UNIVERSIDAD DE ORIENTE.NUCLEO DE BOLIVAR.

ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRACATEDRA: GEOQUIMICA

Profesor: Bachiller(es)

Edixon Salazar

Ciudad Bolívar, marzo de 2013

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INDICE

Pagina

Introducción…………………………………………………………………………….. 3

Objetivo general…………………………………………………………………...…….4

Objetivo específico………………………………………………………………………4

Metodología…………..………………………………………………………….………5

1. Grupo del platino…………………….………………………………….……….61.1 Historia del grupo del platino……………………..………………….….………61.1.1 Señalar los aspectos generales del grupo del platino. ……….………...……71.2 Describir de los metales del grupo del platino………………………………..…7

1.2.1 Describir el paladio (Pd)……………………………………………………..7

1.2.2 Describir el iridio (Ir)……………………………………………….……….8

1.2.3 Describir El rutenio (Ru)…………………………………………………….8

1.2.4 Describir El rodio (Rh)…….………………………………………...………81.2.5 Describir El osmio (Os)……………………………………………...………81.3 Propiedades de los metales del grupo platino………………………………..….91.4 Origen de los yacimientos de los metales del grupo del platino………………91.5 Obtención de los metales del grupo del platino………………………………9

Conclusión………………………………………..…………………………………….11

Bibliografía……………………………………………………………………………..12

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INTRODUCCIÓN

Los elementos del grupo del platino (EGP) constituyen una aplicación de seis elementos metálicos que conforman las dos últimas triadas del grupo VIII de la tabla periódica: rutenio (Ru), rodio (Rh), paladio (Pd), osmio (Os), iridio (Ir) y platino (Pt). Estos metales son raros, escasos, costosos y poseen unas características geoquímicas que los hacen especialmente interesantes desde el punto de vista petrogenético. Uno de los ambientes geológicos en los que se concentran de forma preferente los EGP son las mineralizaciones de cromita (cromititas) que se encuentran encajadas, principalmente, en las secuencias ultramáficas de los complejos ofiolíticos. Así, el estudio de la distribución de estos metales y de las asociaciones de los minerales que los portan; proporciona información valiosa sobre las condiciones reinantes durante la formación de las cromititas. También, y como consecuencia de su naturaleza inerte y poco móvil durante los procesos de alteración, se les considera óptimos indicadores de los procesos postmagmáticos que afectan a las cromititas durante, o en etapas posteriores al emplazamiento de los complejos ofiolíticos.

Los metales del grupo del platino (MGP) son escasos y costosos, y presentan ciertas propiedades físicas y químicas que los hacen insustituibles y esenciales en muchas aplicaciones. Se estima que el 20% de los productos que se fabrican en el mundo contienen platino, al que se le conoce como el metal del medio ambiente, por su utilización en los catalizadores de los vehículos, para disminuir las emisiones de gases como hidrocarbonos, monóxido de carbono u óxido de nitrógeno. Uno de los mayores obstáculos para un uso más extenso de los MGP ha sido su limitada oferta, mientras que la demanda crece continuamente.

De importancia capital, en cualquier tipo de estudio sobre los yacimientos que contienen a los EGP, es la caracterización de los minerales que los concentran. Los trabajos pioneros realizados en los inicios de la década de los ochenta (ej. Legendre, 1982; Legendre y Augé, 1986) demostraron que, en las cromititas ofiolíticas, los EGP se encuentran, preferentemente como minerales portadores de estos elementos. Tales minerales se conocen como minerales del grupo del platino (MGP).

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OBJETIVO GENERAL

Determinar la geoquímica de los elementos del platino.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Grupo del platino.

