Activitat 0

1.Per aprofitar de manera eficient els recursos naturals cal utilitzar tecnologies avançades. Com creus que estan repartits aquests factors (recursos naturals i tecnologia), considerant la distribució mundial als països desenvolupats i als països en vies de desenvolupament?
Creus que el coure és un material estratègic? Per què?

Els éssers humans som grans modificadors del nostre planeta: els nostres instints ens condueixen a transformar el nostre entorn en la recerca de millors condicions de vida. Les societats tecnològiques en les que vivim, caracteritzades per l’ús intensiu de materials, estan associades a un requeriment creixent dels mateixos degut a l’augment de la població mundial. Això porta conseqüències com l’escassetat de recursos naturals i l’impacte ambiental relacionat amb l’obtenció de materials, el seu ús i els residus generats.

Posem-ne un exemple:
El coure és un dels primers metalls utilitzats per la humanitat – molt abans que el ferro – i la seva metal·lúrgia es va iniciar cap al 4500 a.C. S’obté de minerals com la calcocita (Cu2S), la calcopirita (CuFeS2) o la malaquita (Cu2(CO3)(OH2)).
No és un mineral gaire abundant a la natura però es pot trobar concentrat a zones com Xile, els Estats Units, l’antiga URSS i el Canadà. Xile n’és el principal productor, amb un 16% del total mundial.

El mineral s’extrau de la mina, i posteriorment, per l’obtenció del coure s’utilitzen diferents mètodes. Normalment, es requereix l’ús successiu de diferents forns i al final l’aplicació d’un procés d’afinament electrolític per obtenir-lo amb gran puresa. 

Per realitzar aquests processos es requereixen tecnologies avançades que equivalen a una quantitat elevada de diners. Sovint coincideix que els jaciments de recursos naturals es troben en països menys desenvolupats i per tant els que hi habiten allà no compten amb les tecnologies més avançades o no hi poden per un profit total. És aleshores quan països més desenvolupats s’encarreguen de les despeses i els beneficis.

Podem considera rel coure un material estratègic ja que es caracteritza per la seva ductilitat, mal·leabilitat i l’alta conductivitat elèctrica i tèrmica. Les aplicacions més usuals són els cables elèctrics, les calderes, els bescanviadors de calor i les canonades d’aigua i gas. També s’utilitza el coure en aliatges: els llautons i bronzes.

Activitat 1

2. Quins altres materials poden utilitzar en les motos de MotoGP?

La informació sobre el tema de quins materials usen per fabricar les motos de MotoGP esta amagada. Pero la informació "basica" que ens dona que no se sap si es la correcta o no pero es la unica que tenim.
Las maquinas es construeixen de materials cars, resistens i molt lleugers com el titani i fibra de carboni reforzat i amb la ajuda de la tecnologia avançada (frens de disc de carboni, sistemas de gestió del motor, control de tracció).

Activitat 2

3. Tots els elements químics tendeixen a  reaccionar entre ells formant molècules, l’única excepció són els gasos nobles. Per això, els metalls útils per forma de minerals. Per tal d’aconseguir separar-los, s’apliquen tant processos físics com químics. Quines són les tècniques  físiques de separació de materials més habitual en la industria? 

Les tècniques físiques  de separació  més habituals en la indústria són principalment: 

Tamisatge: consisteix a separar partícules de sòlid d'acord amb la seva mida. S'utilitzen tamisos elaborats amb teles metàl·liques que tenen diferents mides de porus, el que s'anomena llum del tamís. Es poden col·locar diversos tamisos de llums consecutives. Les partícules més grans queden retingudes en els primers i les més petites van passant fins que queden atrapades quan troben la tela metàl·lica amb la llum adequada.

Filtració: s'utilitza per separar els sòlids insolubles en un líquid. Es basa en la diferent mida de les partícules dels components de la mescla. El mètode més senzill consisteix a passar la mescla per un filtre de paper col·locat sobre un embut. El líquid passarà a través dels porus del filtre amb totes les substancies que hi tingui dissoltes, però les partícules del sòlid insoluble quedaran retingudes informaran el que s'anomena residu. 
Un mètode més ràpid és la filtració al buit. El muntatge consta d'un matràs anomenat matràs de Kitasato sobre el qual es col·loca un embut anomenat embut de Büchner que té una base rodona perforada per posar-hi el paper de filtre. El matràs de Kitasato es connecta mitjançant  un tub de goma a una bomba o trompa de buit, que provoca un efecte de succió. El sòlid queda retingut al filtre de I'embut i el líquid és succionat i es recull al matràs de Kitasat.

Flotació: és un procés de separació basat en les diferències d'hidrofobicitat de les superfícies de les partícules a separar. La separació es pot fer de manera independent a les altres característiques de la partícula, per exemple, la densitat. Aquest procés s’utilitza principalment per a minerals amb grans fins.
Perquè es doni el procés de flotació les partícules d'interès s'han de tornar hidrofòbiques. A la natura són pocs els minerals que tenen aquesta característica, per a la majoria dels minerals s'ha d'afegir productes químics perquè l'adquireixin. Aquests agents s'anomenen col·lectors, reacciones superficialment mitjançant un recobriment superficial d'adsorció sense reaccionar químicament amb les partícules minerals.

