57861610 Informe de Polimeros
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Universidad Nacional de TrujilloIngeniería Industrial I.-TITULO: MATERIALES POLIMERICOS. II.-OBJETIVOS: Estudiar las aplicaciones de los materiales poliméricos en las diversas ramas de la ingeniería. III.- FUNDAMENTO TEÓRICO: INTRODUCCIÓN La palabra polímeros significa ³muchas piezas´, puede considerarse que u material solido polimérico está formado por muchas partes químicas de larga cadenas de moléculas orgánicas. En el caso de materiales poliméricos orgánicos naturales tenemos: celulosa, caucho, petróleo, etc. La celulosa es el polímero orgánico natural de mayor importancia, se encuentra presente en algodón y en la parte leñosa de las plantas. De ella se derivan los polímeros termoplásticos celulósicos. Los aspectos de su estructura, propiedades, procesado y aplicaciones de dos materiales poliméricos importantes para la industria son: plásticos y elastómeros. Los plásticos son una gran y variado grupo de materiales sintéticos que se procesan mediante el moldeado de la forma. Al que tenemos muchos tipos de metales, como el aluminio y cobre, muchos de esto s son el polietileno y el nylon. Los elastómeros o cauchos pueden deformarse grandemente de forma elástica cuando se les aplica una fuerza y pueden volver a su forma original (o casi) cuando se elimina la fuerza. Los materiales poliméricos orgánicos artificiales, se forman por la unión repetida de moléculas orgánicas sencillas llamadas Monómeros, los cuales tienen por lo menos un enlace doble que se puede abrir bajo influencia de un catalizador o a una temperatura específica. Tomemos como un ejemplo el caso más sencillo de los polímeros, el polietileno, el cual se inicia con gas etileno (ܥଶܪସ ), que contiene solo dos átomos de carbono, al romperse el enlace doble, deja dos enlaces libres que permite continuar enlazando Monómeros adicionales hasta formar una macromolécula. Los finales de la cadena, se enlazan con otras macromoléculas o se cierran con otro radical que recibe el nombre de terminal. El número de monómeros que componen una macromolécula define su grado de polimerización. Las macromoléculas de los polímeros comerciales suelen constar de 1000 a 100,000 monómeros (pueden llegar hasta 500,000 en polímeros denominados de ³alta densidad´). Hay dos formas distintas que pueden dar lugar a una reacción de polimerización. El crecimiento de cadenas (que a su vez se conoce como polimerización por adición) y el crecimiento por etapas (también conocida como polimerización por condensación). Si una solución intima de diferentes tipos de monómeros se polimeriza, el resultado es un copo limeros. Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Tenemos muchos polímeros importantes, entre ellos el polietileno, están compuestos solo de hidrogeno y carbono. Otros contienen oxigeno (como los acrílicos), nitrógeno (como los nylon),flúor(como plásticos fluorados), o silicio (como las siliconas). La producción mundial de polímeros se calcula estar alrededor de unos 90 millones de toneladas, se emplean sobre todo en las industrias del embalaje (43%), en edificaciones (35%), Industria eléctrica (7%), en transporte (4%) y otros. Propiedades y aplicaciones de los plásticos Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Los plásticos son muy importantes para la ingeniería. Presentan gran variedad de propiedades, algunas de las cuales son inalcanzables para otros materiales y son relativamente de bajo costo. Por ejemplo el uso de los plásticos para ingeniería mecánica es la eliminación de muchas operaciones de acabado, simplificación del montaje, eliminación de peso, reducción de ruido, y en algunos casos, la eliminación de la necesidad de lubricación en algunas piezas. En la ingeniería eléctrica y electrónica por sus propiedades aislantes, conectores, interruptores, relés, componentes de ajuste de televisión, bobinas, tarjetas de circuitos integrados y componentes de ordenadores. Los polímeros suelen clasificarse: en termoplásticos termoestables, elastómeros y espumas o polímeros expandidos. una temperatura de alrededor de 100ºC es suficiente para romper los enlaces secundarios y permitir una deformación sustancial. a estos se les denominan como ³polímeros de ingeniería´. A T<Tg el polímero termoplástico se comporta como un conjunto enmarañado de largas cadenas unidas entre sí por enlaces débiles. esta plasticidad se debe a la capacidad de las macromoléculas para deslizarse una con respecto a la otra. por plegado repetido de la macromolécula lineal. En los termoplásticos comunes.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial A. se estima que la industria ha desarrollado más de millón d diseños de partes de componentes de ingeniería que incluye el nylon. A T >Tg los polímeros se vuelven suaves y deformables. Estos materiales pueden calentarse y volver a moldearlos un buen número de veces sin cambio significativo de sus propiedades. Que es un ejemplo importante de un ³copolimero´. Solo cuando el grado de polimerización es muy grande se llega a obtener una cierta cristalinidad. Los termoplásticos genéricos más comunes y de uso industrial tenemos: y y y y y y y y y y y y Polietileno de baja densidad Polietileno de alta densidad Polipropileno Poliestireno Cloruro de polivinilo Metacrilato de polimetilo Policarbonatos Politetrafluoroetileno Terftalato de polibutileno Terftalato de polietileno Poliamida Acrilonitrilo ± Butadieno ± estireno . Los polímeros termoplásticos están constituidos por la agrupación de macromoléculas lineales unidas entres si mediante enlaces débiles del tipo Van Der Waals y puente de hidrogeno. Estos enlaces se rompen durante el calentamiento cuando se alcanza una determinada temperatura Tg (glass transition temperatura) denominada temperatura de reblandecimiento o de transición visco elástica. los cuales mantienen buena resistencia y rigidez hasta 150-175ºC El material pionero en esta categoría fue el nylon y continua siendo el más importante. Un polímero de uso general o constituye el ABS (acrilonitrilo ± butadieno-estireno). Los termoplásticos necesitan calor para hacerlos deformables y después de enfriarse mantienen la forma a la que fueron moldeados. constituyéndose un sólido amorfo. donde las cadenas de acrilonitrilo y estireno son ³injertadas´ en las cadenas polimérica principal compuesta de polibutadieno. En las recientes décadas se ha realizado un gran esfuerzo para producir polímeros con suficiente resistencia y rigidez que pueden ser usados en aplicaciones estructurales. Polímeros termoplásticos. sillas apilables. . produciendo un material de alta densidad. Otra de sus características más valiosa es su capacidad de ser doblado miles de veces sin romperse. Es el termoplástico de menor densidad y sin embargo tiene una resistencia muy grande al hociqué. Hace falta menos energía para separar las cadenas. sacos de dormir. 3. las piezas de fontanería. Aplicaciones: Cajas. El PVC flexible se consigue añadiendo un producto plastificante al PVC. tuberías. Aplicaciones: bolsas. juguetes. lo que permite que están apiñadas. El producto plastificante tiene moléculas pequeñas que separan las cadenas de polímero haciendo que se atraigan con menos fuerza. Al estar las cadenas muy juntas las fuerzas de atracción entre ellas son muy grandes y tienen menos libertad para moverse. botellas« Los Polietilenos de baja densidad se fabrican mediante un proceso que produce en las cadenas del polímero bifurcaciones laterales.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Algunos ejemplos de termoplásticos: 1. POLIPROPILENO Pertenece a la misma familia de plásticos que los polietilenos. juguetes para los niños. También presenta mayor resistencia al calor. invernaderos. fuerte y resistente. lo que se traduce en que se ablanda a una temperatura inferior (85 ºC). Sin embargo es más resistente y más rígido que el polietileno de alta densidad. etc. Se ablanda a una temperatura bastante alta (120 ± 130 ºC) y es resistente al ataque químico. El plástico es más blando y más flexible que el polietileno de alta densidad. ablandándose aproximadamente a 150 ºC. Aplicaciones: Entre otros productos se fabrican con polipropileno los cubiertos Desechables. Estas bifurcaciones impiden que las cadenas se apiñen. PVC (CLORURO DE POLIVINILO) Se presenta en forma rígida o flexible. El PVC rígido es muy duradero y se usa para hacer canalones y tuberías. 2. los cascos de seguridad. de alta y de baja densidad: Los polietilenos de alta densidad (HDPE) se hacen de tal forma que las cadenas de polímero son rectas. Este polímero puede ser transparente u opaco y es muy buen aislante. Como consecuencia de esta menos atracción el polímero se vuelve más blando y flexible. y como consecuencia la atracción entre ellas es más débil. Es el plástico que probablemente más ³consumimos´ nosotros. El resultado es un plástico bastante rígido. etc. POLIETILENO Los polietilenos se presentan en dos modalidades. . y en ingeniería para fabricar piezas móviles de engranajes y cojinetes. El poliestireno expandido es blando y esponjoso.En su forma más ³sólida´. etc. El metacrilato puede tener una transparencia parecida a la del cristal o ser opaco. por ejemplo nailon 6. ACRÍLICOS Probablemente el acrílico más conocido es el metacrilato también conocido como plexiglás. El nailon. peines. bolsos. Si añadimos al PVC una gran proporción de plastificante podremos usarlo para revestir telas. 