La disolución de oro en agua regia o de Au₂O₃ en ácido clorhídrico concentrado nos da el ion tetracloroaurato(III), [AuCl₄]^-, que se usa como "oro líquido" para decorar cerámicas y vidrios, ya que cuando se calienta nos deja una película de oro.La evaporación de estas disoluciones nos dan cristales amarillos de (H₃O)[AuCl₄].3H₂O; las disoluciones acuosas de esta sal genera un medio fuertemente ácido Este anión tetracloroaurato(III),[AuCl₄]^-, se hidroliza fácilmente a [AuCl₃OH]^-.
El "tricloruro de oro" (Au₂Cl₆) y el "ácido cloroáurico" ((H₃O)[AuCl₄].3H₂O) son algunos de los compuestos más comunes de oro.
También tenemos otros aniones planocuadrados del tipo [AuX₄]^-, siendo X: F^-,Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, SCN^- y NO₃^-; éste último como uno de los pocos ejemplos auténticos donde el ion nitrato actúa como ligando monodentado, al igual que en los complejos equivalentes de Pd(II) y Pt(II).
Por otro lado se conocen cationes complejos con amoniaco, aminas, piridina y con ligandos quelatos como etilendiamina: [Au(NH₃)₄]³⁺ y [AuCl₂(py)₂]⁺.En el complejo [Au Cl₂ (en)₂]⁺ tenemos una coordinación rara para el Au(III) en un entorno octaédrico distorsionado.
Incidir en que la mayoría de los compuestos que se cree que contienen oro(II) en realidad se tratan de compuestos de valencia mixta como el dicloruro de oro que en realidad es el tetrámero (Ag^I)₂(Ag^III)₂Cl₈ donde tenemos Au(III) planocuadrado y Au(I) lineal y su color oscuro se origina por la transferencia de carga entre ambos centros metálicos.
También forma cúmulos de oro (compuestos cluster), aspecto desconocido en la química del cobre su homólogo de grupo más ligero. En este tipo de compuestos hay enlaces entre los átomos de oro que están favorecidos por los efectos relativistas. A algunos de estos compuestos se les denomina "oro líquido". El cluster trimetálico más voluminoso caracterizado por difracción de rayos-X corresponde al macroanión,[(Ph₃P)₁₀ Au₁₂Ag₁₂PtCl₇]^-, en cuya formación juega un rol importante el oro. Éste contiene 25 átomos de elementos vecinos del bloque d y sin participación de metales ligeros de la primera serie de transición: 12Au + 12Ag + 1Pt. Esta especie cluster queda definida estructuralmente por dos icosaedros Au₆Ag₆ unidos por un vértice común de oro, situándose en el centro de un icosaedro un átomo de platino y en el segundo el atómo central es de oro.

Aplicaciones

Monedas antiguas de oro.

Una onza de oro fino.

El oro puro o de 24k es demasiado blando para ser usado normalmente y se endurece aleándolo con plata y/o cobre, con lo cual podrá tener distintos tonos de color o matices. El oro y sus muchas aleaciones se emplean bastante en joyería, fabricación de monedas y como patrón monetario en muchos países.
El oro se conoce y se aprecia desde tiempos remotos, no solamente por su belleza y resistencia a la corrosión, sino también por ser más fácil de trabajar que otros metales y menos costosa su extracción. Debido a su relativa rareza, comenzó a usarse como moneda de cambio y como referencia en las transacciones monetarias internacionales. Hoy por hoy, los países emplean reservas de oro puro en lingotes que dan cuenta de su riqueza, véase patrón oro.
En joyería fina se denomina oro alto o de 18k aquél que tiene 18 partes de oro por 6 de otro metal o metales (75% en oro), oro medio o de 14k al que tiene 14 partes de oro por 10 de otros metales (58,33% en oro) y oro bajo o de 10k al que tiene 10 partes de oro por 14 de otros metales (41,67% en oro).
En joyería, el oro de 18k es muy brillante y vistoso, pero es caro y poco resistente; el oro medio es el de más amplio uso en joyería, ya que es menos caro que el oro de 18k y más resistente, y el oro de 10k es el más simple.
Debido a su buena conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, así como una buena combinación de propiedades químicas y físicas, se comenzó a emplear a finales del siglo XX como metal en la industria.
En joyería se utilizan diferentes aleaciones de oro alto para obtener diferentes colores, a saber:

• Oro amarillo = 1000 g de oro amarillo contienen 750 g de oro, 125 g de plata y 125 g de cobre.
• Oro rojo = 1000 g de oro rojo contienen 750 g de oro y 250 g de cobre.
• Oro rosa = 1000 g de oro rosa contienen 750 g de oro, 50 g de plata y 200 g de cobre.
• Oro blanco = 1000 g de oro blanco contienen 750 g de oro y 160 g de paladio y 90 g de plata.
• Oro gris = 1000 g de oro gris contienen 750 g de oro, alrededor de 150 g de níquel y 100 g de cobre.
• Oro verde = 1000 g de oro verde contienen 750 g de oro y 250 g de plata.
• Oro azul = 1000g de oro azul contienen 750 g de oro y 250 g de hierro.