Magnetisme:  Aquest mètode, serveix per poder separar un sòlid, d'entre altres sòlids. Això és el cas de si un sòlid és magnètic, s'atrau quan hi ha un imant per exemple, es pot utilitzar, perquè al passar l'imant entre tota la mescla de sòlids, només s'enganxen els magnètics, per tant s'aconsegueix, que només hi hagi a l'imant els cossos magnètics, deixant els altres que no s'han atret a la superfície del recipient que els contenia

Activitat 3

4. Metalls no fèrrics de més aplicació industrial són?

El ferro és el metall més emprat actualment, en qualsevol de les seves presentacions, ferro forjat, fosa o acer, ja que, el seu cost d’obtenció és relativament baix, i també moltes de les seves aplicacions. Malgrat tot, algunes de les seves característiques, baixa conductivitat tèrmica i elèctrica, dificultat de mecanització, facilitat de corrosió, obliguen la indústria a buscar metalls alternatius per a segons quines aplicacions. Aquests altres metalls que es poden fer servir en estat pur o bé formant aliatges, s’anomenen genèricament metalls no fèrrics i es poden classificar, atenent a llur densitat, en pesants, lleugers i ultralleugers. Substitueixen el ferro en múltiples aplicacions tecnològiques perquè les seves propietats són més adequades, tot i que el seu preu més elevat per la baixa concentració d’alguns d’aquests metalls en les seves menes, la gran quantitat d’energia consumida en el procés d’obtenció i afinament i la demanda relativament reduïda, que obliga a produir-los en petites quantitats.
Els metalls no fèrrics de més aplicació industrial són?

Els metalls no fèrrics més utilitzats en la indústria són:
1. Magnesi: 
*Propietats: Molt lleuger, resistent a l’aire sec (però no a la humitat) i baixa plasticitat a temperatura ambient.

2. Titani:
*Propietats: Resistent als esforços, lleuger i resistent a la corrosió.

3. Plom: 
*Propietats: Molt dens, molt poca resistència mecànica, tou, dúctil, mal·leable, no presenta acritud i resistent a la corrosió.

4. Estany:
*Propietats: Molt mal·leable, resistent a la corrosió, dúctil, tou i poc resistent als esforços.

5. Zinc:
*Propietats: Resistent a la corrosió i poc resistent als esforços.

6. Níquel:
*Propietats: Resistent a la corrosió, molt mal·leable, magnètic, resistent a la tracció i resistent al desgast.

Activitat 4

5.- Busca en l’apartat corresponent de la Borsa i dels mercats internacionals, on es negocien els preus de les matèries primeres, els preus actuals d’aquests metalls i compara’ls amb els del 1997.

El valor de les matèries primeres es determina en els diferents mercats internacionals de caràcter descentralitzat. Existeixen en el món uns 50 mercats organitzats principals en els que es transmeten i cotitzen aquests tipus de bens. Els més importants són: La Borsa de Metalls de Londres (LME), la Chicago Board of Trade (CBOT) i la New York Mercantile Exchange (NYMEX). En ells s’efectuen les transaccions tant a present com a futur i opcions. 
Aquesta taula mostra els valors de diferents tipus de metalls a la borsa a l’any 1997 i els seus valors actuals per veure el canvi que han experimentat. En tots els casos, aquest valor s’ha vist incrementat bastant notablement. 

METALL VALOR ANY 1997 VALOR ANY 2016

Níquel     1.039.500 pts/t – 6.247,52€/t                         8.960€/t
Estany     921.750 pts/t – 5.539,83€/t                                 17.400€/t
Coure     373.500 pts/t – 2.244,78€/t                                 4.810€/t
Alumini     225.000 pts/t – 1.352,28€/t                               1.599€/t
Zinc             159.000 pts/t – 955,61€/t                                   1.865,50€/t
Plom     106.350 pts/t – 639,18€/t                                 1.741,50€/t
Argent     27.819 pts/kg – 167,19€/kg                               17,06€/unça – 480€/kg
Or             1.744 pts/g – 10,48€/g                                         1.265,20€/unça – 44,63€/g

Activitat 5

6.- Quins són els processos d’obtenció de coure?

El coure està present en l’escorça terrestre principalment en forma de minerals sulfurats, però també es presenta en forma de minerals amb oxigen. 
Segons sigui la mena, el procés d’extracció del coure és diferent:     

- Extracció de coure a partir de menes sulfurades (pirometalurgia):                                
Consta de quatre etapes: - concentració per flotació – tostació – fusió de mata – afinament

- Extracció de coure a partit de menes d’òxid (hidrometalurgia):
Aquests minerals oxidats, quan estan presents en quantitat suficient en la mena, pot ser reduït directament a coure impur en l’alt forn, com es feia en el passat. Però actualment, les menes que s’exploten tenen una concentració molt baixa de coure, pel que és necessari recórrer a d’altres tècniques com la ‘’lixiviació’’, mitjançant àcid sulfúric seguit per la precipitació o per l’electròlisi del coure de la solució. 

Activitat 6

7. Fibra òptica

La fiblra òptica és un filament flexible de secció circular fet d'alguns tipus de vidre o plàstic capaç de transportar feixos de llum en el seu interior. Funciona com una guia per a la "llum" (la qual va rebotant). També per a que sigui molt eficaç s'ha de disposar d'una font de llum que emeti un feix molt direccional.

- Aplicacions

1. Telecomunicacions
2. Xarxes locals: comunicació entre ordenadors
3. Enllaços de televisió
4. Electromedicina 
5. Aplicacions industrials: sensors, etc...
6. Il·luminació , decoració i senyalització
7. Aplicacions militars: les comunicacions amb fibra son mes segures