4. También podemos encontrar metacrilato en forma de granulo. Además su baja densidad hace que pese muy poco y su naturaleza esponjosa hace que amortigüe bien los golpes. POLIESTIRENO Las dos formas más habituales en las que nos vamos a encontrar el poliestireno son como sólido cristalino transparente y como plástico esponjoso conocido como poliestireno expandido (porexpán). Tiene buenas propiedades como aislante térmico y acústico y por ello se usa en la industria de la construcción. que se usan para la fabricación de alfombras. Es un material bastante duro y resistente al desgaste. debido a su durabilidad y a su pequeño coeficiente de rozamiento. . Probablemente la forma más conocida del náilon son las fibras.. 6. para usarlo en máquinas de moldeo por inyección que veremos más adelante. NAILON Se producen muchos tipos diferentes de nailon. además de su temperatura de fusión bastante alta.10.6 o nailon 6. y en la fabricación de alguna ropa impermeable. . por lo que se usa para embalaje. es muy frágil. asientos. Durante su elaboración se produce un gas que queda atrapado dentro de su estructura. cepillos. Las dos formas se pueden teñir con pigmentos de color. y en esta forma se le conoce como polvo plástico acrílico. algunos muebles. ropa. etc. medias. además de en fibras se utiliza en piezas mayores para fabricar rieles y accesorios de cortinas.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Aplicaciones: En su forma blanda el PVC se utiliza como aislante para cables eléctricos..etc.. doblar y torcer cuando se calienta a temperaturas entre 165 y 175 ºC. carcasas para enchufes y clavijas. En frío es muy frágil y hay que tener cuidado para evitar que se agriete cuando se corta o se taladra. y se puede identificar por el sonido metálico que hace cuando se deja caer. que se identifican por un numero. Sin embargo se puede agrietar y se raya con facilidad. Se le puede dar forma. 5. toda vez que fragmentos producidos durante el proceso no pueden ser reciclados y usados. Son contrarios a los termoplásticos. Esto es una desventaja de los polímeros termoestables. Relación: Termoplásticos LDPE HDPE PP PTFE PS PVC PMMA Nylon . Esto es característico de las estructuras moleculares tipo reticular a base de uniones covalentes primarias. Los polímeros fenolicos se usan hasta la actualidad por su bajo costo buenas propiedades aislantes eléctricas y térmicas. este fenómeno no se pierde durante el enfriamiento. Polímeros Termoestables Los plásticos termoestables que adquieren una forma permanente y son cuadros mediante una reacción química. Debido a ello. También son usados como tiradores y botones. están al otro lado del espectro. usadas comúnmente en materiales compuestos de matriz polimérica con alta resistencia hasta la temperatura del orden de 150ºC. La resina termoestable fenolica. Respecto a sus propiedades mecánicas. Los plásticos no pueden reciclarse. Otros pueden entrelazarse mediante una reacción química que tiene lugar a temperatura ambiente (termoestables endurecidos en frio). se vuelven duros y rígidos al ser calentados. Las resinas epóxicas. es otra familia de los polímeros termoestables. los polímeros termoestables no pueden ser recalentados y refundidos como los termoplásticos. sino que se degradan o descomponen al ser calentados a temperaturas demasiados altas. y que son analizados en la siguiente. los polímeros y los elastómeros. conectores y sistemas de redes telefónicas.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial B. más antigua es la bakelita. se utilizan también en una amplia variedad de recubrimientos protectores y decorativos por su buena adhesión y gran resistencia mecánica y química. Algunos de estos polímeros se entrelazan transversalmente mediante el calor aplicado o una combinación calor ± presión. Estas uniones entrecruzadas por enlaces covalentes les preserva del paso al estado fluido que existía antes de que la resina plástica fuese tratada. no pueden ser refundidos y remoldeados en otra forma. Son fácilmente moldeados y sus aplicaciones comunes son en dispociones de instalación e interruptores eléctricos. La baquelita es un buen aislante térmico y eléctrico. adquirir un juego permanente. Algunos ejemplos de termoestables: 1. Cuando en el diseño. Además. compiten con los metales. como consecuencia de ello su deflexión elástica puede ser muy grande. además los polímeros son fáciles de conformar. de manera que un polímero el cual es tenaz y flexible a 20ºC. aun a temperatura ambiente. Ellos fluyen. etc. mangos para soldadores. y tiene bajo coeficientes de fricción. sus propiedades dependen de la temperatura. con el tiempo.Es un plástico duro y frágil. desde un polímero. para hacer mangos de cazos y sartenes. es importante la combinación de propiedades tales como resistencia por unidad de peso. aproximadamente cincuenta veces menor que de los metales. puede ser frágil a los 4ºC. en una sola operación. Ninguno tiene resistencia útil encima de los 200ºC. los polímeros debido a su baja densidad. de ahí sus utilidades y aplicaciones en accesorios eléctricos. . lo que significa que un componente polimérico bajo carga puede. pero hasta una cierta temperatura. Los polímeros son resistentes a la corrosión. Es un plástico termoestable. mandos de cocina. y aun fluir rápidamente a los 100ºC.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Resinas termoestables Epoxi Poliéster Fenol formaldehido Poliisopropeno Polibutadieno Policloropreno Polímeros naturales Fibras de celulosa Lignina Proteínas Ellos tienen un modulo bajo. BAQUELITA (resinas fenólicas) Fue el primer plástico que se fabricó artificialmente a partir de productos químicos. Se le llamo así por el hombre que la fabricó por primera vez (Leo Baekeland). luego resiste el calor sin ablandarse. lo que permite que partes complicadas puedan se r moldeadas. porque a temperaturas muy altas se descompone quedando carbonizado. de un color oscuro y brillante. dotan a estos materiales a T > Tg. A diferencia de los termoplásticos. C. Se usa para la fabricación de vajillas irrompibles. bolitas. piscinas«) y como placas transparentes para cubiertas y tejados. Algunos de los métodos de polimerización química utilizados para producir materiales plásticos son complejos y diversos.000 monómeros). en los elastómeros existen ocasionales enlaces covalentes entre las macromoléculas (aproximadamente de un enlace cada 500 monómeros) . tiradores de puertas. Gran parte de la investigación que inicialmente se llevo a cabo sobre los elastómeros. Estos polímeros son macromoléculas de naturaleza lineal de gran longitud (>10. 3. también los distingue de las resinas termoestables. pero este campo se ha expandido ampliamente par producir materiales para fajas transportadoras.. encimeras de cocinas. juntos con los nudos producidos por el enmarañamiento entre las largas cadenas. Es más dura que la baquelita. D. por su naturaleza covalente. Estos productos químicos son entonces polimerizados mediante muchos procesos diferentes obteniéndose materiales plásticos en fo rma de gránulos. polvo. no desaparecen por encima de la temperatura Tg. Estos ocasionales enlaces transversales. sellos y recubrimientos resistentes al ataque químicos. se dirigió hacia el desarrollo de un sustituido del caucho natural para neumáticos. duro y frágil.. Esta característica. Métodos industriales de polimerización Materiales de partida gas natural. embarcaciones. que se puede teñir con pigmentos de color. Aplicaciones: recubrimientos de fibra de vidrio (aviones. de la capacidad de permitir volver a su forma original después de grandes deformaciones.. Para darle más resistencia se refuerza con una capa de fibra de vidrio. Por ello estos enlaces. Elastómero. espumas. o líquidos que son posteriormente procesados en productos acabados.