348695490-La-Espectrofotometria-y-Su-Utilizacion-en-Metalurgia - ariadna franco

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La espectrofotometría 
y su utilización en 
Metalurgia
¿Que es la metalurgia?
La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento 
de los metales a partir de minerales metálicos. También 
estudia la producción de aleaciones, el control de calidad 
de los procesos
La metalúrgica es la rama que aprovecha la ciencia, la 
tecnología y el arte de obtener metales y minerales 
industriales, partiendo de sus menas, de una manera 
eficiente, económica y con resguardo del ambiente, a fin 
de adaptar dichos recursos en beneficio del desarrollo y 
bienestar de la humanidad
La mayoría de nuestros conocimientos acerca de los 
átomos, las moléculas y los núcleos proviene del estudio 
de la radiación emitida o absorbida por ellos. En la 
ingeniería, se trabaja con el fin de obtener ciertos 
productos de determinadas composiciones químicas, y 
una vez obtenidos, se necesita saber si sus 
composiciones son las deseadas.
En metalurgia, se trata de obtener metales puros, 
aleaciones de metales o compuestos de metales 
partiendo de la mena de un metal. Una vez extraída la 
mena, esta pasa por una preparación mecánica y 
aprovechando ciertas propiedades del metal, se 
combinan diferentes procesos químicos para eliminar 
otros elementos no deseados y entonces obtener cada 
vez más, concentrando el metal.
La Espectroscopia de Absorción Atómica resulta útil en diversos 
campos para el análisis de muestras que se encuentren en 
disolución o que mediante un método u otro puedan llegar a 
disolverse
De gran importancia resulta la aplicación de esta técnica en 
estudios medioambientales, en la determinación de sustancias 
contaminantes a nivel de trazas, en particular de metales 
pesados. Se aplica esta técnica a los campos de análisis de 
agua, industria farmacéutica, bioquímica y toxicología, 
metalurgia, edafología, industria alimentaria, piensos animales, 
fertilizantes, productos petrolíferos, plásticos y fibras sintéticas, 
rocas y suelos, minería, vidrios y productos cerámicos, 
cementos etc. 
En la metalurgia, se utiliza para analizar muestras de 
aleaciones, siempre y cuando se puedan poner en 
disolución y el tiempo para hacerlo no sea 
excesivamente largo
• Aleaciones base Cobre: Por lo general, se disuelve la muestra 
mediante un ataque de ácidos nítricos, tartárico y fluorhídrico. La 
disolución obtenida se afora a un volumen determinado.
• Aleaciones base Cinc: La muestra se disuelve mediante un ataque 
con ácido clorhídrico, y en muchos casos se complementa con una 
oxidación mediante agua oxigenada.
• Aleaciones base Aluminio: La muestra generalmente se disuelve 
mediante el ataque con ácido clorhídrico y agua oxigenada. La 
disolución obtenida se afora a un volumen determinado y se logra 
realizando distintas diluciones de los elementos magnesio, cinc, 
hierro, cobre, manganeso, plomo, cromo y níquel
• Aleaciones base Plomo: La muestra se disuelve mediante el ataque 
con una mezcla de ácidos compuesta por ácido nítrico, fluorhídrico, y 
tartárico. . Se obtienen buenos resultados para bismuto, hierro, 
cobre, antimonio, cinc, cadmio, manganeso, níquel, cobalto, plomo, 
estaño y plata, mientras las concentraciones oscilan entre el 0,002% 
y el 50% para algunos elementos.
GEOLOGIA Y ESPECTROFOTOMETRÍA 
DE ABSORCIÓN ATÓMICA (EF-EAA)
VALIDACIÓN DEL MÉTODO ENSAYO AL FUEGO 
COMBINADO CON ESPECTROFOTOMETRÍA DE 
ABSORCIÓN ATÓMICA (EF-EAA)
La determinación de oro en muestras geológicas es una 
de las tareas más desafiantes en la química analítica, y, 
constituye una tarea exigente a causa de la variación en 
la composición química de los minerales a los cuales se 
encuentra asociado este metal, lo cual dificulta su 
determinación. Además, debido al alto valor económico 
del oro, su cuantificación debe ser efectuada con una alta 
precisión y veracidad ya que pequeñas cantidades de 
este metal pueden incidir en si es o no factible su 
explotación en yacimientos de baja ley
Hoy los métodos analíticos establecidos para la 
determinación de oro en muestras geológicas, en la 
mayoría de los laboratorios vinculados a la geología y 
minería del oro, utilizan la técnica combinada de ensayo 
al fuego con Espectrofotometría Absorción Atómica (EF-
EAA)
ENSAYO AL FUEGO 
El Método de Ensayo al Fuego consiste en producir una 
fusión de la muestra usando reactivos y fundentes 
adecuados para obtener dos fases líquidas: una escoria 
constituida principalmente por silicatos complejos y una 
fase metálica constituida por plomo, el cual colecta los 
metales de interés (Au y Ag); que posteriormente serán 
sometidos a Análisis Químico o determinación 
gravimétrica, según condiciones finales de la muestra.