1.1 Historia del grupo del platino.

1.1.1 Señalar los aspectos generales del grupo del platino.

1.2 Describir de los metales del grupo del platino.

1.2.1 Describir el paladio (Pd)

1.2.2 Describir el iridio (Ir).

1.2.3 Describir El rutenio (Ru).

1.2.4 Describir El rodio (Rh).

1.2.5 Describir El osmio (Os).

1.3 Propiedades de los metales del grupo platino.

1.4 Origen de los yacimientos de los metales del grupo del platino.

1.5 Obtención de los metales del grupo del platino.

METODOLOGÍA

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En esta investigación se hizo la precisión del alcance y de los objetivos específicos de la investigación, por lo cual se adelantaron las siguientes actividades: familiarización con la información de los GP para recibir los instructivos para la iniciación del trabajo.

Consulta de información. Esta etapa tuvo como objeto el diseño final de la estrategia a seguir en la investigación. Para el desarrollo de la misma, se realizaron las siguientes acciones. Identificación de las fuentes de información a utilizar y contacto vía internet solicitando la información requerida. Procesamiento de la información recolectada.

Procesamiento final y ajuste de informes previos. Esta etapa tuvo como objeto realizar el procesamiento final de la información recogida, así como la elaboración de ajustes a los informes finales parciales de la investigación sobre la geoquímica de los EGP. Se espera que con los resultados de este estudio se inicie una nueva tendencia de posicionamiento de los MGP.

1. GRUPO DEL PLATINO

 Es un grupo de seis elementos metálicos con propiedades físicas y químicas similares. Son todos metales de transición y ocupan un área rectangular en la tabla periódica. Estos elementos son todos metales de transición, situados en el bloque d (grupos 8, 9 y

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10, los períodos de 5 y 6). Son los elementos que ocupan los grupos de la tabla periódica (columnas) 8, 9 y 10, excepto los elementos cabeceras del grupo, es decir, sólo los de los periodos de la tabla periódica 5 y 6.

1.1 HISTORIA DEL GRUPO DEL PLATINO

El platino de origen natural y las aleaciones ricas en platino fueron conocidos por habitantes de la América precolombina desde hace mucho tiempo.

Aunque el metal fue utilizado por los pueblos precolombinos, la primera referencia europea sobre el platino aparece en 1557 en los escritos del humanista italiano Julio César Escalígero (1484-1558) como una descripción de un metal misterioso que se encuentra en minas de Centroamérica, entre el Darién (Panamá) y México: "hasta ahora de imposible fusión por cualquiera de las artes españolas”. Los españoles llamaron al metal platino ("plata") la primera vez que lo encontraron en Colombia. Consideraban al platino como una impureza no deseada en el mineral de plata.

El platino es uno de los metales más preciados. Aunque se considera un metal relativamente nuevo, su historia se remonta a los tiempos de la antigua civilización egipcia. Es probable que Plinio “el viejo”, en el siglo I, se refiriera al platino cuando dijo que en las minas de oro de España (Galicia, Asturias y Lusitania) se obtenía un plomo blanco, que era un metal más pesado y dúctil que el oro. El descubrimiento "moderno" del platino se atribuye a los conquistadores españoles, cuando en 1735 Antonio de Ulloa encontró en los aluviones auríferos de la región del Chocó, Colombia, un metal que llamó platina, término que posteriormente dio origen al nombre del platino. Paradójicamente, este raro metal blanco fue considerado por los españoles como una cola perjudicial para el beneficio del oro.

Tras su introducción en Europa, el platino pasó a ser un metal de gran interés para los científicos por sus particulares propiedades y en 1751 fue reconocido como un nuevo elemento de la tabla periódica por el químico sueco Scheffer. En 1789, trabajando para la corona española, el francés Francisco Chabaneau logró desarrollar un método químico para obtener una forma maleable del platino, con la cual fabricó un cáliz que fue regalado al papa Pío VI. Las primeras técnicas metalúrgicas que permitieron separar los diferentes metales del grupo del platino se atribuyen al químico británico W. H. Wollaston, quien a principios de 1800 obtuvo una muestra de platino puro.