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 2. POLIÉSTER Tiene forma de resina y debe mezclarse con un producto llamado endurecedor. Los elastómeros son materiales poliméricos cuyas dimensiones pueden variar mucho si son sometidos a esfuerzos. Solidifica y forma un plástico rígido.etc. MELAMINA (Formaldehido) Es un polímero incoloro. no tiene sabor ni olor y es buen aislante térmico y eléctrico. por lo que las fibras llegan con frecuencia a anudarse entre sí. petróleo y carbono para producir los productos químicos básicos para los procesos de polimerización. La ingeniería química juega un papel importante en su desarrollo y uso industrial y los más importantes tenemos: . volviendo a sus dimensiones originales (o casi) cuando se retira el esfuerzo. E.1 Polimerización en masa El monómero y el activador se mezclan en un reactor que es calentado y enfriado según se requiera. poliestireno. e. Los termoplásticos normalmente se calientan hasta reblandecerse y se les da forma antes de enfriar.2 Polimerización por solución Se disuelve el monómero en un solvente no reactivo que se contiene un catalizador. El proceso utilizado depende. Los procesos en masa pueden utilizarse para muchas reacciones de polimerización por condensación por sus bajos calores de reacción.3 Polimerización por suspensión Se disuelve el monómero con un catalizador y entonces se dispersa como una suspensión en agua. se añade un emulsor para dispersar el monómero muy pequeñas . de si el polímero es un termoplástico o d un termoestable. Este proceso se utiliza comúnmente para producir mucho de los polímeros del tipo vinilo como el policloruro de vinilo. La polimerización final puede tener lugar por la aplicación del calor y presión o por una acción catalítica a temperatura ambiente o temperaturas superiores. En este proceso el agua absorbe el calor liberado por la reacción.4 Polimerización por emulsión Este proceso de polimerización es similar al proceso de suspensión puesto que se lleva a cabo en agua. d. varilla.1 Moldeo por inyección e. Por otra parte. secciones extrusionadas. Este proceso utilizado extensamente para la polimerización por condensación donde un monómero puede cargarse en el reactor añadirse lentamente. d.3 Moldeo por soplado y termomoldeado e. Sin embargo. los materiales termoestables no están completamente polimerizados antes de procesarlo a su forma final. El calor liberado por la reacción es absorbido por el disolvente y de esta forma se disminuye la velocidad de reacción. en cierta medida. poliacrilonitrilo. Después de la polimerización. tubos o piezas moldeadas finales. En el proceso de conformado ocurre una reacción química de entrecruzamiento de las cadenas del polímero en una red de material polimérico. el producto polimerizado es separado y secado. d.2Moldeo por Extrusión e.4 Moldeo por compresión . polimetacrilato de metilo.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial d. Procesado de los materiales Se utilizan una gran variedad de procesos para transformar los gránulos o bolitas de polímeros en productos con forma definida como laminas. Unive sidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial ¡ e. De est a forma se fabri can una gran vari edad de product os. juguet es. La pasta formada es empujada por un émbolo o un tronillo para ll enar el mol de correspondi ent e a la pieza que se desea fabri car.. carcasas de el ect rodomésticos... et c. cubos y barreños... como cubos de basura de pedal. Se hace circul ar agua fría por el int erior del mol de para reduci r el ti empo de enfriami ent o de la pi eza mol deada y después de un rat o se puede abrir el mol de y ¤ sacar la pi eza mol deada. Este mol de consta de dos o más pi ezas que encajan una con otra formando un hueco con la forma de la pi eza que queremos fabri car.. secadoras.. Este tipo de mol deo fabri ca product os con di mensiones ¤ muy exact as y un acabado de pri mera calidad. aspiradoras.. A conti nuaci n podremos repetir el ci cl o compl eto para formar otra pieza exactament e i gual que la pri mera.5 M¢ l eo por transferencia £ Entre l étodos s empleados están MOL EO OR INYE IÓN Los gránul os se funden en el i nt eri or de un cilindro. La producci n es rápida y el proceso ocasi ona muy pocos residuos. . cubi ert os y recipi ent es de coci na. et c. El tubo de plásti co se habrá col ocado en el int eri or de un mol de con l o que al insufl ar el aire el plásti co se dilata y t oma la forma del mol de. si n ll egar a enfriarse del t odo. PVC o nailon. El PVC. el polietileno y el polipropil eno se mol dean general ment e por soplado. que utiliza una lámina t ermoplásti ca calient e que se col oca sobre un mol de. Est e es el proceso que se usa en general con t ermoplásti cos como el polietil eno. Ent onces l a extrusi n.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial ¥ MOL EO OR EXTRUSIÓN La pasta de gránulos fundidos es empujada por un tornillo y obli gada a pasar por un troquel o mol de de sali da. Una variant e § del mol deo por soplado es el M LDEO POR VACÍO. Se hace salir el aire que queda ent re la lámina y el mol de. . MOL EO OR SO L O ¦ Se usa como mat erial base un t ubo del mat erial plástico extrui do. con lo que la lámi na se verá forzada a tomar la forma del molde. o se enrosca. ri el es de corti nas. se corta en trozos. y se i nsufla aire a presi n en el t ubo cali ent e. como tubos. Est e procedi mi ent o se empl ea para fabricar pi ezas ³largas´. dependi endo del product o. Después bastará con abrir el mol de y sacar el product o. Según va sali endo por el troquel el product o se deja enfri ar en agua t emplada o con chorros de ¦ aire t emplado. el poli estireno y el PVC son material es que se conforman por vací o. De est e modo se fabri can hueveras. MOL EO OR COM RESIÓN En est e proceso se empl ean fuerzas enormes para compri mir una cantidad det ermi nada de polí mero dándol e forma entre l os mol des cali ent es. mangos de cazos y cub i ertos. De est e modo se fabri can accesorios el éctri cos como clavijas y enchufes. Est e tipo de mol deo por compresi n se utiliza para l os plásticos © © termoestabl es. la degradaci n ha concl ui do y podremos abrir el mol de y sacar la pi eza mol deada. y hay que rematar su fabri caci n quitándol es la rebaba que queda en l a zona © de uni n de l os dos mol des. El polí mero que se usa como mat eria base © está en forma de pol vo. conoci do como ³ti empo de curado´. asient os de inodoros. . El acríli co. et c. cubiteras de hi elo y otros muchos envases de aliment os. Estas pi ezas ti enen un acabado © de pri mera calidad. © Después de un peri odo de tiempo cort o.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial ¨ Después de un periodo de enfriami ent o apropiado la pieza mol deada endureci da puede sacarse del mol de. El cal or del mol de ini cia la reacci n quí mi ca conoci da como degradaci n. com/temas/polimeros-de-ingenieria/0 . Por esta razón. de la economía o de la técnica.buenastareas. V. pero debe tomarse en cuenta que estos tienen una densidad entre seis y sietes veces mayor a la de los plásticos. el cual se encuentra presente en un sinfín de objetos de uso cotidiano. Dicha importancia se refleja en los índices de crecimiento que.-Bibliografía: y http://www. mantenidos a lo largo de algunos años superan a casi todas las demás actividades industriales y grupos de materiales. Sólo basta con observar a nuestro alrededor y analizar cuántos objetos son de plástico para visualizar la importancia económica que tienen estos materiales. papel y metales debido a sus buenas propiedades y su relación costo-beneficio. podríamos decir que es un material prácticamente irremplazable. del cual difícilmente podríamos prescindir. pudiera prescindir de los plásticos.-CONCLUSIONES Luego de haber confeccionado el presente trabajo estoy en condiciones de apreciar que los polímeros son un material imprescindible en nuestra vida. El consumo de plásticos sólo se encuentra por abajo del consumo del acero. Por sus características y su bajo costo.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial IV. el volumen producido de plásticos fue mayor al del acero. En la época actual resultaría difícil imaginar que alguno de los sectores de nuestra vida diaria. Los plásticos seguirán creciendo en consumo pues abarcando mercado del vidrio. que algunas son inalcanzables para otros materiales y en algunos casos suelen ser de menor precio que los otros materiales. 2. asas para instrumentos de cocina y joyería. Elastómeros: material que a temperatura ambiente se alarga bajo una pequeña tensión al menos dos veces su longitud original al eliminar su tensión. también los ingenieros químicos tomaron un papel importantísimo en el desarrollo de la industria de caucho sintético actual. Además. 3¿Cuáles son las razones del gran crecimiento en el uso de los plásticos en diseños en ingeniería en los últimos años? Las razones del gran crecimiento es que Presentan una gran variedad de propiedades. Plásticos: son una gran cantidad y grupo variado de materiales sintéticos que se procesan mediante el moldeado de la forma. Ruedas. Defina un plástico termoplástico y sus aplicaciones. La denominación de los plásticos se basa en los monómeros que se utilizaron en su fabricación. Esto se debe a que la sociedad funciona sobre caucho. Material plástico que requiere calor para poder darle forma (plástico) y que después de enfriarlo mantiene su forma. Hoy los plásticos se han vuelto tan comunes que apenas nos damos cuenta de que existen. relojes.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial CUESTIONARIO 1. Defina los materiales poliméricos: plásticos y elastómeros. Casi todos los aspectos de la vida moderna están influenciados positiva y profundamente por el plástico. enchufes. En las cadenas largas de los termoplásticos los átomos que se enlazan son los de carbono y en algunos casos suelen ser átomos de hidrógeno. en sus materias primas. mangueras y cintas transportadoras (por no mencionar el calzado) están todos hechos de caucho. oxigeno y azufre. En su estructura atómica sus átomos o grupo de átomos se enlazan de forma covalente a la cadena principal de los átomos. Sus ventajas comienzan cuando un plástico llamado ³baquelita´ se introdujo en 1908 empezó la ³era del plástico´ y rápidamente se encontraron usos en aislamiento eléctrico. . es decir. la cual la cadena más larga de los átomos está formada por átomos de carbono entrelazados entre sí. la eliminación de la necesidad de lubricación en algunas piezas. sólidas y gaseosas comunes. Por todo esto.