Definición de Metal

Son aquellos elementos de la Tabla Periódica que presentan características en común como buena conductividad eléctrica y térmica, cuyas fuerzas de enlace son los enlaces metálicos y que, a su vez, tienen tendencia a perder electrones formando cationes. En general, son sólidos a temperatura ambiente.

Candela Rocío Barbisan | Ene. 2022
Ingeniera Química

El metal es la materia prima de los materiales metálicos. Cuando al metal se lo somete a un proceso industrial, se conforman los materiales metálicos de uso industrial que tienen una gran aplicabilidad en nuestro mundo. En primer lugar, se los somete a procesos para su mejor aprovechamiento, por otro lado, muchos de estos elementos existen en los minerales de las rocas combinados con otras sustancias, por lo que, resulta necesario “limpiarlos” y “extraerlos”. Para ello, se los somete a cambios físicos y/o químicos.

Estos procesos son conocidos como, fundición de metales, moldeos, cortes, mecanizados, entre otros. A su vez, también pueden ser sometidos a procesos industriales para obtenerse aleaciones, combinaciones de dos o más elementos que le confieren al material determinadas características en función de su composición.

Metales ferrosos y no ferrosos

Uno de los más conocidos y utilizados universalmente es el Hierro. Cuando el compuesto metálico contiene hierro se lo llama ferroso, en cambio, cuando tiene ausencia de este, se lo denomina no ferroso, funcionando de referencia para la denominación.

El acero al carbono es una de las aleaciones en base hierro y carbono de mayor aplicabilidad, resulta un material ferroso dúctil y maleable, pero que se corroe muy fácilmente. Para ello, muchas aleaciones añaden compuestos que mejoran su carácter corrosivo como puede ser Cromo, Níquel o incluso Plomo.

En general, el acero inoxidable es menos corrosible y, en este caso, también se trata de un material metálico ferroso. Sin embargo, diferencias en la composición (concentraciones de Cromo especialmente) le confieren mayor resistencia a la corrosión.

Como elementos metálicos no ferrosos se conoce el aluminio y el cobre. El aluminio, de gran utilidad, es un buen conductor térmico y eléctrico, por ello se los utiliza en líneas de cableado, como también el cobre. Este último es de color rojizo, a diferencia del aluminio que tiene un color blancuzco / plateado característico.

Al igual que en materiales ferrosos, también se pueden formar aleaciones, por ejemplo, el latón es una famosa aleación de cobre y zinc, hasta incluso el bronce, deriva de la conjunción de cobre y estaño.

Propiedades

Para poder caracterizarlos, en general mencionamos una serie de propiedades que los identifican y le confieren sus usos. En primer lugar, hablamos de la maleabilidad de un metal y es la habilidad de formar delgadas láminas, al ser sometidos a procesos de compresión. La palabra “maleabilidad” deriva del término “martillo”, por lo que se indica que un material puede cambiar su forma y su longitud sin quebrarlo o romperlo. En la industria, un proceso muy conocido es la laminación, en donde se obtienen las láminas del metal deseado. Típicamente, un material maleable es el aluminio, por ello utilizamos el papel de aluminio en la cocina, por ejemplo.

Cuando hablamos de ductilidad, en un metal representa la habilidad para formar hilos, nuevamente al ser sometidos a determinadas fuerzas, sin romperse. Por ejemplo, el cobre es uno de los metales más dúctiles.

La conductividad térmica y eléctrica son propiedades clásicas y muy estudiadas de los metales, lo cual les permite el flujo de electrones a través de su propio cuerpo o bien el flujo de energía de sus moléculas a otros cuerpos que estén en contacto respectivamente.

Otra propiedad de los metales es la resistencia mecánica, y aquí hablamos de resistencia a la tracción, a la compresión, a la torsión y a otras fuerzas. Es decir, cuando están expuestos a cargas extremas, esta propiedad determina el grado en que pueden soportar la carga sin romperse, es una resistencia a la rotura producida ya sea por una fuerza de tracción, compresión, etc.

La fragilidad también suele indicarse y tiene que ver con el hecho de no poder experimentar deformaciones de tipo plásticas. Es decir, cuando se supera el límite elástico, el material se rompe.

Así también definimos la dureza de los metales, en grados Rockwell o dependiendo el método puede ser Brinell o Vickers. La dureza nos indica el grado de deformación que experimenta el metal bajo una carga de forma directa.

 
 
 
 
Por: Candela Rocío Barbisan. Ingeniera Química por la UNMdP, Argentina, trabaja en la gestión de activos e integridad a diversas industrias, principalmente Oil & Gas. Certificada en API 580, Risk Based Inspection, por el American Petroleum Institute. Profesora en la Facultad de Ingeniería en la UNMdP, en las cátedras de Química General I, Laboratorio de Operaciones Unitarias (4º año, Ing. Química) y Laboratorio de Reactores y Control (5º año, Ing. Química).
Trabajo publicado en: Ene., 2022.
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