Grupo 454

GRUPO 14

&... C, Si, Ge, Sn, Pb.

&... Nombre del grupo: Elementos del Carbono.

&... La línea gruesa (que tiene forma de escalera) cruza las columnas 13 a 17; los elementos próximos a ella tienen, a menudo, tanto propiedades metálicas como no-metálicas: el carbono, que es no-metal, conduce la electricidad; el silicio y el germanio son semiconductores con resistencias que varían con las condiciones de manera muy acusada.

&... No se parecen mucho los elementos: el carbono es no-metal y puede formar con del carbono cadenas muy largas; el silicio es un no-metal con algunas propiedades metálicas; el germanio es un semimetal típico; el estaño y el plomo son metales pero menos reactivos que los demás metales.

Características del carbón activado:

El carbón activado es un material poroso preparado por la carbonización y activación de materiales orgánicos, especialmente de origen vegetal, hullas, lignitos y turbas, con el fin de obtener un alto grado de porosidad y una importante superficie intraparticular. La elevada superficie específica facilita la adsorción física de gases y vapores de mezclas gaseosas o sustancias dispersas en líquidos. La actividad del carbón activado en los procesos de absorción viene dada fundamentalmente, por la naturaleza de la materia prima y el proceso de activación utilizado en la producción del mismo. Su capacidad absorbente se ve muy favorecida por la estructura porosa y la interacción con adsorbatos polares y no polares, dada su estructura química, además las reacciones químicas en su superficie están influenciadas por centros activos, dislocaciones y discontinuidades, donde los carbones tienen electrones desapareados y valencias insaturadas presentando mayor energía potencial.

Características del coque:

El coque es un residuo solido y poroso obtenido a partir de las hullas mediante destilación. El tipo de carbón utilizado en este proceso tiene un porcentaje de materias volátiles que varia entre 22% y 26%. La destilación también llamada coquización consiste en calentar las hullas hasta temperaturas de 900 Cº y 1250 Cº en ausencia de aire en cámaras cerradas. Este combustible se utiliza mayoritariamente en la industria siderúrgica para el calentamiento en altos hornos como para ejercer de reductor en la transformación del mineral de hierro en arrabio o fundición. En la segunda fusión de la fundición puede utilizarse también para el calentamiento de los cubilotes. En principio se utilizaba carbón vegetal como combustible para los altos hornos, mucho mas puro que el coque ya que tiene menos cenizas y contenido en azufre. Sin embargo tras una serie de mejora técnicas que han permitido reducir el consumo de coque (de elevado precio) se descarta el carbón vegetal en favor este debido a sus destacadas propiedades.

- Gran resistencia a la abrasión y al desgaste, lo que le permite soportar el rozamiento contra las paredes del horno u otros materiales sin romperse y evitando la formación de polvo de coque, que obstaculizaría el paso de gases.

Gran resistencia a la compresión (superior a 100 Kg/cm2) para soportar el peso de los materiales que se cargan en el alto horno.

Elevada porosidad ya que tiene una alta superficie específica que le aporta una alta reactividad, favoreciendo la penetración de los gases en el interior del coque acelerando las reacciones del alto horno.

Su combustión no produce llamas ni humos.

Pequeña concentración en azufre y cenizas y que estas sean fácilmente escorificables, debe tener una concentración inferior al 1% para no dificultar la obtención de un arrabio adecuado. El porcentaje de cenizas no podrá superar el 9%.

Tienen que tener un tamaño de partícula entre 20 y 60 mm ya que si es menor produce polvo, y si es mayor provocan irregularidades y chimeneas en el proceso.

Debe tener el mayor porcentaje de carbono posible.

Propiedades de la antracita:

La antracita es el carbón mineral de más alto rango y el que presenta mayor contenido en carbono, hasta un 95%. Es negro, brillante y muy duro, con irisaciones y sonoro por percusión. Su densidad oscila entre 1,2 y 1,8 gr/cm3. Debido a su bajo contenido en materia volátil, la antracita presenta una ignición dificultosa. Arde dando una llama azul corta y sin apenas humos. Su poder calorífico oscila entre 23 y 69 MJ/kg, ligeramente inferior al de los carbones bituminosos. Procede de la transformación de la hulla y se formó hace unos 250 millones de años, durante los períodos Carbonífero y Pérmico, en la era Primaria. Es por tanto el carbón más antiguo y casi siempre está metamorfizado, Antracita es un mineral de carbón, oscuro con tonalidades azules brillantes suele ser usado en la fundición de los metales especialmente el hierro mezclado con carbones bituminosos, se la puede encontrar también como filtro para agua, así como, en combinación con la hulla para generación de vapor y su ulterior uso en la generación de electricidad.

La Antracita es el mineral de carbón que tiene la mayor cantidad de carbón puro, supera fácilmente el 90%, tiene un poder calórico de entre 23 y 33 MJ/Kgy tiene su origen en el proceso denominado carbonificación que no es otra cosa que la transformación de los materiales orgánicos por migración paulatina a temperaturas moderadas y alta presión en turbas y carbones, gracias a la deshidrogenación incompleta.

Todo esto se sucede en dos grandes etapas, la primera que corresponde a la descomposición de la materia orgánica por bacterias aeróbicas que habitan en lechos húmedos, durante esta etapa los desechos orgánicos pueden tener una reducción en su volumen significativa, algunos autores la ubican en el orden del 50%, como es de entender, este proceso termina con la muerte de las bacterias por falta de oxigeno y es entonces, cuando se da origen a la segunda etapa de transformación, esta se verifica en cambio, con la ayuda de bacterias anaeróbicas las cuales generan ácidos, que a la larga determinarán la aniquilación de las mismas.

Dando origen a lo que se denomina como turba, como resulta evidente, en estado natural continua este proceso, haciendo que de manera continua se deposite más turba sobre la anterior, esto determina un incremento paulatino de la temperatura hasta llegar a los 100 C, con el transcurso del tiempo, la alta presión y temperatura, el mineral de carbón se va concentrándose hasta formarse el lignito y luego la Antracita.

La mayoría de estos depósitos se formaron

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