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 4¿Cuáles son las ventajas de los plásticos para uso en diseños de ingeniería mecánica? Las ventajas en el uso de los plásticos para ingeniería mecánica son: La eliminación de muchos operaciones de acabado Simplificación del montaje Eliminación de peso Reducción de ruido y en algunos casos. 5¿Cuáles son las ventajas de los plásticos para su uso en diseños de ingeniería eléctrica? Que tiene una excelente propiedad que es ser un material aislante. enchufes. . Al comparar la estructura de un metal y de un plástico. entre otros. humedad. donde lo más importante es seleccionar el tipo de plástico ideal. cartón y metales. aún en los que anteriormente se utilizaba el vidrio. por ser los plásticos materiales inertes (no reactivos) frente a la mayoría de las sustancias líquidas. intemperismo y otras que puedan acelerar algún proceso de disolución o degradación. Ya que los plásticos no disponen de electrones libres móviles. podemos observar que el metal presenta una estructura más compacta y que las fuerzas de unión son distintas a las existentes en los plásticos. muestran mejores propiedades químicas que los materiales tradicionales como papel. madera. por ejemplo. siendo superados únicamente por el Sin embargo. son importantes las siguientes propiedades eléctricas: y y y y y Resistencia Superficial Resistencia Transversal Propiedades Dieléctricas Resistencia Volumétrica Resistencia al Arco 6) ¿Cuáles son las ventajas de los plásticos para su uso en diseños de ingeniera química? Que ha podido desarrollar la forma estructural del plástico de una forma en la que al procesarlo para su uso le ha facilitado el camino a la ingeniería química ya que no es tan complicada su manufacturación. temperatura. recubrimiento de cable y alambre. En términos generales. es frecuente utilizarlos en la industria eléctrica y electrónica. aislantes. tomando en cuenta las condiciones de presión. tienen un buen comportamiento como aislantes. los plásticos continúan mostrando crecimientos en aplicaciones que requieren contacto con diversos tipos de solventes y materiales corrosivos. para carcasas. que con frecuencia presenta un tono blanquecino. 8. considerados cauchos de menor nobleza al tener propiedades diferentes y una utilidad más reducida. herbáceas o leñosas. como Hevea brasilensis. y se usaron para establecer la primera de las plantaciones en Ceylon (ahora Sri Lanka) y en otras regiones tropicales del hemisferio oriental. a veces cientos o miles. brasiliensis. llamada polímero. 9) ¿Qué es el látex natural de caucho? Describe brevemente como se produce el caucho en forma bruta? Las partículas de caucho. las contrabandeo fuera de Brasil.500 especies. ¿De qué árbol se obtiene la mayoría de caucho natural? ¿Qué países tienen grandes plantaciones de estos árboles? La principal fuente comercial del caucho son las euforbiáceas. también puede llegar a ser incoloro químicamente. se encuentran cargadas negativamente y tienen un diámetro que se sitúa entre los 0. etc. monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí. .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 7) Defina los siguientes términos: cadena de polimerización. dioicas y monoicas. Mientras la forma cis es la constituyente del caucho normal. la trans es propia de la gutapercha y la balata. El caucho. bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional. de jugos acres o venenosos y gralte lechosos. Producen con frecuencia alergia los pólenes de la Mercurialis y en menor medida el Ricino. diferenciadas por el tipo de unión (que puede ser cis o trans) entre las unidades isoprénicas f undamentales. a pesar de un rígido embargo. Cadena de polimerización: La polimerización es un proceso químico por el que los reactivos.5 y los 3 µm. son una familia de plantas del orden tricocas. monómeros y polímeros. la Manihot Suculenta (mandioca o tapioca).000 semillas de H. generalmente covalentes. dando lugar a una molécula de gran peso. el caucho natural se define como un polímero del metilbutadieno o isopreno (C5H8) cuyo grado de polimerización es de 2500 a 4500. Polímeros: está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. que en estado natural aparecen en forma de suspensión coloidal en el látex de las plantas productoras. y. Las semillas se germinaron exitosamente en los invernaderos de los jardines botánicos Reales en el Londres. del género Hevea. Euphorbia pulcherrima (Poinsettia o Flor de Pascua). En 1876 el Británico explorador Henry Wickham (1846-1928) cobrado más de 70. Monómeros: es una molécula de pequeña masa molecular que unida a otros monómeros.Los árboles silvestres de caucho de las selvas sudamericanas continuaron siendo la fuente principal de caucho crudo para la mayoría del siglo19. Los polímeros se producen por la unión de cientos de mile s de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. forman macromoléculas llamadas polímeros. En el caucho natural se pueden hallar dos formas isómeras. Ricinus communis (utilizado como planta medicinal). Esta Familia está formada por más de 300 géneros y 7. como la Hevea Brasiliensis (de cuya savia se obtiene el caucho). Pertenecen a ella plantas de gran interés económico. por medio de enlaces químicos. El caucho es producido en el protoplasma por reacciones bioquímicas de polimerización catalizadas por enzimas.5 de quebrachitol. La vulcanización en frío. . El proceso de vulcanización fue descubierto casualmente en 1839 por Charles Goodyear. álcalis y ácidos débiles. que consiste en hacer un corte en forma de ángulo a través de la corteza profundizando hasta el cambium. hidrocarburos clorados y disulfuro de carbono. 1-2% de proteínas. jugo lechoso que fluye lentamente de la herida del árbol. El caucho es una secreción irreversible o producto de desecho del árbol. petróleo. y soluble en benceno. tanto más la planta regenera.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial El caucho puro es insoluble en agua. generalmente el porcentaje de caucho (hidrocarburo) decrece del tronco a las ramas y hojas. para mejorar su resistencia a las variaciones de temperatura y elasticidad. pero con el oxígeno de la atmósfera la oxidación es mucho más lenta. desarrollada en 1846 por Alexander Parkes. pero aún se producen varios millones de toneladas de caucho natural anualmente. y cuanto más se extrae. La época del año afecta a la composición del látex.30 -0. Con agentes oxidantes químicos se oxida rápidamente. El caucho se obtiene del árbol por medio de un tratamiento sistemático de "sangrado". 2% de resina y 0. proceso por el cual se calienta y se le añade azufre o selenio. quien mejoró enormemente la durabilidad y la utilidad del caucho. con lo que se logra el enlazamiento de las cadenas de elastómeros. El caucho natural suele vulcanizarse.7% de cenizas. así como el tipo de suelo y la línea o casta del árbol. La composición del látex varía en las distintas partes del árbol. 0. consiste en sumergir el caucho en una solución de monocloruro de azufre (Cl2S2). Actualmente más de la mitad del caucho usado hoy en día es sintético. Una pequeña vasija que cuelga en el tronco del árbol para recoger el látex. 10¿De que está hecho el caucho natural? ¿Qué otros componentes están presentes en el caucho natural? Recolección y composición de látex recién extraído. El látex contiene 30 a 36% del hidrocarburo del caucho. II.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial I. y la carga eléctrica de los iones en su caso). circonio. tetragonal. Estructura Cristalina Cubica Centrada en el Cuerpo (BCC) Formada por un atomo del metal en cada uno de los vértices de un cubo y un átomo en el centro. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro alfa. niobio. Titulo: Ejercicios de estructura cristalinas Objetivos: 2. monoclínico y triclínico. sodio y potasio. Existen siete sistemas cristalinos los cuales se distinguen entre sí por la longitud de sus aristas de la celda (llamados constantes o parámetros de la celda) y los ángulos entre los bordes de ésta. romboédrica (o trigonal). tungsteno.3 Comprobar y conocer la existencia de pequeñas diferencias entre datos alternativos de manera práctica y teórica. titanio. BCC. hexagonal.5 Conocer la aplicación de estas formulas y posteriormente aplicarlas e n una práctica de laboratorio. Fundamento teórico: Todos los metales. cromo.Cada átomo de la estructura. vanadio. FCC.2 Aplicar las diferentes teorías y formulas dadas en clase para la solución de problemas. II. está . muchos cerámicos y algunos polímeros forman estructuras cristalinas bajo condiciones normales de solidificación. del tamaño de los átomos (o iones). molibdeno.1 Conocer las diferentes estructuras cristalinas de los diferentes elementos químicos (CS. 2. Estos sistemas son: cúbico. 