Se cree que hay más de 4.000 minerales diferentes, muchos de los cuales contienen elementos metálicos.
Los minerales son sustancias inorgánicas sólidas que se encuentran de forma natural en la corteza terrestre. Se forman sin la intervención del ser humano y tienen una composición química y una estructura cristalina definidas.
Los metales son sustancias elementales, como el oro, la plata y el cobre, que son cristalinos cuando son sólidos y se encuentran de forma natural en los minerales. Suelen tener las características de ser buenos conductores de la electricidad y el calor, de tener un aspecto brillante y de ser maleables. Los metales que vemos hoy en día se producen mediante la conversión de minerales metálicos a una forma final. Esto, en la mayoría de los casos, requiere el uso de productos químicos y tecnologías especiales.
Grupos comunes de metales
Los metales se suelen clasificar en distintos grupos definidos por sus propiedades o función. Los nombres de estos grupos no son exactos ni científicos, sino que reflejan usos o propiedades comunes:
Los metales preciosos incluyen el oro, la plata y el platino. Alrededor del 90% de la producción total de oro procede de las minas de oro. El 10% restante se produce como subproducto de la extracción de otros metales, como el cobre y el níquel. Los metales preciosos se comercializan en los mercados mundiales y se utilizan en una serie de aplicaciones que van desde la joyería hasta la electrónica, pasando por los convertidores catalíticos de los coches.
Los metales básicos son los de menor valor, principalmente el cobre, el plomo y el zinc. Las formas refinadas de estos metales se comercializan habitualmente en los mercados mundiales en una variedad de formas y tamaños estándar. Son los materiales de construcción básicos para gran parte del mundo que nos rodea.
Los metales ferrosos son aquellos con un alto contenido en hierro, lo que incluye todos los tipos de acero. La palabra «ferroso» deriva de ferrum, la palabra latina para hierro. El cromo, el cobalto, el manganeso y el molibdeno suelen incluirse en este grupo porque su uso principal es mejorar las propiedades del acero.
Los metales no ferrosos incluyen el aluminio, el cobre, el plomo, el magnesio, el níquel, el estaño y el zinc, ya que tienen usos principales no relacionados con la fabricación de acero. Hay que tener en cuenta que hay un cierto solapamiento con los metales básicos, y la elección del nombre del grupo depende del contexto.
Los metales de las tierras raras no son tan raros en la corteza terrestre, pero su extracción es compleja y difícil. Incluyen el escandio, el itrio, el lantano y los 14 elementos (lantánidos) que siguen al lantano en la tabla periódica. Se utilizan ampliamente, aunque en pequeño volumen, en la fabricación de vidrio, cerámica, esmaltes, imanes, láseres y tubos de televisión, así como en el refinado del petróleo.
Las aleaciones se hacen mezclando dos o más elementos metálicos para formar una sustancia nueva y única que tiene propiedades químicas y físicas diferentes a las de sus componentes. Más del 90% de los metales que se utilizan hoy en día son aleaciones.
Los elementos de aleación suelen añadirse a los metales puros para aumentar la resistencia o mejorar determinadas propiedades, como la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste y la capacidad de corte. Los requisitos industriales exigentes, como la resistencia a temperaturas extremas, la fuerza para aplicaciones de alta presión, la resistencia a la fatiga, la reducción de peso o la tenacidad, a menudo en combinación, han llevado al desarrollo de una amplia gama de aleaciones.
Las aleaciones más comunes se clasifican en términos generales como aceros. Estas aleaciones, característicamente fuertes y formadas por hierro y carbono, pueden mezclarse con otros elementos para mejorar aún más el rendimiento y la durabilidad. Un coche, por ejemplo, contiene más de 10 aleaciones de acero diferentes para las piezas de la carrocería, los engranajes, los trenes de transmisión, los cigüeñales, las válvulas, etc.
Los expertos predicen que la necesidad de sistemas más eficientes desde el punto de vista energético, la tecnología de la información y la exploración espacial serán las principales fuerzas impulsoras del desarrollo de nuevas aleaciones en el presente siglo.