Pesos y medidas; propiedades físicas y químicas
Pesos &Medidas
La unidad básica de peso utilizada en el tratamiento del oro es la onza troy. Una onza troy equivale a 20 peniques troy. En la industria de la joyería, la unidad de medida común es el peso en centavos (dwt.), que equivale a 1,555 gramos.
Tamaños estándar de las barras
400 onzas troy (12,5 kilos)
32,15 onzas troy (1 kilo)
100 onzas troy (3.11 kilos)
Además, una gran variedad de lingotes de menor tamaño de diversos fabricantes no se pueden entregar a ninguna bolsa, pero se comercializan entre los fabricantes en mercados más pequeños.
Conversiones de oro en quilates
El grado de pureza del oro nativo, de los lingotes (barras o lingotes de oro sin refinar) y del oro refinado se establece en términos de contenido de oro. La «finura» define el contenido de oro en partes por mil. Por ejemplo, una pepita de oro que contenga 885 partes de oro puro y 115 partes de otros metales, como la plata y el cobre, se consideraría de 885 finos. «Quilate» indica la proporción de oro sólido en una aleación basada en un total de 24 partes. Así, el oro de 14 quilates (14K) indica una composición de 14 partes de oro y 10 partes de otros metales. Por cierto, el oro de 14 quilates se utiliza habitualmente en la fabricación de joyas. «Karat» no debe confundirse con «carat», una unidad de peso utilizada para las piedras preciosas.
Contexto geológico &Minería
El oro es relativamente escaso en la tierra, pero se encuentra en muchos tipos de rocas y en muchos entornos geológicos diferentes. Aunque escaso, el oro se concentra por procesos geológicos para formar depósitos comerciales de dos tipos principales: los depósitos de lodos (primarios) y los depósitos aluviales (secundarios).
Los depósitos de lodos son los objetivos del prospector de «roca dura» que busca oro en el lugar de su deposición a partir de soluciones mineralizantes. Los geólogos han propuesto varias hipótesis para explicar el origen de las soluciones a partir de las cuales se precipitan los componentes minerales en los yacimientos de lodos.
Una hipótesis ampliamente aceptada propone que muchos yacimientos de oro, especialmente los que se encuentran en rocas volcánicas y sedimentarias, se formaron a partir de aguas subterráneas circulantes impulsadas por el calor de cuerpos de magma (roca fundida) intruidos en la corteza terrestre a una distancia de entre 2 y 5 millas de la superficie. Los sistemas geotérmicos activos, que se explotan en algunas partes de Estados Unidos para obtener agua caliente y vapor natural, constituyen un análogo moderno de estos sistemas de depósito de oro. La mayor parte del agua de los sistemas geotérmicos se origina en forma de lluvia, que se desplaza hacia abajo a través de las fracturas y los lechos permeables de las partes más frías de la corteza y es arrastrada lateralmente hacia las zonas calentadas por el magma, donde es impulsada hacia arriba a través de las fracturas. Al sobrecalentarse, el agua disuelve los metales de las rocas circundantes. Cuando las aguas calentadas alcanzan rocas más frías a menor profundidad, los minerales metálicos se precipitan formando vetas o yacimientos en forma de manto.
Dos tercios del suministro mundial proceden de Sudáfrica, y 2/3 de la producción de EE.UU. son de Dakota del Sur y Nevada. Otras zonas mineras importantes son Canadá, Rusia, Australia y China. El metal se recupera de sus minerales mediante procesos de cianuración, amalgamación y fundición. El refinado también se realiza con frecuencia mediante electrólisis.
Ocurrencia de oro en la corteza terrestre = 0,005 partes por millón
Producción minera total estimada = 160.000+ toneladas desde que se descubrió el oro
Una tonelada métrica (equivale a 1.000 kg) de oro tiene un volumen de 51.762 centímetros cúbicos, lo que equivale a un cubo de sólo 37.27cm – ¡aproximadamente sólo 1′ 3″ !.
De hecho, la cantidad total de oro en el mundo es una cantidad sorprendentemente pequeña. Aquí se puede calcular el volumen de la cantidad total que se ha extraído alguna vez.
La producción mundial anual de oro es de aproximadamente 80 millones de onzas troy al año. Hay 32,15 onzas troy en un kilo. El oro tiene una gravedad específica de 19,3, lo que significa que es 19,3 veces más pesado que el agua. Por tanto, el oro pesa 19,3 kilogramos por litro. Un litro es un cubo que mide 10 centímetros de lado. Por tanto, el mundo produce cada año un cubo de oro de unos 5,1 metros de lado. En otras palabras, todo el oro que se produce en el mundo en un año podría caber aproximadamente en una sala de estar y un garaje medios.
Esta producción anual pesa 2.572.000 kilogramos. Recientemente, el precio al contado del oro fue de 740 dólares estadounidenses; utilizando esa cifra, todo el oro producido en un año tiene un valor de 59.200 millones de dólares.
De forma similar, se estima que todo el oro que se ha extraído en el mundo (160.000 toneladas en 2007), podría colocarse en un solo cubo de aproximadamente 60 pies. de lado, con un valor de 3,68 billones de dólares.