Sólo a finales del siglo XIX, cuando los joyeros accedieron a las complejas técnicas de refinado del platino y al manejo de sus altos puntos de fusión, se generalizó su uso en la elaboración de joyas finas. Luego, en la medida que se conocieron mejor las propiedades de los metales del grupo del platino y se desarrollaron nuevas técnicas de refinado, sus aplicaciones se ampliaron a las industrias de vidrios, química, biomédica y electrónica, principalmente. Durante la Segunda Guerra Mundial los metales del grupo del platino fueron declarados material estratégico y su uso se limitó a los requerimientos de la industria militar. Tras la guerra, el consumo de platino tuvo un gran incremento debido a sus propiedades como catalizador y a su aplicación en varios de los procesos de refinación de petróleo. Hacia finales de los años setenta su demanda para joyería pasó a segundo lugar y se impuso la industrial. Actualmente, la mayor utilización de los MGP está en las mallas de los catalizadores utilizados en los vehículos para transformar

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contaminantes tóxicos como el monóxido de carbono y el óxido de nitrógeno en dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua.

1.1.1 ASPECTOS GENERALES DEL GRUPO DEL PLATINO

Los metales del grupo del platino (MGP) son platino (Pt), paladio (Pd), rodio (Rh), rutenio (Ru), iridio (Ir) y osmio (Os). El platino y el paladio son los más importantes del grupo.

1.2 DESCRIPCIÓN DE LOS METALES DEL GRUPO DEL PLATINO (MGP)

Los seis MGP son químicamente muy similares; el platino, el iridio y el osmio son los más densos, el platino es once por ciento más denso que el oro y cerca de dos veces más pesado que el mismo volumen de plata; el paladio, el rodio y el rutenio son más ligeros; el paladio tiene una densidad similar a la de la plata; el iridio es mucho menos resistente a la oxidación que el platino y el rodio, pero más que el rutenio y el osmio. Estos dos últimos son metales muy frágiles, por lo que su manipulación es casi imposible, sin embargo, se utilizan para mezclas con los otros MGP. El platino (Pt).

Es considerado como uno de los metales más preciosos en la naturaleza; se encuentra junto a otros metales como el oro, el níquel o el cobre. Aunque el platino se considera un metal "nuevo" en su forma actual, tiene una larga historia, pues los antiguos egipcios y las civilizaciones americanas precolombinas ya lo valoraban como un elemento de gran importancia. El descubrimiento "moderno" del platino se atribuye a los españoles, quienes lo denominaban oro blanco; en el 7 siglo I Plinio el Viejo debió referirse al platino cuando dijo que en las minas de oro de España (Galicia, Asturias y Lusitania) se obtenía un metal, el plomo blanco, más pesado y dúctil que el oro. En 1735, Antonio de Ulloa recogió una muestra de platina de Pinto, indicando así el nombre del lugar de Colombia donde lo encontró, siendo la platina el diminutivo de plata, del que procede el nombre de platino.

1.2.1 El paladio (Pd):

Es considerado uno de los metales preciosos más escasos y por esta razón es costoso; es el menos denso y el que tiene el menor punto de fusión de los MGP. Posee un color blanquecino, es suave, dúctil y no se deslustra al contacto con el aire. Es un metal que soporta la corrosión de altas temperaturas y la oxidación, pero es atacado por los ácidos sulfúrico y nítrico. El paladio sobresale por el número de metales con que forma aleaciones y generalmente produce soluciones sólidas dúctiles.

1.2.2 El iridio (Ir).

En estado libre es un metal blanco y duro, tiene menor resistencia a la oxidación que el platino o el rodio, pero mayor que el rutenio o el osmio; aproximadamente a 600ºC (1110ºF) se forma una fina película adherente, de óxido de iridio IrO2.. No lo ataca ningún ácido, incluyendo el agua regia. Los compuestos principales son el tricloruro de iridio, IrCl3, un compuesto de color verde e insoluble en agua; el cloruro de iridio y sodio, Na2IrCl6.6H2O, sólido cristalino de color negro soluble en agua; el cloruro de

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iridio (III) y sodio, Na3IrCl6.12H2O, un sólido cristalino de color verde oliva, soluble en agua, y el cloruro de iridio y amonio, (NH4)2IrCl6, sólido cristalino de color rojinegro, relativamente insoluble.

