Amalgama (química)
Una amalgama és una substància formada per la reacció química del mercuri amb un altre metall. Gairebé tots els metalls poden formar amalgames amb el mercuri, amb la notable excepció del ferro i el platí. L'amalgama de plata i mercuri són importants en estomatologia (dentistes) i l'amalgama d'or i mercuri es fa servir per a l'extracció d'or de les menes d'or.
L'origen de la paraula amalgama prové del llatí medieval (on es deia també amalgama) i significava "aliatge de mercuri (especialment amb or o plata)" que potser és una alteració del llatí clàssic malagma "emplastre de guix," probablement procinent de l'àrab al-malgham "un cataplasma emol·lient o un ungüent pels als dolors (especialment calent)", potser del grec malagma "substància estovant," de malassein "estovar" de malakos "tou".[1]
Amalgames conegudes
[modifica]Amalgama dental
[modifica]Els dentistes han usat aliatges de mercuri amb els metalls com la plata, el coure, l'indi, l'estany i el zenc. L'amalgama és un material versàtil i que restaura, és econòmic i relativament fàcil de manipular; roman tou durant un temps curt i pot omplir qualsevol volum irregular i aleshores forma un compost dur. L'amalgama dura molt més temps que altres materials que restauren com els composite fet de resines encara que la diferència ha minvat amb el continu desenvolupament de noves resines.
Amalgames de potassi
[modifica]Per als metalls alcalins, l'amalgamació és exotèrmica i es poden identificar diferents formes químiques, com KHg i KHg₂.[2] KHg té color daurat mb un punt de fusió de 178 °C, i KHg₂ té color platejat amb un punt de fusió de 278 °C. Aquestes amalgames són molt sensibles a l'aire i l'aigua, però poden ser treballades sota nitrogen sec. La distància Hg-Hg és d'uns 300 picòmetres, en el cas de Hg-K és de 358 pm.[2]
Les fases K₅Hg₇ i KHg11 també es coneixen; rubidi, estronci i bari són coneguts com a undecamercúrids i són isoestructurats. L'amalgama de sodi (NaHg₂) té una estructura diferent, amb els àtoms de mercuri formant capes hexagonals i els àtoms de sodi formant una cadena linear, però l'àtom de potassi és massa gros per una estructura hexagonal.
Amalgama de sodi
[modifica]L'amalgama de sodi la produeix el procés cloralcalí i es fa servir com un agent reductor important i en química inorgànica. Amb aigua es descompon en una solució d'hidròxid de sodi concentrada, la qual torna al procés cloroalcalí. Si en lloc d'aigua es fa reaccionar amb un alcohol anhidre es forma el corresponent alcòxid de sodi (en lloc de l'hidròxid).
Amalgama d'amoni
[modifica]Es va descobrir l'any 1808 per Humphry Davy i Jöns Jakob Berzelius.
És una massa esponjosa, tova i grisa que es descompon ràpidament a la temperatura d'una habitació o en contacte amb aigua o alcohol:
És molt tòxica i perillosa pel medi ambient.
Ús en la mineria
[modifica]El mercuri s'ha fet servir en els processos de la mineria d'or i la de plata gràcies a la facilitat amb què el mercuri forma amalgames amb l'or i la plata. En el cas de la mineria d'or quan s'obté rentant els dipòsits de sorres o graves, el mercuri sovint es fa servir per separar l'or dels altres metalls pesants.
L'amalgamació amb mercuri va ser el primer procés utilitzat per als minerals de plata amb el desenvolupament del procés de patio a Mèxic el 1557. Hi havia també altres processos miners d'amalgamació per a minerals de plata, incloent el de la paella (pan amalgamation) i el procés de Washoe.