Por lo general cada vez que se propone una nueva 
metodología para la determinación de este metal, el 
nuevo método se compara con el método del ensayo por 
fuego (EF), porque este último se considera el método 
líder, para determinar los contenidos de oro en muestras 
geológicas, ya que permite separar el oro de los demás 
elementos acompañantes en el mineral y, con los 
avances de la analítica instrumental, a permitido la 
combinación de EF 
La combinación de estas técnicas analíticas con el 
ensayo al fuego permiten analizar un mayor número de 
muestras por jornada de trabajo, debido a la alta 
productividad de estos instrumentos 
MÉTODO
• Se toman muestras geológicas provenientes del 
yacimiento. Estas se trituran y pulverizan hasta a un 
tamaño de partícula < 0,088 mm, en molinos .En este 
tipo de muestras, el oro es de fineza media hasta un 
tamaño ≤ 0,6 mm.
Etapa de fusión de la muestra
Se pesan 25 g de muestra en balanza analítica y se mezclan 
con: 30 g carbonato de sodio anhidro, 15 g tetraborato de 
sodio anhidro, 60 g de litargirio, 10 g arena sílice, 1 g fluoruro 
de calcio, 3 g harina de trigo y 1,5 mL de solución AgNO3 
5000 mg/L (como Ag). Se introduce toda la carga en un crisol 
de chamota y se cubre la superficie con 5 g de tetraborato de 
sodio anhidro. Después se introduce en horno previamente 
precalentado hasta 1000 oC y se mantiene hasta que todas 
las reacciones se hayan efectuado y se observe quietud 
durante 10 minutos en la masa fundida.
Etapa de copelación de la 
muestra
 Coloque el regulo de plomo en una copela de hueso de 
res (secada previamente a 900 oC durante 2 horas). Se 
coloca esta, en un Horno Mufla a 900 oC y se cierra la 
puerta hasta que todo el plomo funda. Inmediatamente 
se abre un poco la misma, para que el plomo se oxide 
con el oxígeno del medio, parte del mismo se absorbe en 
la copela y es necesario mantener la temperatura hasta 
que todo el plomo se haya eliminado.
Disolución del doré
Coloque el doré obtenido en un crisol de porcelana de 10 
mL, y adicione 4 mL de HNO3 (1:4) diluido, caliente con 
calor moderado (sobre plancha eléctrica) hasta 
disolución de toda la plata. Desechar la solución de plata 
formada por decantación y lavar cuidadosamente con 
agua destilada (3-4) veces, hasta que toda la plata se 
haya eliminado. Repita la adición de ácido nítrico diluido 
si es necesario. 
Determinación de los contenidos de oro por 
espectrofotometría de absorción atómica
Adicione al botón de oro formado (libre de plata) 1 ml de 
agua regia (HNO3 y HCl, 1:3) y colocar nuevamente en la 
plancha hasta disolución. Trasvasar cuantitativamente a 
matraz de 5 ml 1 y adicionar 0,5 ml de solución Cloruro 
de potasio (KCl al 1 %) y enrasar con agua desionizada
Preparación de la curva de 
Calibración
Para cuantificar los contenidos de oro, se construye una 
curva de calibración de oro y se grafican los valores de la 
concentración de oro, contra los valores de absorbancia 
de cada estándar que se obtienen en Espectrofotómetro 
de Absorción Atómica 
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	GEOLOGIA Y ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA (EF-EAA)
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	ENSAYO AL FUEGO
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	MÉTODO
	Etapa de fusión de la muestra
	Etapa de copelación de la muestra
	Disolución del doré
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	Preparaciónde la curva de Calibración