1.2.3 El rutenio (Ru).

Es un metal duro, blanco, frágil, manejable sólo a altas temperaturas; es resistente a los ácidos comunes, entre ellos el agua regia. El rutenio es un excelente catalizador y se utiliza en reacciones que incluyen hidrogenación, isomerización y oxidación; los usos del rutenio metálico puro son mínimos. Sus aleaciones con otros metales preciosos, con grandes porcentajes (30%-70%) de rutenio han sido utilizadas para contactos eléctricos y en aplicaciones donde se requiere resistencia al agua y a la corrosión extrema como en plumas estilográficas y pivotes. Es un endurecedor eficaz para el platino y el paladio.

1.2.4 El rodio (Rh).

Es un metal blanco, duro, considerablemente menos dúctil que el platino o el paladio, pero mucho más dúctil que el iridio, el rutenio y el osmio. Se usa principalmente como un elemento de aleación para el platino; es un excelente catalizador para la hidrogenación y es activo en la reformación catalítica de hidrocarburos; es galvanizado fácilmente para formar superficies duras, resistentes al desgaste y de brillo permanente, utilizadas tanto en contactos eléctricos estacionarios como corredizos, en espejos y reflectores, y como acabado en joyería (www.lenntech.com/español/tabla-periodica/rh.htm). El rodio es resistente a la mayor parte de los ácidos comunes, incluida el agua regia, aún a temperaturas moderadas; lo atacan el ácido sulfúrico caliente, el ácido bromhídrico caliente, el hipoclorito de sodio y los halógenos libres a 200-600ºc (390-1110ºF).

1.2.5 El osmio (Os).

Es un metal blanco duro, frágil, que aparece rara vez en la naturaleza; al igual que otros metales como el platino, es activo catalíticamente. El tetróxido de osmio (OsO4) se emplea como reactivo orgánico y colorante para observar tejidos al microscopio. Las aleaciones de osmio con rodio, rutenio, iridio o platino se utilizan en plumillas de estilográficas, puntas de compases, agujas fonográficas, contactos eléctricos y pivotes de instrumentos, debido a su extrema dureza y resistencia a la corrosión.

1.3 PROPIEDADES DE LOS METALES DEL GRUPO PLATINO

Los metales del grupo platino se destacan por sus propiedades como catalizadores. Son muy resistentes al desgaste y a las manchas, por lo que el platino, en particular, es muy adecuado para la joyería fina. Otras características distintivas incluyen la resistencia al ataque químico, excelente resistencia a las altas temperaturas y propiedades estables a la electricidad. Todas estas propiedades han sido aprovechadas para su uso en la industria.

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Punto de Fusión: 1722 ºC Estructura electrónica: [Xe] 4f '4 5d9 6s1

Punto de Ebullición: 3827 ºC Estado de oxidación: 2,4

Densidad: 21,45 Electronegatividad: 2,2

Masa atómica: 195,09 Volumen atómico: 9,09

Radio atómico: 1,39 Radio iónico: 0,96 (2+) 0,65 (4+)

Radio covalente: 1,29 Calor específico: 0,032

Potencial de 1ª ionización: 8,93 Estado: Sólido

1.4 ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS DE LOS METALES DEL GRUPO DEL PLATINO

Los yacimientos de los MGP pueden ser primarios y secundarios, según se acumulen sin genéticamente durante las fases de diferenciación magmática básica a ultra básica, o se acumulen por procesos geomorfológicos post-magmáticos. Teoría sobre el origen de los depósitos primarios de los MGP. En el complejo Bushveld en Suráfrica, los MGP se encuentran en rocas máficas y ultramáficas, en razón a que varios de los minerales presentes en esta clase de rocas (olivino, piroxenos, óxidos de cromo y sulfuros) pueden albergar a elementos con un radio iónico pequeño (Rollinson, 1993), aunque su carga iónica sea alta, tal como ocurre con los MGP

1.5 OBTENCIÓN DE LOS METALES DEL GRUPO DEL PLATINO

El Platino y los metales de su grupo, se encuentran en los aluviones, procedentes de rocas de peridotos, transformadas en serpentinas.