Amalgama d'or
[modifica]Extracció d'or en la mineria
[modifica]Aquest procés és efectiu quan l'or fi o farina d'or ("flour gold") no es podria extreure de la mena usant mètodes hidromecànics. Grans quantitats de mercuri van ser utilitzats en la mineria del placer, on els dipòsits compostos en gran part de granit descompost en suspensió, es van separar en llargues "caixes de rifle", on el mercuri s'abocava al principi de les caixes. L'amalgama que es forma és una massa pesant sòlida de color gris mat. L'ús de mercuri que es feia servir en la mineria de placer (al·luvial) de Califòrnia al segle xix actualment és prohibit pels grans problemes de contaminació causats en ambients fluvials i els estuaris que encara continuen actualment i de vegades es troben encara trossos d'amalgames aigües avall del riu i el fons de rierols.
Extracció d'or en el processament de la mena
[modifica]
.
La mena triturada es renta sobre làmines de coure revestides de mercuri, on les partícules fines d'or d'on formen una amalgama amb el mercuri. L'amalgama es grata i llavors l'or se separa de l'amalgama per escalfament i evaporació del mercuri i aquest es recupera després per condensació amb un aparell condensador per tornar a utilitzar les plaques o làmines.
On es feia servir un molí per triturar les menes auríferes, una part del procés d'extracció implicava usar usar plaques de coure revestides de mercuri sobre les quals s'havien rentat aquestes menes triturades.
Extracció d'or (amb retorta)
[modifica]L'amalgama obtinguda per qualsevol dels processos anteriors s'escalfava a continuació en una retorta de destil·lació, recuperant el mercuri per a la seva reutilització i separant-ne l'or. Atès que aquest procés deixa anar vapors de mercuri a l'atmosfera, el procés pot donar efectes adversos per a la salut i una contaminació de molta durada.
Actualment, l'amalgamació de mercuri, en els països desenvolupats, ha estat reemplaçada per altres mètodes per recuperar l'or i la plata de les seves menes. No obstant això, l'amalgamació de mercuri segueix sent utilitzat regularment pels petits miners d'or de plaer (sovint il·legalment) i en particular en els països en desenvolupament, com per exemples a l'Amazones del Brasil.
Amalgama d'alumini
[modifica]L'amalgama d'alumini es fa servir com a agent reductor.
Amalgama de tal·li
[modifica]L'amalgama de tal·li té un punt de solidificació de −58 °C, que és més baix que el del mercuri, i per tant es fa servir per a termòmetres que operen a baixes temperatures.
Amalgama d'estany
[modifica]L'amalgama d'estany es va fer servir a mitjans del segle xix per donar capes de plata.[3]
Sondes d'amalgama
[modifica]
Les sals de mercuri són molt més tòxiques que el mercuri metall l'amalgama de mercuri, ja que les sals de mercuri són solubles en aigua. La presència d'aquestes sals en l'aigua es pot detectar amb una sonda que fan servir la rapidesa amb la qual els ions de mercuri formen una amalgama amb el coure. S'aplica una solució d'àcid nítric sobre les sals sota investigació i els ions de mercuri presents formaran unes taques d'amalgama sobre una placa de coure. En canvi els ions de plata fan unes taques similars però que se'n van amb l'aigua fàcilment.
La reacció redox que es presenta quan el mercuri oxida el coure és:
- Hg2+ + Cu → Hg + Cu2+
Referències
[modifica]- ↑ «amalgam | Origin and meaning of amalgam by Online Etymology Dictionary» (en anglès). [Consulta: 17 desembre 2017].
- ↑ 2,0 2,1 E J Duwell; N C Baenziger «The Crystal Structures of KHg and KHg2». Acta Cryst., 8, 11, 1955, pàg. 705–710. DOI: 10.1107/S0365110X55002168.
- ↑ «Die Sendung mit der Maus, Sachgeschichte vom Spiegel» (en alemany). Arxivat de l'original el 2009-04-17. [Consulta: 24 abril 2009].
Bibliografia
[modifica]
- Prandtl, W.: Humphry Davy, Jöns Jacob Berzelius, zwei führende Chemiker aus der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 1948
- Hofmann, H., Jander, G.: Qualitative Analyse, 1972, Walter de Gruyter, ISBN 3110036533