2. La estructura cristalina de un sólido depende del tipo de enlace atómico. A. talio. ortorrómbico. HPC) 2. un átomo en las bases del prisma y tres átomos dentro de la celda unitaria. platino. cinc. Estructura Cubica Centrada en las Caras (FCC) Está constituida por un átomo en cada vértice y un átomo en cada cara del cubo. cobre. magnesio. Los metales que cristalizan en esta forma de estructura son: titanio. B. Estructura Hexagonal Compacta (HCP) Esta estructura está determinada por un átomo en cada uno de los vértices de un prisma hexagonal.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial rodeado por ocho átomos adyacentes y los átomos de los vértices están en contacto según las diagonales del cubo. circonio y cadmio. Cada átomo está rodeado por doce átomos y estos están en contacto según los lados de los hexágonos bases del prisma hexagonal. cobalto. Cada átomo está rodeado por doce átomos adyacentes y los átomos de las caras están en contacto. plomo y níquel. Los metales que cristalizan en esta estructura son: hierro gama. oro. berilio. plata. C. . 213m . Resultados de ejercicios: 1. calcular el volumen atómico de la celdilla unidad en metros cúbicos. .1213nm V = 1. Solución: El Pb tiene una estructura FCC : V = ࡾ ሺǤૠሻ ξ ξ V =ሺ )³ V = 0. si el radio atómico del plomo vale 0.175.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial III. Calcule el parámetro de red a´ de la celda unitaria. el radio atómico del fierro es de 1.238*10^-10m. El radio tiene una estructura cristalina BCC: a¥3 = 4R a = ξଷ ସୖ a= ସሺଵǤଶଷ଼כଵషభబౣ ሻ ξଷ a =ʹǤͺͷͻ ିͲͳ כଵ .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 2. Y su celda unitaria es BBC. suponiendo un metal de estructura cubica simple con los átomos localizados en los vértices del cubo y tocándose entre sí a lo largo de las aristas del cubo: (a)¿Cuál es el número de coordinación? (b)¿Calcular el factor de empaquetamiento atómico? a) La estructura simple es Parámetro de red: a=2R El número de coordinación es: 6 b) factor de empaquetamiento: FEA = ሺ௨ௗ௧௦ௗሻሺ௩௨ௗ௧௧ሻ ௩௨ௗ ௗ * 100 Por ser cubica simple: Numero de átomos por celda=1 Volumen de celda atómica=4/3ʌR FEA = ͺܴͿ ሺͳሻሺͶȀ͵ɎͿሻ * 100 FEA = 52.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 3.36 ̃ . calcule el volumen de una celda unitaria de este metal FCC.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 4. tomando en consideración que la masa atómica del níquel es de 58.0350g /cm ȡ = 9. determinar la densidad del níquel. ¿A qué se debe la diferencia entre el valor calculado y el encontrado por vía experimental? a) V =ሺ V = ࡾ ξ ሻͿ ሺǤכషૡ ሻ ξ V = 4.. La determinación experimental de la densidad de una muestra poli cristalina de níquel produce un valor de 8887kg/m³.31*10^-29 b) ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺሻሺૡǤૢሻ ȡ= ሺǤכ̰ሻכሺࡾȀξሻͿ ሺǤכ̰ሻכሺሺǤכషૢ ሻͿ ሺሻሺૡǤૢሻ ȡ= ȡ = 9. Dado que el radio atómico del niqueles de 0.0350kg/cm La diferencia de las densidades se debe a que en la estructura existe . Además.69.124nm. 94g/mol. Calcular y comparar su densidad con el experimental (8.90g/cm³). un radio atómico de 0.21g /cm Densidad experimental: ȡ =8. el molibdeno tiene una estructura cristalina BCC.90g/cm³ .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 5.1363nm y peso atómico de 95. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺሻሺૢǤૢሻ ȡ= ሺǤכ̰ሻכሺࡾȀξሻ ሺǤכ̰ሻכሺሺǤૢכ̰ିሻ ሺሻሺૡǤૢሻ ȡ= La densidad calculada es: ȡ = 10. 04 átomos Entones como el numero de átomos por celda salió 4.02g/cm³.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 6. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺǤሻ ሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻ 12.02 = Numero de átomos por celda = Numero de átomos por celda = 4. Determinar los cálculos pertinentes si el paladio tiene una estructura FCC y BCC o cubica simple. el paladio tiene un parámetro de red de 0. .04 el paladio pertenece a una estructura cristalina FCC.38902nmy una densidad de 12. Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 7.6g/cm³ y un peso atómico de 180g/mol. calcular el radio atómico del Tántalo sabiendo que el Ta tiene una estructura cristalina BCC. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺሻሺૡሻ 16. una densidad de 16.69 = ሺǤכ̰ሻכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺૢሻሺǤכ̰ሻ ሺૢǤૢૢכ ሻ Volumen de celda = Volumen de celda = Volumen de celda = 3.43A R =0.30ª Entonces el radio atómico es: R = R = ξଷ ସ ଷǤଷሺξଷሻ ସ R=1.143nm . 51 = ሺǤכ̰ሻכሺࢇ ࢉ࢙ࢋሻ ૠǤ a²c = ሺǤכ̰ሻ a²c = 5. calcular los valores de c´ y de a´. el circonio tiene una estructura cristalina HCP y una densidad de 6.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 8. a) ¿Cuál es el volumen de la celdilla unidad en metros cúbicos? b) si la relación es de 1. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺሻሺૢǤሻ 6.633a Reemplazando tenemos: a= .51g/cm³.593.366 x 10^-23 Entonces de la relación tenemos: ୡ ୟ ൌ ͳǤ͵͵ c = 1. 52nm . ହ Ǥଷ୶ଵ̰ିଶଷ ଵǤଷଷ a =32.32nm c=1.20 A =0.9 x 10^-24 a=3.633 x 3.23ª = 0.20 c = 5. Determinar para cada caso si su estructura cristalina es FCC.6 0.4 12.146 0. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺǤሻ ሺǤכ̰ሻכሺǤ̰࢞ିሻ ሺǤሻሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻ 6.04 el paladio pertenece a una estructura cristalina BCC.4 91.6 6.137 A. BCC o cubica simple y justificarlo. la densidad y el radio atómico de tres hipotéticas aleaciones.122 0. Aleación Peso atómico(g/mol) Densidad(g/cm ) Radio atómico(nm) A B C 43. . se adjunta el peso atómico.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 9.4 = Numero de átomos por celda = Numero de átomos por celda = 2 átomos Entones como el numero de átomos por celda salió 4.3 9.1 184. 02 = Numero de átomos por celda = Numero de átomos por celda = 4.04 átomos Entones como el numero de átomos por celda salió 4. ȡ = ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺǤሻ ሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻ 12.04 átomos Entones como el numero de átomos por celda salió 4.04 el paladio pertenece a una estructura cristalina FCC. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺǤכ̰ሻכሺሻ ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺૡǤሻ ሺǤሻሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻ 12. C.04 el paladio pertenece a una estructura cristalina FCC.02 = Numero de átomos por celda = Numero de átomos por celda = 4. .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial B. 376 átomos . la forma tetragonal centrada en el cuerpo del estaño tiene los parámetros de red a = 0.3182nm´ con una densidad de 7. Calcular el número de átomos por nodo o vértice.298 = Numero de átomos por celda = Como es centrada en el cuerpo: Numero de átomos por celda = (4. ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ Ǥ̰࢞ ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺૡǤૠሻ ሺǤሻሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכ̰ିૡሻͿ ሺǤሻ 7.1) átomos Numero de átomos por celda = 3.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 10.298g/cm³.008 átomos Entones como el número de átomos por vértice es 0.5831nm´ y c = 0.008 . 08310159 x 10^-27m .05g/cm³.495 respectivamente.587 x 10^-9) (0. la densidad es 19.495 x 10^-9) V= 0.56 ̃ . de simetría ortorrómbica. c de la celdilla.286 x10^-9) (0. Calcular el factor de empaquetamiento atómico del uranio.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 11.03 y el radio atómico 0. Los parámetros de red a. valen 0.286.1385.587 y 0. b. Hallando el número de átomos por celda: ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺૡǤሻ ሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢ̰࢞ିૠሻ ሺૢǤሻሺǤכ̰ሻכሺǤૡૢכషૠ ሻ ሺૡǤሻ 19. Hallando el volumen de la celdilla: V= axbxc V = (0. el peso atómico es 238. 0.05 = Numero de átomos por celda = Numero de átomos por celda = 4 átomos Hallando el factor de empaquetamiento: FEA = ሺ௨ௗ ௧௦ௗሻሺ௩௨ௗௗௗ௧ሻ ሺ௩௨ௗௗሻ ሺସሻሺǤଵଵଶ ଼ሻ FEA = ሺǤ଼ଷଵଵ ହଽ௫ଵ̰ିଶሻ ͲͲͳݔ FEA = 53. a) determinar el número de átomos en la celdilla unidad si el factor de empaquetamiento atómico y el radio atómico son 0.69 y 0.82g/mol. El peso del indio es 114. b) calcular la densidad.1625 nm.459 y 0.69= ሺ࢛ࢋ࢙࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺȀ࣊ࡾͿሻ ൫Ǥૢ࢞షૢ ൯ ሺǤૢ࢞షૢ ሻ మ Numero de átomos por celda = ሺǤଽሻ൫Ǥସହଽ ௫ଵషవ ൯ ሺǤସଽହ ௫ଵషవ ሻ ሺସ ȀଷగோͿሻ Numero de átomos por celda = 4 átomos.312g/cm .495 nm. Solución: a) FEA = ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇࢊࢋࢇ࢚ሻ ሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ 0. b) ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺሻሺǤૡሻ ȡ= ൫Ǥכ ൯כ൫Ǥૠૢ࢞షૢ ൯ሺǤૢ࢞షૢ ሻ La densidad es: ȡ = 7. respectivamente. respectivamente.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 12. el indio tiene una celdilla unidad tetragonal cuyos parámetros de red a´ y c´ valen 0. el titanio tiene una celdilla unidad HCP y la relación de parámetros c/a es 1. a) determinar el volumen de la celdilla unidad. Entonces la densidad es: ȡ= ଽǤଽ௫ଵ̰ିଶଽ³ ସǤ௫ଵ̰ିଵଶ ȡ = 4.023 x 10^23) (47.88) m= 4.9 x 10^-29m b) ȡ= m = (6atomos /celda) (6. b) calcular la densidad del titanio.58. si el radio del átomo de titanio es 0.