El platino se encuentra en estado nativo, en forma de pepitas o granos. La pepita de mayor tamaño fue hallada en Nijnii-Tajilsk, en el año 1846 y su peso fue de 9 1/2 Kg.

El platino se puede obtener a través de la vía húmeda, ocupando agua regia, a través del método de Wollaston, y también es posible obtenerlo a través de la vía seca, de Deville y Debra, basada en fundir el mineral de platino con hierro y plomo o plomo metálico.

El principal país productor es Rusia, en los montes Urales, la primera señal de que en ese lugar existía el Platino, fue en el año 1819. El río Tulameen, ha abastecido a Canadá y a la Colombia británica con pequeñas cantidades de platino. Las minas de mejor reputación de platino, son las de Colombia, con grandes cantidades de producción de este metal, específicamente en el área de Chocó, ya que esa tierra también es rica en otros metales como el Oro y la Plata, para aumentar la producción del platino, en el año 1912, allí se instalaron algunas compañías inglesas comprando una buena parte de las minas. Estados Unidos importa grandes cantidades de platino, procedente de Colombia y también de Rusia, pasando por Panamá y China y Japón, respectivamente.

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También se encuentran yacimientos en España (Serranía de Ronda), en Rusia, sobre las vertientes de los Urales, en donde se explotan aluviones, con el fin de obtener este tan preciado material, en Rodesia, en Tasmania, Nueva Zelanda y en Madagascar, los Estados Unidos, tiene minas en Alaska, Oregón, Washington, California, Nevada y Wyoming.

Antes de la segunda Guerra Mundial, el 75% de los metales de platino consumidos eran por los dentistas, las industrias eléctricas usaban el 20% y la industria química el 5%.

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CONCLUSIÓN

El uso de la Geoquímica para la búsqueda de Recursos Minerales y Energéticos en diferentes partes del mundo ha tenido éxito, tanto en zonas tropicales como templadas. Las técnicas utilizadas en la Aplicación Geoquímica, para la localización y delimitación de ocurrencias de minerales metálicos, es muy rápido y bajo en sus costos, es una herramienta rápida, práctica y barata para localizar y delimitar manifestaciones minerales (Geoquímica Aplicada). Comprende desde la búsqueda de manifestaciones minerales en áreas de gran extensión (Prospección) desconocidas geológicamente, hasta áreas de pequeña extensión (Exploración) donde se pueden realizar trabajos e investigaciones en detalle para delimitar y caracterizar un depósito mineral conocido.

Un depósito mineral es una anomalía geoquímica y por lo tanto contiene uno o varios elementos en concentraciones anormales. La presencia de éstos en el subsuelo, en distintos tipos de material, se manifiesta en la superficie terrestre por una distribución anormal comparada con los contenidos "normales" de los mismos elementos en la roca. Este tipo de distribución ubicada geográficamente se denomina Anomalía Geoquímica. El seguimiento de éstas anomalías Geoquímicas complementado con estudios geológicos, permite la ubicación de una o varias ocurrencias minerales.

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BIBLIOGRAFÍA

http://www.cona.cl/ctmol2/vol25-1/Pineda/Pineda

http://www.librosmaravillosos.com/geoquimica/capitulo36.html

http://littlebullet2.tripod.com/Paginas/geoquimica.htm

http://digital.csic.es/bitstream/10261/23647/1/445_002.pdf

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