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4.1. La industria química básica
 4.2. Química y medio ambiente
 4.3. Química farmacéutica

4.Química en la sociedad
La industria química básica
Metalurgia.
Química y Medioambiente.
Contaminación
química.
Quimica farmaceutica.
Medicamentos.
Tierra y aguas.
H2SO4
Ácido sulfúrico.
Amoniaco
NH3.
Lluvia ácida.
Efecto
invernadero.
Capa de ozono.
Ingenieria
genética.
4.1.1 Metalurgia
 4.1.2 Ácido sulfúrico
 4.1.3 Amoníaco


Definición: Es el conjunto de técnicas
para la extracción, tratamiento y
obtención de metales
La metalurgia consta de dos procesos:
 Concentración. Consiste en separar el
mineral rico en el metal (mena) del resto
de minerales y rocas que lo acompañan
en la mina (ganga)
 Refinado. Es el conjunto de procesos por
el que la mena, ya separada de la
ganga, es tratada para obtener el metal
puro o casi puro.

Mecánicos:
› Gravedad
› Flotación
› Magnéticos

Químicos
› Altos hornos
› Amalgamación

Eléctricos


Es el más sencillo de todos. Se basa en la
diferencia de densidad entre los metales y los
demás materiales con los que están
mezclados en la roca. Cuando se tritura el
mineral o el concentrado de mineral y se
suspende en agua o en un chorro de aire, las
partículas de metal, más pesadas, caen al
fondo de la cámara de procesado y el agua o
el aire se llevan la ganga (material residual),
más ligera.
Por ejemplo, la técnica de los buscadores de
oro para separar el metal de las arenas
auríferas mediante cribado, es un proceso de
separación por gravedad a pequeña escala.


La flotación es hoy el método más importante de
concentración mecánica. En su forma más
simple, es un proceso de gravedad modificado
en el que el mineral metálico finamente triturado
se mezcla con un líquido. El metal o compuesto
metálico suele flotar, mientras que la ganga se
va al fondo. Otras veces ocurre lo contrario,
como aparece en la foto del libro.
En la mayoría de los procesos de flotación
modernos se emplean aceites u otros agentes
tensioactivos para ayudar a flotar al metal. Esto
permite que floten en agua sustancias de cierto
peso.

Los minerales con propiedades
magnéticas muy marcadas, como la
magnetita, se concentran por medio de
electroimanes que atraen el metal pero
no la ganga.
Los métodos de separación o
concentración química son en general
los más importantes desde el punto de
vista económico. Hoy, esta separación
se utiliza con frecuencia como segunda
etapa del proceso, después de la
concentración mecánica.
 Tipos:

› Fundición
› Amalgamación
Fundición: La fundición proporciona un tonelaje
mayor de metal refinado que cualquier otro
proceso. Aquí, el mineral metálico, o el
concentrado de un proceso de separación
mecánica, se calienta a elevadas temperaturas
junto con un agente reductor y un fundente. El
agente reductor se combina con el metal puro,
mientras que el fundente se combina con la
ganga para formar una escoria líquida a la
temperatura de fundición, por lo que puede
retirarse de la superficie del metal. Un ejemplo es
la producción de hierro en los altos hornos
• Amalgamación: es un proceso metalúrgico que
utiliza mercurio para disolver plata u oro
formando una amalgama.


La concentración electrostática utiliza
un campo eléctrico para separar
compuestos de propiedades
eléctricas diferentes, aprovechando la
atracción entre cargas opuestas y la
repulsión entre cargas iguales.

El refinado es el conjunto de procesos
por el que la mena, ya separada de la
ganga, es tratada para obtener el metal
puro o casi puro. Existen muchos
procesos de refinado, los más comunes
son:
› Fundiciones de altos hornos
› Amalgamación
Metalurgia
Consta de dos procesos
Concentración:
Separación entre
mena y ganga
Refinado:
Obtención del
metal puro

El ácido sulfúrico, de fórmula H2SO4 es un ácido
fuerte, muy corrosivo, líquido, soluble en agua,
que hierve a 340 ºC y congela a 10.8 ºC,
llamado antiguamente aceite de vitriolo, tiene
múltiples aplicaciones en el laboratorio y en la
industria, hasta tal punto que el consumo de
ácido sulfúrico puede considerarse un índice
de la riqueza industrial de una nación. En la
industria se emplea para la fabricación de
abonos, de superfosfatos, de detergentes, de
fibras sintéticas, pinturas, baterías de
automóviles, refinado de metales y de petróleo
etc.

Existen dos métodos para la obtención
de ácido sulfúrico, ambos parten de
azufre (S8 ) o pirita(Fe2S):
› Método de las cámaras de plomo
› Método de contacto

Método de las cámaras de plomo
El azufre o la pirita se queman en grandes torres
de ladrillo recubiertas interiormente con plomo.
La combustión produce dióxido de azufre que
en el aire reacciona con oxígeno, óxidos de
nitrógeno y vapor de agua, produciendo
gotitas de ácido sulfúrico que caen al fondo de
las torres. Los óxidos de nitrógeno se recuperan
de los gases y se reintroducen en las cámaras
de plomo. El ácido sulfúrico así obtenido es una
disolución al 65 % en agua. Este método cada
vez es menos empleado.

Método de contacto
La combustión de la pirita o el azufre en un horno
produce dióxido de azufre. Este dióxido de azufre se
hace pasar a unas cámaras donde se oxida con aire y
un catalizador a 400 ºC para obtener trióxido de azufre,
que se disuelve en agua con ácido sulfúrico.
Dependiendo de la cantidad de agua y ácido sulfúrico
que se añade al trióxido de azufre se obtiene ácido
sulfúrico de distinta concentración. Normalmente se
emplean dos catalizadores, uno, más barato, de óxido
de vanadio y después otro más caro y efectivo,
normalmente platino. Este es el método más empleado
en la actualidad.
S8 + 8O2 ------8SO2
2SO2 + O2 -------2SO3
SO3 +H2O-------- H2SO4
H2SO4
Métodos de
obtención
Método de las
cámaras de plomo
Método de
contacto
Obtención de ácido
sulfúrico con un 65% d
pureza
Proceso catalizado
por platino y vanadio.
98% de pureza

El amoniaco, de fórmula NH3 es un gas de olor
picante, que hierve a -33 ºC y congela a -78
ºC. Normalmente se encuentra en disolución
acuosa al 30 o 40 %. Aunque es conocido en
los hogares por emplearse su disolución, que es
fuertemente alcalina, en la limpieza
doméstica, sus aplicaciones lo hacen un
componente básico en la industria. Se emplea
fundamentalmente como fertilizante, bien
puro, en forma de urea, o de ácido nítrico
(HNO3). Para la obtención del ácido nítrico se
necesita, además de amoniaco, ácido
sulfúrico. El ácido nítrico es empleado también
como fertilizante y en la fabricación de
explosivos.

Industrialmente el amoniaco se obtiene
mediante el método de Bosch - Haber, en el que
se mezclan nitrógeno e hidrógeno, a más de 200
atm de presión y 200 ºC de temperatura, en
presencia de un catalizador que contiene hierro.

El proceso Haber produce más de 100 millones
de toneladas de fertilizante de nitrógeno al año.
El 0,75% del consumo total de energía mundial
en un año se destina a este proceso. Los
fertilizantes que se obtienen son responsables por
el sustento de más de un tercio de la población
mundial, así como varios problemas ecológicos.