El oro se encuentra en el agua de mar en una proporción de 0,1 a 2 mg/tonelada, dependiendo del lugar donde se tome la muestra. No se ha encontrado ningún método para recuperar el oro del agua de mar de forma rentable.
El nombre tiene su origen en la palabra anglosajona «geolo» que significa amarillo. El origen del símbolo es de la palabra latina ‘Aurum’ que significa «Amanecer Brillante».
El oro está clasificado como un «Metal de Transición» que se encuentra en los Grupos 3 – 12 de la Tabla Periódica. Un elemento clasificado como metal de transición es dúctil, maleable y capaz de conducir la electricidad y el calor.
Propiedades físicas
Símbolo químico del oro = Au
Número atómico = 79 (79 protones y electrones; 118 neutrones)
Número de isótopos naturales = 1 (estable) (70 posibles en total)
Radio atómico = 0.1442 nm
Masa atómica = 196,96657 amu
Densidad = 19,3 g/cm cúbico
Gravedad específica = 19,32 (El oro es uno de los elementos químicos más densos, comparado con el 7.87 para el acero, 14,0 para el mercurio y 11,4 para el plomo.)
Punto de fusión = 1064,43 ºC grados
Punto de ebullición (del estado líquido al gaseoso) = 2807 °C
Estructura cristalina: FCC (cúbica)
Conductividad térmica = 310 W m-1 K-1
Resistividad eléctrica = 0,022 micro-ohm m a 20 °C
Módulo de Youngs = 79 GPa
Dureza = 2,5 (Mohs), 25 Hv (Vickers)
Tensión de tracción = 124 MPa
El oro es extremadamente maleable (grado en que un material puede sufrir deformaciones en compresión antes de fallar). En estado recocido, puede martillearse en frío hasta obtener una oblea translúcida de 0,000013 cm de grosor. Una onza de oro puede batirse hasta formar una lámina de más de 9 metros cuadrados y 0,000018 cm de grosor.
El oro es extraordinariamente dúctil (grado de extensión que tiene lugar antes de que falle un material en tensión). Una onza puede ser estirada en 80 km de fino hilo de oro (5 micras de diámetro) para hacer contactos eléctricos.
La capacidad del oro para transferir eficazmente el calor y la electricidad sólo es superada por el cobre y la plata, lo que lo hace indispensable en la electrónica para los semiconductores y los conectores en la tecnología informática, especialmente porque el oro se encuentra en la parte superior de la serie indicando su alta resistencia a la corrosión. En la práctica, el oro sólo se disuelve en agua regia (una mezcla de ácidos clorhídrico y nítrico) y en cianuro de sodio o de potasio. Este último disolvente es la base del proceso de cianuración que se utiliza para recuperar el oro de los minerales de baja calidad. En el uso cotidiano, el oro no se empaña.
Usos electrónicos
La resistencia a la oxidación del oro ha llevado a su uso generalizado en forma de finas capas galvanizadas en la superficie de los conectores eléctricos para garantizar una buena conexión. Los conectores chapados en oro son una parte integral de los enchufes y tomas de corriente para las terminaciones de los cables, las tomas de circuitos integrados y las placas de circuitos impresos. En general, cuanto más sofisticado es el equipo y mayor es la necesidad de fiabilidad, mayor es la exigencia de aprovechar las ventajas del oro como material. Esto significa que en las telecomunicaciones, los ordenadores, la electrónica del automóvil y los sistemas de defensa, donde la seguridad es fundamental, el oro es indispensable. El oro desempeña funciones críticas en los ordenadores, los equipos de comunicaciones, las naves espaciales, los motores de los aviones a reacción y una gran cantidad de otros productos.
Otros usos
La eficacia del oro como reflector del calor y de la radiación infrarroja ha hecho que se utilice oro líquido para reducir las transmisiones de calor de los motores de los aviones y en el programa espacial Apolo de Estados Unidos. En este último, se envolvió una película de plástico reflectante recubierta de oro alrededor de partes del módulo de aterrizaje lunar y del buggy lunar para proteger las partes sensibles de la radiación solar.
Los discos compactos grabables dependen de la alta reflectividad del oro. Los reproductores de discos requieren una alta reflectividad del rayo láser y los únicos materiales posibles son el oro, la plata o el cobre. Con los dos últimos metales, existe el riesgo inherente de empañamiento y oxidación. En cambio, el oro no es un problema. La superficie de oro se deposita en los CD grabables mediante un proceso llamado sputtering.
La joyería consume alrededor del 75% de todo el oro producido. Al oro para joyería se le puede dar una gama de tonalidades dependiendo del metal con el que esté aleado (blanco, rojo, azul, verde, etc.).
– El oro blanco (una aleación de oro con platino, paladio, níquel y/o zinc) sirve como sustituto del platino.
– El oro verde (una aleación de oro y plata) se utiliza en joyería especializada, mientras que las aleaciones de oro con cobre (de color rojizo) son más utilizadas para ese fin (oro rosa).
– El oro coloidal se añade al vidrio para colorearlo de rojo o morado.
