Tierras raras: MECATRONICA 2013

Las Tierras Raras: elementos claves del Siglo XXI Formadas hace unos 390 millones de años, y descubiertas en 1784 por el finés Johan Gadolin, Actualmente se conocen 114 elementos, ordenados en la Tabla Periódica,más del 90% de la corteza terrestre está formada solo por 5 elementos: mientras que en el 9,2% restante están incluidos los otros 109 elementos

POR QUE TIERRAS RARAS? “tierra” es una antigua denominación para los aquellos óxidos y minerales que presentaban aspecto terroso “raras” debido a que eran elementos difíciles de separar de los minerales que los contienen Tierras Raras Livianas Lantano, Cerio, Praseodimio, Neodimio, Promecio, Samario, Europio Tierras Raras Pesadas Gadolinio, Terbio, Disprosio, Holmio, Erbio, Tulio, Iterbio, Lutecio.

Tierras raras en la actualidad     El mineral más importante es la monacita que se presenta generalmente en forma de arenas oscuras y densas de composición variable. Es un ortofosfato de los lantánidos ligeros, pero siempre contiene torio en cantidad importante (hasta un 30%) y lantánidos más pesados en magnitud de hasta el 7%. La monacita y otros minerales que contienen lantánidos son pobres en europio. La abundancia absoluta de los lantánidos en la litosfera es relativamente alta. Así, incluso el menos abundante, el tulio, es tan frecuente como otros metales más conocidos, como el bismuto, y más abundante que el arsénico, cadmio, mercurio o selenio.

Separación y obtención Las monacitas se someten a la acción de ácido sulfúrico o de hidróxido sódico. Durante muchos años las únicas técnicas utilizadas fueron la cristalización (v.) fraccionada, fundamentalmente de sulfatos dobles, la precipitación o la descomposición fraccionada, principalmente útil para separar e. que pueden oxidarse o reducirse (caso del cerio, susceptible de pasar a estado de oxidación IV, y del Eu, Sm e Yb que pueden reducirse al estado de oxidación II). Todos estos métodos de separación son lentos y laboriosos y han sido prácticamente desplazados por la separación con resinas (v.) de cambio iónico. La separación por cambio iónico se basa en que, aunque la química de todos los lantánidos, en compuestos en los que presentan grado de oxidación III, es muy análoga, existen pequeñas diferencias que además varían sistemáticamente del La al Lu.

La industria militar - Aleaciones para aviación y vuelo espacial… escandio. - Láseres de uso militar… neodimio, samario, disprosio e Iterbio. - Bombas inteligentes… samario. - Sonares… terbio. - Lentes de visión nocturna… lantano. - Fluorescencia en monitores… europio. - Sistemas de armas… itrio, europio, terbio. - Amplificación de señales… neodimio, itrio, lantano, disprosio, terbio. - Las turbinas eólicas tienen cuatro tierras raras. - La tecnología militar emplea tierras raras en motores jets y sistemas para guiar misiles y detectar minas.. - - Superconductores a temperaturas muy bajas… itrio. - Superconductores a altas temperaturas… tulio, lantano. - Aleaciones en motores de aviación… praseodimio. - Reactores nucleares… samario, europio, gadolinio, disprosio y holmio.

Cronología de las tecnologías de cohetes y misiles 1895 -  Pedro Paulet (1874-1945) Diseña el primer motor a propulsión con combustible liquido 1903 -  Konstantín E. Tsiolkovski (1857-1935) propone el uso de cohetes para alcanzar el espacio exterior 1942 -  Wernher von Braun y Walter Dornberger disparan el primer misil hacia Londres

Que es un misil del latin missĭlis «arrojadizo» un proyectil autopropulsado que puede ser guiado durante toda o parte de su trayectoria,  propulsado por cohete o motor de reacción  son bombas guiadas 

PARTES DE UN MISIL

PARTES DE UN MISIL cabeza de guerra  parte de los proyectiles utilizados en conflictos militares, y se usan para destruir vehículos o edificios. También se les llama ojiva Motor los misiles pequeños tienen un motor de propelente sólido o un motor jet,. Los misiles de mayor tamaño de propelente líquido, que les permite períodos de impulso más extendidos y mucho más alcance. Sistema de guía El Sistema de guía es quien dicta hacia dónde debe dirigirse el misil. Sistema de control es el que interpreta y ejecuta las órdenes del Sistema de Guía. Este sistema controla: Aletas de cola y Alas

TIPOS DE MISILES Los misiles suelen ser categorizados según donde se encuentra su plataforma de lanzamiento y su blanco intencional, y subcategorizados por el tipo exacto de blanco para el que están diseñados

TIPOS DE MISILES Aire-aire Superficie-superficie / aire-superficie Misiles balísticos Misiles de crucero Misiles antibuque Misiles antitanque Superficie-aire Misiles antiaéreos Misiles antimisil Aire-aire Misiles Antisatélite  

Características «Las tierras raras son metales blandos de color gris y de brillo intenso. Por sus óxidos presentan un color terroso» «Hemos encontrado minerales de monacita portadores de tierras raras livianas a simple vista» «Las Tierras Raras son elementos muy parecidos químicamente y su configuración electrónica» «Algunos minerales demandan procesos químicos para ser separados de la roca, que son muy costosos»

Las Tierras Raras en Argentina "En la Argentina no hay un régimen especial que contemple la extracción de minerales preciosos o de relevancia industrial "La falta de controles sobre lo que abandona el país hace que muchos minerales estan saliendo de la Argentina sin haber sido declarados. " Minera La Alumbrera en 2010, declaro apenas tres minerales (oro, cobre y molibdeno) cuando en realidad exporta más de medio centenar de variedades sobre las que no hay tributación. Entre ellos "tierras raras".

obstaculizadores La falta de tecnología que permita ubicar fácilmente el recurso, y la escasa rentabilidad Todavía no tenemos yacimientos operativos. Pero hay reservas y manifestaciones de estos minerales comprobadas prácticamente no hay mineras locales orientadas, al menos, al monitoreo de reservorios de erbio, cerio o lantano.

Bibliografía consultada Brod, J. A. 2012. Curso de posgrado “Geoquímica de Elementos de Tierras Raras”. Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Salta, Brown, T. L., Le May, H. E., Bursten, B. E., Burdge, J. R. 2004. “Química, La Ciencia Central”. Novena Edición. Editorial Pearson Educación, México. Folger, T. 2011. “El ingrediente secreto Chino de casi todas las cosas”. National Geographic (en Español) Vol. 28 No. 6, 2011. Melgarejo, J. C. 1997. “Atlas de asociaciones minerales en lámina delgada.” Primera Edicion. Publicaciones Universitat de Barcelona Menegatti, N. 2001. “El complejo alcalino Sierra de Rangel - Salta, Argentina”. Tesis Doctoral de la Universidad Nacional de Salta.