Los Materiales

La transformación de las materias primas.

• Materiales Naturales: Materias primas
  • Origen: Animal, vegetal, mineral.
  • Clasificación según el uso:
    1. Uso directo (sin alteración química)
    2. Uso indirecto (se procesan químicamente)
• Materiales Sintéticos: Obtenidos gracias a transformaciones físicas y químicas de materiales naturales.

Propiedades de los Materiales

1. Dureza: Resistencia del material al ser rayado y es la cantidad de energía que absorbe un material al ser sometido a esfuerzo.
2. Elasticidad: Capacidad de los materiales para recuperar su forma después de ser deformados.
3. Conductividad Eléctrica: Capacidad de conducir la electricidad.
4. Resistencia: Capacidad que tienen los materiales para soportar presión o esfuerzo sin deformarse.
5. Tenacidad: Resistencia de los materiales a fracturarse.
6. Transparencia: Capacidad del material de permitir el paso de la luz.
7. Conductividad Térmica: Capacidad del material de propagar el calor.

Tipos de Materiales

1. Metálicos:
   • Excelente conductividad térmica y eléctrica.
   • Alta resistencia, rigidez y ductilidad.
   • Se utilizan en estructuras o de carga; las aleaciones permiten una mejor combinación.
2. Cerámicos:
   • Baja conductividad eléctrica y térmica, se usan como aislantes.
   • Son fuertes y duros aunque frágiles y quebradizos, su punto de fusión es > a 3500°C.
   • Ejemplos: ladrillos, el vidrio, la porcelana.
3. Polímeros: Macromoléculas formadas por monómeros.
   • Baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia.
4. Semiconductores:
   • Su conductividad eléctrica puede controlarse.
   • Son frágiles y se usan en dispositivos electrónicos.
5. Materiales Compuestos:
   • Se forman por 2 o más materiales de distintos grupos, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de forma individual.
6. Biomateriales:
   • Utilizados para recomponer partes del cuerpo humano que fueron dañadas por enfermedades (tejidos, polímeros) o formar órganos.
   • Deben ser compatibles con los tejidos humanos, no pueden liberar sustancias tóxicas cuando están en contacto con fluidos o tejidos del cuerpo.
7. Materiales Inteligentes:
   • También llamados adaptrónicos.
   • Los materiales inteligentes son una nueva clase de materiales que tienen tanto la capacidad de sentir como de responder a estímulos ambientales con control activo de su respuesta.

Los Minerales y sus Características

Los minerales: Son sustancias en estado sólido conformadas por elementos químicos que se originan por un proceso natural.

• Se encuentran en yacimientos o depósitos que aparecen en las rocas como fisuras o rellenos de grietas.
• Clasificación según el origen:
  1. Minerales primarios: Corresponden a depósitos originales.
  2. Minerales secundarios: Se han formado de reacciones químicas de los minerales primarios.
• Clasificación según su organización:
  • Los cristalinos tienen sus partículas agrupadas en forma ordenada y regular.
  • Las amorfas donde no existen redes cristalinas.

Minerales Metálicos: Aquellos que presentan en su composición elementos de carácter metálico, son maleables y dúctiles. Chile exporta: cobre, molibdeno, hierro, plata, oro, manganeso.

Minerales no Metálicos: Aquellos de los que se extraen materiales utilizados en construcción y agricultura. En Chile se explotan: los nitratos, azufre, yeso, cuarzo y sal común.

Procesos Productivos

1. Tratamientos Físicos: Trituración, molienda, calentamiento y mezcla.
2. Tratamiento Químico: Los materiales primos ya procesados se someten a una serie de reacciones químicas dentro de un reactor.
3. Tratamientos Físicos Finales: Purificación y separación del producto obtenido por destilación, extracción, cristalización, etc.

Productos Químicos

1. Básicos: Se obtienen en grandes cantidades a partir de materias primas básicas y procedimientos sencillos.
2. Intermedios: Se consiguen por la transformación de los productos químicos básicos.
3. Finales: Poseen las características físicas y químicas apropiadas para el consumo directo.

Factores que Influyen en la Obtención de un Producto

• Factor Termodinámico:
  • Si el ΔG < 0 es espontánea y la reacción ocurrirá.
  • Si el ΔG = 0 es equilibrada y no existe cambio.
  • Si el ΔG > 0 no es espontánea y no hay reacción.
• Factor Cinético: Se utiliza la velocidad de reacción; para que la reacción sea más rápida se usan catalizadores. En un 70% se usan catalizadores.