– El oro puede convertirse en hilo y utilizarse en el bordado.
– El oro se utiliza en la odontología restauradora, especialmente en restauraciones dentales como coronas y puentes permanentes, ya que su ligera maleabilidad hace que la superficie de acoplamiento molar sea superior a la de otros dientes, a diferencia de una corona de cerámica más dura.
– El oro coloidal (una nanopartícula de oro) es una solución de color intenso que se estudia actualmente en muchos laboratorios para aplicaciones médicas, biológicas y otras. También es la forma que se utiliza como pintura de oro en la cerámica antes de la cocción.
– El ácido clorúrico se utiliza en fotografía para tonificar la imagen de plata.
– El cloruro de oro (III) se utiliza como catalizador en química orgánica. También es el punto de partida habitual para fabricar otros compuestos de oro.
– El oro se utiliza como recubrimiento que permite ver el material biológico bajo un microscopio electrónico de barrido.
– Muchas competiciones y honores, como los Juegos Olímpicos y el Premio Nobel, otorgan una medalla de oro al ganador.
– Como es un buen reflector tanto de la luz infrarroja como de la visible, se utiliza para los revestimientos protectores de muchos satélites artificiales y en los cascos de los astronautas para evitar la ceguera provocada por el sol.
– El oro se aplica como una fina película en las ventanas de los grandes edificios para reflejar el calor de los rayos del Sol.
– El oro en escamas se utiliza en y sobre algunos dulces y bebidas gourmet. Se llama varak (o varaq) en la India. Al no tener ninguna reactividad, no añade ningún sabor, pero se toma como una delicia. Algunos lo utilizan como excusa para crear manjares supercaros (cócteles de 1.000 dólares). Por razones similares, también se utiliza como base para algunas afirmaciones supersticiosas y exageradas sobre la salud. Sólo las sales y los radioisótopos (mencionados anteriormente) tienen alguna evidencia de valor medicinal.
Usos médicos
Las afirmaciones sobre los beneficios médicos del oro se remontan a muchos miles de años. Muchas culturas antiguas, como las de la India y Egipto, utilizaban preparados medicinales a base de oro. Las primeras aplicaciones del oro en China fueron para el tratamiento de dolencias como la viruela, las úlceras de la piel y el sarampión. En Japón, la tradición sugiere que unas finas láminas de oro colocadas en el té, el sake y la comida son beneficiosas para la salud.
Aparte del uso obvio de las aleaciones de oro en las restauraciones dentales, también hay una serie de aplicaciones directas del oro en dispositivos médicos. Al igual que las aplicaciones dentales, éstas están relacionadas con la excelente biocompatibilidad del oro como material. Entre las aplicaciones se incluyen los cables para marcapasos y los stents chapados en oro que se utilizan en el tratamiento de enfermedades cardíacas.
El oro posee un alto grado de resistencia a la colonización bacteriana y, por ello, es el material de elección para los implantes con riesgo de infección, como los del oído interno. El oro tiene una larga tradición de uso en esta aplicación y se considera un metal muy valioso en la microcirugía del oído.
El oro y los compuestos de oro también se han utilizado históricamente en medicamentos para el tratamiento de una amplia gama de dolencias. Este uso de los compuestos de oro en medicina se denomina crisoterapia. El francés Jacques Forestier informó en 1929 de que el uso de complejos de oro era beneficioso para el tratamiento de la artritis. Trabajos posteriores a la Segunda Guerra Mundial demostraron de forma concluyente que los fármacos de oro son eficaces en el tratamiento de pacientes con artritis reumatoide. Dos de los compuestos de oro más citados en este tipo de tratamientos son la miocrisina y la auranofina.
El isótopo oro-198, (vida media: 2,7 días) se utiliza en algunos tratamientos contra el cáncer y para tratar otras enfermedades.
Por último, también hay que tener en cuenta que sin la fiabilidad que proporciona el oro en los componentes electrónicos de los dispositivos médicos, como los marcapasos y los respiradores, muchos tratamientos médicos no serían tan eficaces como lo son hoy.
Catalizadores
En la actualidad se ha demostrado que las siguientes reacciones son catalizadas eficazmente por catalizadores de oro soportados:
– Oxidación de monóxido de carbono, incluyendo la oxidación selectiva en una corriente de hidrógeno
– Combustión catalítica de hidrocarburos
– Hidrocloración de etileno
– Reacción de hidrógeno + oxígeno para dar peróxido de hidrógeno
– Eliminación de sulfuro de hidrógeno y eliminación de dióxido de azufre
– Oxidación de glucosa a ácido glucónico
– Descomposición oxidativa de dioxinas
– Eliminación oxidativa de mercurio
– Descomposición de ozono
– Reducción de NOx con propeno monóxido de carbono o hidrógeno
– Oxidación selectiva, por ejemplop. ej. epoxidación de olefinas,
– Hidrogenación selectiva, p. ej. de alquinos y dienos a monoolefinas
– Síntesis de acetato de vinilo a partir de eteno, ácido acético y oxígeno
– Desplazamiento de gas de agua
Fuentes:
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