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 13.1445)² (1.97 x 10^-12g. Solución.98g/cm . a) Área de la base = 6( ோ;ξଷ ସ ሻ V= (Área de la base) x c V=6¥3 (0.1445nm.58) (0.1445) (2) V= 9. una relación de c/a es 1.4409nm c=1. Solución: ȡ= ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻሺࢇ࢙ࢇࢇ࢚ࢉࢇሻ ࡺࢇכሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ 1.74g/cm³.9179 x10^-29m a²c = 139.74 x 10^6g/m = ൫Ǥכ ൯כሺࢇ;ࢉሻ ሺሻሺǤሻ a²c = ൫Ǥכ ൯כሺͳǤͶͳͲ̰ȀͿሻ ሺሻሺǤሻ a²c = 13.625a Reemplazando tenemos: a= ଵଷଽ Ǥଵଽ ୶ଵ̰ିଷ ଵǤଶହ a=0.716nm FEA = ሺ࢛ࢋ࢘ࢊࢋࢇ࢚࢙࢘ࢉࢋࢊࢇሻ ሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇࢊࢋࢇ࢚ሻ ሺ࢛࢜ࢋࢊࢋࢉࢋࢊࢇሻ ሺሻሺȀ࣊ࡾͿሻ FEA = ሺǤૢǤૠૢ̰࢞ିሻ FEA= 0. el magnesio tiene una estructura cristalina HCP.624 y una densidad de 1.179 x 10^-30m ୡ ୟ ൌ ͳǤʹͷ c = 1.625 x 0. Calcular el radio atómico del magnesio.4409 c = 0.16nm .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 14. Calcúlese el cambio teórico de volumen que acompaña a una transformación polimórfica. en un metal puro desde la estructura cristalina FCC a la BCC.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 15. Considérese el modelo atómico de esferas compactas y no hay cambio en el volumen antes y después de la transformación (en lo real si hay cambios en los radios atómicos) Solución: VFCC a=( ସோ ξଶ VBCC ) a = ሺ ሻͿ ξଷ ସோ VBCC=1/2VFCC ǻV cambio= େେିଵȀଶେେ ଵȀ ଶେେ x 100 Reemplazando tenemos: ǻV cambio=ሺ ൭ ͵ ͵ Ͷܴ Ͷܴ ൱ െͳȀʹሺ ሻ ඥ͵Ϳ ඥʹͿ ͵ ሻ ͳȀʹሺͶܴ ඥʹ ) x 100 ǻV cambio=8.866 ̃ . Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 16.1098 x 10^-27m ǻV cambio= ୌେିଷେେ ଷେେ x 100 Reemplazando tenemos: ǻV cambio = ൬ͲǤͲͶͷͲͳݔ ͲǤͳͲͻͺ̰Ͳͳݔെʹ݉Ϳ െʹ ݉Ϳ൰ሺͲǤͳͲͻͺͲͳݔെʹ ݉Ϳሻ ) x 100 ǻV cambio = .878 ̃ . El titanio experimenta un cambio polimórfico de la estructura cristalina BCC a la HCP enfriándolo hasta pasar los 882ºC.04075 x 10^-27m 3 VBCC=3(0. Solución: VHCP = 3VBCC VHCP = a²c VHCP =(0.2950nm.332 x 10^-9m)²(0. Calcular el porcentaje de cambio de volumen cuando la estructura del cristal cambia de BCC a HCP.4683nm. c=0.62.332nm y la celda unidad HCP tiene a=0.la constante de la celdilla unidad BCC a 822ºCes 0.4683m) VHCP = 0.332 x10^-9m) 3VBCC=0. a la tierra la temperatura de transición.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 17.905Å afcc = 0. abcc = abcc = ସሺோሻ ξଷ ସሺǤଵଶହ ଼ሻ ξଷ afcc = afcc = ସሺோሻ ξଶ ସሺǤଵଶଽଶ ሻ ξଶ abcc= 0. Omita cualquier cambio en el radio del alambre .45.1258nm en la estructura BCC y de 0.2905 = 2.70% = 44.70% Se contraerá: 100% .984 Å ǻV= ୡୡିଶୠୡୡ ሺଶǤଽହ ሻయ ଶሺଶǤଽ଼ሻయ ଶሺଶǤଽ଼ሻయ ଶୠୡୡ ǻV= ǻV= x 100 ଶସǤହଵହିସ଼Ǥ଼ ସ଼Ǥ଼ x 100 ǻV= -45.3 nm .2984 = 2. La estructura del hierro cambia de BCC a FCC cuando se calienta a mas de 910ºC¿Cuánto se contraerá 0. y considere que el radio del atomo de heirro es de 0.1m de alambre de hierro al cambiar su estructura .1292nm en la estructura FCC .3% 44. 4) (¥3-0. S olucion: 2R + b = V(0.4)² + (0.292nm .4)² 0.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial 18.4¥3 b = (0.4nm.4) 2R + b = 3V(0.4+ b = 0.4) b = (0.4) (0.73) b =0.4)² (0. calcular el diámetro del átomo mayor que puede caber en el centro de una celda unitaria cubica simple que tiene parámetro de red de 0. 143nm 1.376 53.213x10 -8m3 2859x10 52.406x10 -24 3 -10 m3 m3 2 atm 4atm 4atm 0.31 g/cm 106.141nm 8.56% 4 4.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Cuadro de resultados Problema 01 Problema 02 Problema 03 Problema 04 Problema 05 Problema 06 Problema 07 Problema 08 Problema 09-A Problema 09-B Problema 09-C Problema 10 Problema 11 Problema 12 Problema 13 Problema 14 Problema 15 1.98g/cm 0.36% 887 kg/cm3 1.866% .528 0. 92nm .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Problema 16 Problema 17 Problema 18 -62.43nm 0.878% 4. Discusión de resultados El propósito de este trabajo practico fue la aplicación de las formulas correspondientes en la solución de problemas planteados. Conclusiones: Lo cual queda demostrado que la información brindada por el docente ha sido satisfactoria en la solución de los problemas. Los ejercicios resueltos nos demuestran las diferencias entre las estructuras cristalinas de las diversas sustancias a pesar de que se tengan estructuras de un mismo elemento.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial IV. . Por último nos demuestra que existen diferencias entre los resultados obtenid os en forma práctica y los obtenidos en forma experimental. Logrando el objetivo trazado mediante la solución de los ejercicios planteados. V. Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial TRABAJO DE INVESTIGACION . es una arcilla blanca muy pura que se utiliza para la fabri caci n de porcel anas y de aprest os para al mi donar. el lugar donde l os chinos encontraron por pri mera vez est e tipo de arcilla al nat ural. Al coroches (Guadalajara. Su nombre vi ene del chi no kao = alta y ling = coli na. Cuando la mat eria no es muy pura. cerca de Jauchu Fa. España).Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial CAOLINITA El caolín o caolinita. Carboneras de Guadazaón (C uenca). se utiliza en fabri caci n de papel. M erill es (Asturi as). España). España). que indi caba. Poveda de la S ierra (Guadalajara. Cornualles (Inglat erra). Arguisuelas (C uenca). en el oest e de la provi ncia de Catamarca. España). Conserva su col or blanco durant e la cocci n. en Malasia y en la locali dad de M utquí n. Act ual ment e se encuentra en Peñausende (Zamora. Argenti na. Vi mianzo (La Coruña. FORMULA QUIMICA Al S i O5(OH)4 ó Al O32S iO22H2O (disilicato al umí ni co di hi dratado) . en la provinci a de Kiangsi. En su estructura cristalina se distinguen dos láminas. La formación del caolín se debe a la descomposición del feldespato por la acción del agua y del dióxido de carbono Está formado por pequeñas capas hexagonales de superficie plana.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial PROPIEDADES FISICAS: Color Raya Lustre Sistema cristalino Exfoliación Dureza Densidad Blanco Blanca Mate. Esta descomposición se debe a los efectos prolongados de la erosión. .6 COMPOSICION: Es silicato de aluminio hidratado formado por la descomposición de feldespato y otros silicatos de aluminio. en cuyos vértices se situarían los átomos del grupo hidróxido y el oxígeno. nacarada Triclínico Perfecta 1 2. en cuyos vértices se situarían los átomos de oxígeno y el centro estaría ocupado por el átomo de silicio. y otra formada por octaedros. una formada por tetraedros. y en el centro el átomo de aluminio. Se usa como dilatador por su inercia química. En la elaboración de cemento refractario y resistente a los ácidos. También se está viendo su uso en la protección de las quemaduras solares ó golpes de sol en los frutos debido a su capacidad para absorber las ondas cortas de la radiación solar. También es como agente adsorbente. así como en ladrillos de alta alúmina. como por ejemplo la mosca del olivo1 sobre todo en agricultura ecológica. y Cerámica: En la fabricación de sanitarios.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial USOS DE LA CAOLINITA EN LA INDUSTRIA : El caolín es utilizado en la preparación de pinturas de caucho o emulsionadas. Pinturas: En la elaboración de pigmentos de extensión para pinturas y en la fabricación de tintas. y y Vidrio: En la formulación de placas de vidrio. refractarios y cajas de arcilla refractaria para cocer alfarería fina. y Refractarios: En la elaboración de perfiles. en pinturas para moldes de fundición. En pistas para . porcelana eléctrica y tejas de alto grado. bloques y ladrillos refractarios. Usado para producir arcillas pesadas. y Farmacéutica: En la elaboración de medicamentos por ser químicamente inerte y libre de bacterias. a base de silicato y al temple. Al mismo tiempo se utiliza como espesante. suave fluidez. mejora la durabilidad de la misma y reduce la cantidad de pigmento necesario. Da suavidad y brillo a la superficie. y Agroquímicos: Forma parte de los componentes de insecticidas y pesticidas bien como material de acompañamiento a insecticidas presentados en polvo o bien solo. En pinturas de agua con liga de aceite. comedores. En revestimientos plásticos para ductos y tejas plásticas. objetos de baño. Se mezcla bien con oleoresinas en plásticos y mejora la rigidez y dureza del mismo. vajillas. mejora las bases blancas para colores. en pigmentos para el color ultramarino. y Plásticos: Es usado como relleno en hules y plásticos y auxiliar en procesos de filtración. En cajas de arcilla refractaria para cocer alfarería fina. y Papel: Como carga y recubrimiento del papel. se adhiere a la piel y tiene textura suave. uso este hoy en alza para el control de determinadas plagas agrícolas. En el acabado de papel de arte y tapiz y en papel corrugado. Absorbe humedad. ya que por su blancura es de alto grado de rendimiento. Reduce la porosidad y da suavidad y brillo a la superficie. facilidad de dispersión y por no ser abrasivo. y Construcción: Usado como terraplén y como material crudo en la formulación de crisolita y placas de vidrio. (En México su nombre comercial es Kaomycin). y Cosméticos: Es uno de los principales componentes de los cosméticos. En el concreto mejora la durabilidad. para soldar cubiertas en varillas y en material de adherencia en fundición y Química: En la elaboración de productos como sulfato de aluminio. Hule: En la industria del hule es usado como carga y por su resistencia a la humedad y ataque químico. en jabón. en ruedas abrasivas. y Material eléctrico: Es usado en la fabricación de cable eléctrico. . alúmina y alumbre. recubrimientos.