Cabe mencionar que el color que se obtiene, excepto en oro blanco, es predominantemente amarillo, es decir, el "oro verde" no es verde, sino amarillo con una tonalidad verdosa.
Medicina En la actualidad se le ha dado algunos usos terapéuticos: algunos tiolatos (o parecidos) de oro (I) se emplean como antiinflamatorios en el tratamiento de la artritis reumatoide y otras enfermedades reumáticas.^[4] No se conoce bien el funcionamiento de estas sales de oro. El uso de oro en medicina es conocido como crisoterapia.
La mayoría de estos compuestos son poco solubles y es necesario inyectarlos. Algunos son más solubles y se pueden administrar por vía oral. Este tratamiento suele presentar bastantes efectos secundarios, generalmente leves, pero es la principal causa de que los pacientes lo abandonen.
El cuerpo humano no absorbe bien este metal, pero sus compuestos pueden ser tóxicos. Hasta el 50% de pacientes con artrosis tratados con medicamentos que contenían oro han sufrido daños hepáticos y renales.
Otras aplicaciones

Medalla del campeonato mundial de béisbol 2006.

• El oro ejerce funciones críticas en comunicaciones, naves espaciales, motores de aviones de reacción y otros muchos productos.
• Su alta conductividad eléctrica y resistencia a la oxidación ha permitido un amplio uso como capas delgadas electrodepositadas sobre la superficie de conexiones eléctricas para asegurar una conexión buena, de baja resistencia.
• Como la plata, el oro puede formar fuertes amalgamas con el mercurio que a veces se emplea en empastes dentales.
• El oro coloidal (nanopartículas de oro) es una solución intensamente coloreada que se está estudiando en muchos laboratorios con fines médicos y biológicos. También es la forma empleada como pintura dorada en cerámicas.
• El ácido cloroaúrico se emplea en fotografía.
• El isótopo de oro ¹⁹⁸Au, con un periodo de semidesintegración de 2,7 días, se emplea en algunos tratamientos de cáncer y otras enfermedades.
• Se emplea como recubrimiento de materiales biológicos permitiendo ser visto a través del microscopio electrónico de barrido (SEM).
• Se emplea como recubrimiento protector en muchos satélites debido a que es un buen reflector de la luz infrarroja.
• En la mayoría de las competiciones deportivas es entregada una medalla de oro al ganador, entregándose también una de plata al subcampeón y una de bronce al tercer puesto.
• Se ha iniciado su uso en cremas faciales o para la piel.
• Se utiliza para la elaboración de flautas traveseras finas debido a que se calienta con mayor rapidez que otros materiales facilitando la interpretación del instrumento.
• El oro se usó en los primeros cables en vez del cobre, debido a su gran conductividad. Sin embargo, fue sustituido por plata debido a los robos que se producían. Asimismo, cambiaron la plata por cobre por los robos.

Rol en la biología

El oro no es un elemento esencial para ningún ser vivo. Sin embargo, en la antigüedad algunos creían que ingerir sus alimentos diarios servidos en platos de oro podría prolongar su tiempo de vida y retardar el envejecimiento. También durante la gran peste negra en Europa algunos alquimistas pensaron que podrían curar a los enfermos haciéndoles ingerir oro finamente pulverizado. Todo esto son solo supersticiones.

Cobre

El cobre (del latín cŭprum, y éste del griego kýpros),^[6] cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas.
El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composición de la clorofila. El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana.^[7]
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.^[8]
El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio. La producción mundial de cobre refinado se estimó en 15,8 Mt en el 2006, con un déficit de 10,7% frente a la demanda mundial proyectada de 17,7 Mt.^[9]

Carbón

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono, utilizada como combustible fósil. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbón se formó durante el período carbonífero (hace 280 a 345 millones de años).

Carbón.

 Formación del carbón

El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogos estiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por el proceso de diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.
Los depósitos de carbón están frecuentemente asociados con el mercurio. Hay otra teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continuas de gas metano en las profundidades de la tierra.^{[cita requerida]}
En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.
Si, por ejemplo, un gran bosque está situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido, por descenso del continente o por una transgresión marina, y los vegetales muertos y caídos se acumulan en la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la invasión del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes, arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.
En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablemente clima tropical.

 Tipos de carbón

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.
El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:^{[cita requerida]}

• Antracita
• Bituminoso bajo en volátiles
• Bituminoso medio en volátiles
• Bituminoso alto en volátiles
• Sub-bituminoso
• Lignito
• Turba

La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles

Antracita (Ibbenbüren, Alemania)