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial aterrizaje de aviones y en mezclas termoplásticas para techar. ladrillos para pisos y para sellar mezclas. en recubrimientos y aislantes eléctricos. en catalizadores y absorbentes. En revestimientos plásticos para ductos. Como relleno en linóleo y en cementos resistentes a los ácidos y refractarios. mejora la porosidad y la adhesión entre el cemento. y y Caucho: Para reforzar el caucho y hacerlo más rígido. curtiduría y productos de asbesto. remueve el hidróxido de calcio químicamente activo. la arena y la grava. Da resistencia térmica. En cojines de fieltro para páneles o tableros de metal. como material de adherencia en fundición y para soldar cubiertas en varillas. En mezclas termoplásticas para techar. le incrementa la dureza y durabilidad. Mezcla bien con el hule. en el acabado de textiles. y Metales: En ruedas abrasivas. Es un hi droxisilicat o de magnesi o y alumi nio. Se caract eriza por una composi ción quí mi ca i nconstant e. Dicha capa cent ral está rodeada por otras dos capas. con otros posibles el ement os. subgrupo fil osilicat os y dentro de ell os pert enece a l as llamadas arcillas. Es solubl e en áci dos y se expande al contacto con agua. ESTRUCTURA CRISTALINA: Estruct ural ment e se compone por una capa cent ral que conti ene alumi nio y magnesio coordi nados octaédri cament e en forma de óxi dos e hi dróxi dos. . Para ci mentaci ón de construcci ones es uno de l os t errenos en los que se deben t omar más precauci ones debido a su caráct er expansivo.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial MONTMORILLONITA La montmorillonita es un mineral del grupo de l os silicat os. Recibe su nombre de la l ocali dad francesa de M ont morillon. Las capas ext ernas están formadas por óxi dos de sili cio coordi nados tetraédri cament e. Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial PROPIEDADES FISICAS: Color Raya Sistema cristalino Hábito cristalino Dureza Densidad Categoría Clase Formula Química Gris-blanco, amarillo, marrón, rosa, azulado Blanca Monoclínico Cortezas, masas terrosas, agregados foliares y granulares 1-2 1,7-2 g/cm3 Mineral Filosilicatos (Al1,67Mg0,33)[(OH)2Si4O10 ] Na0,33(H2O)n Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial ILLITA La Illita es un mi neral del grupo VIII (sili cat os), según la clasi fi caci ón de S trunz. Es una arcilla no expansiva, mi cácea. La illita es un filosili cat o o silicato lami nar. Debi do a su pequeño tamaño, la identi fi caci ón cert era usual ment e requi ere análisis de di fracci ón de rayos X. La illita es un producto de la alteraci ón o met eorizaci ón de la moscovita y el fel despato en ambi ent e de met eorizaci ón hídri ca y t érm ica. Es común en sedi ment os, suelos, rocas arcillosas sedi mentarias, y en roca metamórfi ca. Se di ferencia de la glauconita en sedi ment os por análisis de rayos X. La illita fue descrita en Maquoketa en Calhoun Count y, Illinois, EEUU, en 1937. ESTRUCTURA CRISTALINA: Estruct ural ment e la illita es bastant e si milar a la moscovita o a la seri cita con algo más de silicio, magnesi o, hierro, y agua; y li gerament e menos alumi ni o tetrahédri co y potasio int erlami nar. Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial FÓRMULA QUÍMICA: (K,H3O)(Al, Mg, Fe) 2(Si, Al) 4O10[(OH)2,(H2O)] PROPIEDASDES FISICAS: Color Gris-blanco a plateado-blanco, gris verdoso, a veces con oras tonalidades Raya Transparencia Sistema cristalino Dureza Densidad Blanca Translúcida Monoclínico 1-2 2,8 g/cm3 Fundamento teórico 3. Para aplicar la escala de dureza. mayor será la dureza del mineral. en vez de por su composición química. 3.1. Empezó a clasificar los minerales por sus característica físicas. Mohs. III.5. como se había hecho antes. 3. clasificar los minerales por sus característica físicas 2. 3.3. Titulo: Objetivos La escala de Mohs 2. pudiendo presentar un mismo mineral diversos valores dependiendo de la dirección según la cual se les raye.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial I.2. estudió química.1. Cuanto más grandes son las fuerzas de enlace.4. Se basa en el principio que una sustancia dura puede rayar a una sustancia más blanda. Emplearla en la vida diaria en el campo de los ingenieros industriales. Si la muestra desconocida no se puede rallar con . Creó la escala de dureza que todavía se utiliza cómo la escala de Mohs de dureza de los minerales. La dureza de un mineral es una propiedad vectorial. matemática y física. intenta rallar la superficie de una muestra del mineral desconocido con una muestra de un mineral de dureza conocida que se encuentra en la escala (estas son muestras conocidas).2. La dureza de un mineral depende de su composición química y también de la disposición de sus atomos. 3. pero no es posible lo contrario.3. II. discernir los diferentes grados de dureza de los minerales y rocas 2. y t ermi nando con el diamant e. ent onces su dureza está entre 3 y 4. Desarrollo de tema La escala de M ohs La escala de M ohs es una rel aci ón de di ez mat erial es ordenados en función de su dureza.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial un trozo de cal cita (3) pero sí que se puede rallar con un trozo de fl uorita (4). M ohs eligi ó di ez mi neral es a l os que atribuyó un det ermi nado grado de dureza en su escala empezando con el talco. IV. y es rayado por l os que ti enen un número igual o mayor al suyo. al que asi gnó el número 10. Se utiliza como referencia de la dureza de una sustancia. . Fue propuesta por el geól ogo Fri edri ch M ohs y se basa en el principi o que una sustancia dura puede rayar a una sustancia más blanda. Cada mi neral raya a l os que ti enen un número i nferi or a él. pero no es posibl e lo contrari o. de menor a mayor. que recibi ó el número 1. Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial El talco El talco es un silicat o de magnesi o hidratado con la fórmul a quí mi ca: M g3S iO10(OH)2. la industria del papel es la principal consumi dora de tal co. el tal co para cobertura debe ser de menos de 10 mi crones.7% M gO. 63. Teóri cament e conti ene 31. El tal co para uso en la manufact ura del papel debe ser suave.5% S iO2 y 4.8%H2O. como control del pit ch y como carga. . uni das con val enci as secundarias débiles. para el control del pit ch debe ser más fi no que 1 mi crón. y el tal co usado como carga no debe exceder l os 20 mi crones (aunque tal cos con mas de 40 mi crones son a veces permiti dos). siendo hi drofóbi co y organofíli co. En l a mayoría de los casos. que forman capas de sili cat o de magnesi o el éctri cament e neut ras. alta reluct ancia. El talco puro ti ene una estruct ura similar a la mi ca y consist e de un ³sándwi ch´ formado por una hoja o lámi na de brucita y dos hojas de sílice. El talco puro exhibe un cli vaj e basal perfecto y tiene una sensaci ón resbaladiza como consecuenci a de las capas de silicat o que se deslizan una sobre otra. Uso ind strial En la mayoría de los países. quí mi cament e i nert e. Existen tres usos pri ncipal es de tal co en esta industria: como cobert ura. y y Se usa como aislant e t érmi co. caliza. También es utilizado para obt ener est ucados y en la preparaci ón de superfi ci es de soport e para la pintura artística al fresco. sílice. incol ora o blanca en estado puro. entre las que encontramos la arcilla.07% de sul fat o de cal cio anhi dro y 20. sin embargo. CaSO4. . que absorbe ráp idament e el agua. Uso Ind strial y Es utilizado profusament e en construcci ón como past a para guarneci dos. En estado natural el aljez. conti ene 79.93% de agua y es considerado una roca sedi mentaria. general ment e presenta i mpurezas que l e confi eren variadas col oraci ones. como panel es de yeso (Dry Wall o Sheet rock) para tabiques. ocasi onando un i ncrement o en su vol umen hasta de 30% o 50%. siendo el peso especí fi co 2.9 y su dureza es de 2 en la escala de M ohs. mediant e deshidrataci ón. present ando una estruct ura compacta y sacaroi dea. et c. y escayol ados para techos. óxi do de hi erro. enl uci dos y revoques. piedra de yeso o yeso crudo. pues el yeso es mal conduct or del calor y l a el ect ri cidad.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial Yeso El yeso es un product o preparado a partir de una pi edra natural denomi nada alj ez (sul fato de cal cio dihi drato: CaSO4· 2H2O). Prefabri cado. En la nat ural eza se encuent ra la anhidrita o karstenita. sul fat o cál ci co. como pasta de agarre y de j untas. rocalla y grava tambi én para la construcci ón. como pi edras de construcci ón de caliza y mármol. aunque es i ncorrect o pues ésta es una roca más que un mi neral. se utiliza como abonos agrí colas para tierras demasiado áci das. A veces se usa como si nóni mo caliza. Su nombre vi ene del latín Calx. la cal cita transparent e para la industria ópti ca como prismas polarizadores de mi croscopi os. y y y y .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial Calcita La cal cita es un mi neral del grupo de l os Carbonat os. Uso Ind strial y Se utiliza para fabri car cement os y mort eros. que signi fi ca cal viva. La caliza fundi da se usa tambi én en la industria metal úrgi ca del acero y en la fabri caci ón de vi dri o. Este mi neral suel e encontrarse en vet as puras o asoci ado con menas de p lomo. mediant e compl ej os procesos de tra tami entos. verde. La fluorita es un fl ujo común en la fundi ci ón de acero. l os más habitual es van del lila al vi ol eta pero la fl uorita tambi én puede ser azul. es un mi neral accesori o en pegmatitas y en otras rocas ígneas. En la industria quí mi ca. aunque en la mayoría de l os casos presenta di versas col oraci ones que se pueden deber a i mpurezas orgáni cas o mi neral es. para la fabri caci ón de obj etivos de aparat os ópti cos de alta cali dad. y y . En estado puro es incol ora y transparent e. Es común en calizas y en dolomitas y. como l ent es apocromáti cas y t el escopi os. anaranjada. Tambi én es usada.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial fluorita La fl uorita es un mi neral muy di fundido en la natura leza. plata o zi nc. M uchas vari edades muestran fluorescenci a. en algunas ocasi ones. amarillo o de t onos menos defi ni dos. rosa. Uso Industrial y El uso principal de la fl uorita ha si do la producci ón de áci do fl uorhídri co. Se present a formando bolsadas en forma de geodas o drusas y ocupando fisuras y oquedades. mat eri al esenci al en la fabri caci ón de criolita si nt éti ca y de fl uoruro de al umi ni o para la i ndustria del alumi nio. . El esmalte de nuestros dientes y una parte de los huesos es formada por apatita. y la mina Julcani zona Estela (Huancavelica . Uno de los mayores yacimientos se encuentra en Marruecos. Uso Industrial y La apatita es la principal fuente de fósforo y fosfato y por lo tanto imprescindible en la fabricación de los abonos minerales. Su composición química aproximada es Ca5(PO4)3(F.Cl. El color es variable aunque predominan los cristales incoloros. de color parduzco o verdoso La apatita se encuentra en vetas hidrotermales.OH).Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Apatita La apatita es un mineral con cristales hexagonales y dureza 5 en la escala de Mohs.Angaraes . pegmatitas y caliza metamórfica además de sedimentos donde se produce a partir de depósitos orgánicos.Lircay). Uso Industrial y En la act ualidad. y se utiliza asi mismo en l os revesti mi ent os de fachadas y en las superfi ci es de trabaj o de coci nas. Es uno de los mi neral es formadores de las rocas más abundant es en la cort eza t errestre. ya que no defi nen al mi neral sino a un grupo de mi neral es del que la ort oclasa forma part e.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial Ortoclasas La ort oclasa u ort osa es un mi neral del grupo VIII (silicat o)s. pastas odontol ógi cas. obradores o laborat ori os. Con fórmula quí mi ca KAlS i3O8. hasta la fabri caci ón de aislant es el éctri cos. pero est os nombres no son del t odo correctos. se encuentra en los bordillos de las aceras y otros tipos de empedrado. . subgrupo t ect osilicatos. vidrios especi al es y esmalt es cerámi cos. ya sean granit os o gneises. Tambi én se conoce con el nombre de fel despato o fel despat o ort osa. la utilizaci ón de la ort oclasa dentro de la industria de las porcelanas abarca campos amplísimos: desde la elaboraci ón de ob jet os tant o de uso artístico como doméstico. y Al formar part e de muchas rocas emp l eadas como material de construcci ón. Las variedades coloreadas e incoloras se utilizan a veces como gemas. puede adoptar numerosas tonalidades si lleva impurezas (alocromático). y y y . Uso Industrial y El cuarzo es uno de los Minerales Industriales más importantes: Es fundamental en la provisión de silício para la elaboración de ferrosilício.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial Cuarzo El cuarzo es un mineral compuesto de dióxido de silicio (también llamado sílice. No es susceptible de exfoliación. además se la destina en la fabricación de morteros de uso en laboratorios. Incoloro en estado puro. Su dureza es tal que puede rayar los aceros comunes. porque cristaliza en el sistema trigonal (romboédrico). aparatos químicos. se utiliza en la fabricación de instrumentos ópticos. aparatos de radio. SiO2). El cristal de roca. Otras variedades como el ágata. etc. Las arenas de cuarzo se utilizan en morteros. fabricación de vidrio y para fracturación hidráulica. mezclas de hormigón. incol oro. azul. el col or general ment e es amarillo-amarronado.5 . incl uso. roj o o. indi cando el parént esis alrededor de OH y F que la proporci ón entre fluoruros (F) e hi dróxidos (OH) puede variar en un amplio rango. y y y .Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial Topacio Es un alumi nosili cat o de fórmul a quí mi ca Al2S iO4(OH. F)2 . Uso Industrial Se utiliza a menudo como p i edra preci osa algunas veces ha sido confundido con el diamant e: el llamado Diamante de Braganza incl uido como diamant e en la corona portuguesa. Comercial ment e se i nt entan vender algunas vari edades de cuarzo con denomi naci ón de topaci o. sin embargo. Su densi dad es de 3.3. es un topaci o. vo i l eta.6 g/cm . aunque su suma siempre será constant e. a menudo se pueden encontrar ej empl ares con tonos de ocre. peri dotitas. conoci da como rubí. gneis o mármol es. creando bajo relieves con gran facilidad i ncl uso puede perforarl o y adi ci onándol o al agua.Está formado por óxi do de al umi ni o (Al2O3). Se encuent ra en la natural eza baj o la forma de cristales. Uso Industrial y La vari edad roja. La calidad de gema del cori ndón se usa en joyerí a. y menos comúnmen t e en rocas vol cáni cas. anfibolitas. cuando se usa en los sistemas de SandBlast. al que confi ere caract erísticas sobresali ent es de mal eabilidad. conoci da como zafiro. o el llamado cuchillo de agua y y . en pegmatitas. aparece como escoria en el proceso de uni ón de ri el es de ferrocarril mediant e soldadura alumi not érmi ca. En forma amorfa. Además es un agent e abrasivo de gran efectivi dad. pero tambi én exist en cali dades inferiores que se utilizan para hacer ob j et os decorativos como escult uras. y la azul. y trabaj os de grabado artístico en cristal es. puede cortar los metal es con ultra alta presión. normal ment e. para preparaci ón superfi ci al del acero. se consi deran piedras preci osas.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial Corindón El corindón (del sánscrito korivinda) . Los diamant es son ll evados cerca a la superfi ci e de la Ti erra a través de erupci ones vol cáni cas profundas por un magma. . Esto hace a Amberes la "capital mundial de diamant e" 'de facto'. lo que corresponde a. El diamant e es la segunda forma más es table de carbono. Amberes. después del grafit o. donde se manejan el 80% de l os diamant es brut os. aproxi madament e. y el creci mi ent o ti ene lugar en perí odos de 1 a 3. el 25% a 75% de la edad de la Tierra. que se enfría en rocas ígneas conoci das como ki mberlitas y lamproitas. exist ent es a profundidades de 140 km a 190 km en el mant o t errestre. S iendo el más i mportant e. L os mi neral es que conti enen carbono proveen la fuent e de carbono.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Indus rial El diamante En mi neral ogía. y concentrados en centros de int ercambi o de diamant es tradi ci onal es. Usos industriales La producci ón y distribuci ón de diamant es est á grandement e consoli dada en las manos de unos pocos j ugadores clave. 50% de todos l os diamant es cortados y más del 50% de diamant es brut os. sin embargo. La mayoría de diamant es nat ural es se forman a condi ciones de presión alta y t emperatura alta. cortados e industrial es combinados.3 mil millones de años. la tasa de conversión de diamant e a grafit o es despreciabl e a condi ci ones ambi ental es. el diamant e es un al ótropo del carbono donde los átomos de carbono están dispuest os en una variant e de la estruct ura cristalina cúbica cent rada en la cara denomi nada «red de diamant e». Un fragmento de vidrio (H = 5. Por ejemplo. Una moneda de cobre (H = 3).2. La sencillez de aplicación del método de Mosh resulta muy útil frente a otros métodos más sofisticados principalmente en la investigación de campo.5). la tiza deja una marca sobre la pizarra. 5. Mientras la huella puede ser limpiada la raya es irreversible. pero los resultados obtenidos no dejan de ser valores relativos. Una cierta experiencia y algunos medios auxiliares son suficientes para estimar la dureza de un mineral. No hay que confundir rayar con dejar huella. Empleando estos objetos comunes se consigue una buena orden de magnitud de dicha dureza: y y y y La uña del dedo (H = 2. no la desgasta (no la raya). por ejemplo una punta de cuchillo. (H = 5). 5.3. un clavo etc.5).Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial V. . Una punta de acero.1. Conclusiones 5. org/wiki/Fluorita http://es.wikipedia.wikipedia.org/wiki/Yeso http://es. Bibliografía y y y y y y y y y y y http://www.wikipedia.org/wiki/Apatita http://es.segemar.wikipedia.org/wiki/Cuarzo http://es.org/wiki/Corind%C3%B3n http://es.org http://es.wikipedia.wikipedia.org/wiki/Topacio http://es.Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial VI.gov.wikipedia.ar www.gmalicante.wikipedia.org/wiki/Ortoclasa http://es.wikipedia.org/wiki/Diamante#Mercados_comerciales .org/wiki/Calcita http://es.
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