#electrones

La Autoridad de Riesgo Nuclear de la Argentina ARN se expidió tras una nota formal de FATE. La difundieron medios nacionales. Desde la empresa de neumáticos FATE sostenían que debido a la toma de la empresa no podían garantizar las condiciones de seguridad de un equipo acelerador lineal de electrones que se usa en el proceso productivo. Desde FATE en la nota dan a entender que tiene elementos…

El misterio de la #puerta #cuántica: #electrones que no encuentran la salida

A principios de la década de 1970, un estudiante de la Universidad de Tokio y su tutor dieron un paso clave en la historia de la fotosíntesis artificial. Descubrieron que electrodos de dióxido de titanio podían separar lentamente el agua cuando se exponían a un haz de luz brillante. Esta fue una de las primeras pruebas de que podríamos imitar el proceso natural de fotosíntesis en un laboratorio,…

Los hallazgos ponen la mirada en los cinturones de radiación, que son generados por el campo magnético de la Tierra.

Cuando cae un rayo, los electrones caen a raudales. En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder, dirigidos por un estudiante de grado, han descubierto una nueva conexión entre el clima en la Tierra y el clima espacial. El equipo utilizó datos satelitales para revelar que las tormentas eléctricas en nuestro planeta pueden desalojar electrones particularmente de…

Etapas de la Fundición y Electrorefinación

El proceso de fundición, posee, de manera general, las siguientes etapas:

Secado: Esta etapa, tal como lo indica su nombre, es una etapa de secado donde se busca eliminar humedad. En ese sentido, la humedad del concentrado original, que oscila entre 6% a 8% (aproximadamente) se reduce a niveles que oscilan entre 0,2% y 0,3% lo que se denomina “secado a muerte” (CODELCO, 2019). Mencionar, que la evaporación del agua se da gracias a cambios de presión y temperatura, para esta última, es importante que este bajo los 300 [°C], ya que después de eso, el azufre contenido en el concentrado podria reaccionar con oxígeno para formar SO2 (CODELCO, 2019).

Tostación: La tostación es un proceso que consiste en la oxidación parcial de los sulfuros de concentrado, eliminación de As y eliminación de azufre como SO2 a través de una reacción sólido-gaseosa entre azufre y oxígeno (CODELCO, 2019). Mencionar que esta etapa, se lleva a cabo a temperaturas entre los 500 [°C] a 800 [°C] (CODELCO, 2019).

Fusión: En esta etapa, el objetivo principal, es formar una fase de sulfuros líquidos, compuesta principalmente por calcosina (Cu2S), covelina (CuS), Calcopirita (CuFeS2), pirita (FeS2) y bornita (Cu5FeS4), la cual, idealmente, debería contener todo el cobre alimentado, y otra fase oxidada, llamada escoria, que se componen principalmente de silicatos de hierro y que, idealmente, debería estar exenta de cobre (CODELCO, 2019). Para ello, se debe trabajar a 1200 [°C], ya que a esa temperatura ocurre la fusión (CODELCO, 2019). Por lo demás, la fase rica en cobre, es denominada mata, la cual, puede contener varios metales valiosos y, por lo general, posee una composición de 62% a 70% en peso de cobre. En cambio, la escoria, al ser pobre en metales solo es material de descarte, aunque si tiene alto contenido de metales, debe ser reprocesada. Por lo general posee un 1% a 2% de cobre (CODELCO, 2019).

Conversión: En etapa, se busca concentrar, eliminar ciertas impurezas y oxidar la mata, obteniéndose cobre blíster y dióxido de azufre.  Para ello, se requiere trabajar a temperaturas mayores a 1200 [°C] y utilizar ciertos insumos como cal fina, oxigeno técnico y aire de distribución. En cuanto, a la producción de cobre blíster, este alcanza un contenido promedio de cobre del 99,0% y dentro de sus impurezas, puede contener cierta cantidad de otros metales valiosos como oro o plata (CODELCO, 2019).

Refino a fuego: Es un proceso a altas temperaturas, con el fin de generar ánodos más puros y homogéneos. Para ello, al cobre blíster fundido, se le inyecta aire enriquecido con oxígeno, el cual permite eliminar impurezas. También, se agregan pequeñas cantidades de cal que permiten la formación de una escoria. Una vez limpio el cobre, se lleva a una etapa de reducción de oxígeno, mediante la inyección de gas natural fraccionado con vapor de aire, de manera que se genera un cobre anódico con un contenido de 99,6% de cobre aproximadamente (CODELCO, 2019).

Una vez se obtiene el cobre anódico, este se lleva al proceso de electrorefinación para purificarlo aún más:

Electrorefinación: Esta etapa, se caracteriza por un proceso de electrolisis, el cual, consiste en disolver ánodos provenientes de la función, a través de la aplicación de una corriente eléctrica, de manera que el cobre contenido en ellos se traslade a los cátodos de cobre. Lo anterior, permite la formación de cátodos de cobre con un 99,99% de pureza (CODELCO, 2022). Mencionar que, este proceso puede durar entre 12 a 14 días y, durante este lapso, se consume, aproximadamente, el 85% del ánodo (CODELCO, 2022).

Referencias:

CODELCO. (2019). Fundición: "Recién salido del horno". Obtenido de CODELCOEDUCA: https://www.codelcoeduca.cl/codelcoeduca/site/artic/20190109/asocfile/20190109005205/fundicion_media_t__cnico_060119.pdf

Una de las cámaras más rápidas del mundo ha logrado captar el movimiento de los electrones, para investigar su comportamiento.

La cámara que ha usado el equipo del Institute of Experimental and Applied Physics, de la Universidad de Kiel, en Alemania, es una de las más rápidas del mundo. La han desarrollado para que trabaje a 13 femtosegundos. Esta unidad de tiempo es el resultado de dividir en mil billones (de los españoles) un solo segundo.

Este instante no tiene lugar en términos humanos. Pero es que tampoco lo tiene el movimiento de los electrones. Por eso era necesaria una cámara de esta potencia, para poder registrar el movimiento de estas partículas elementales. El equipo de la Universidad de Kiel se ha dedicado a esta tarea, sobre la que no se ha explorado demasiado antes. El motivo es porque los movimientos son tan rápidos que es difícil estudiar algo así.

Para hacerse una idea, cuando un panel fotovoltaico convierte la luz en electricidad, la mayor parte de la energía solar se pierde. Esto se debe al comportamiento de los electrones dentro de los materiales. Cuando la luz impacta contra un material, estimula a los electrones energéticamente durante una fracción pequeñísima de segundo. Después, estos devuelven la energía al entorno. Este momento de transición, en el que los electrones están «energizados», si se permite la expresión, es el que ha investigado el equipo de Kiel.

Los científicos han podido investigar el intercambio de energía entre los electrones y su entorno en tiempo real. Esto tiene importantes implicaciones, pues las propiedades de un material dependen del comportamiento de sus átomos y electrones. En el experimento los científicos irradiaron grafito con un pulso electromagnético ultracorto y grabaron el movimiento de los electrones.

La cámara fue capaz de grabar cómo la energía en forma de luz se introducía y distribuía a través del sistema de electrones. El experimento puede tener aplicaciones futuras en lo que respecta a componentes ultrarrápidos de optoelectrónica.

La de la Universidad de Kiel no es la única cámara que ha desafiado los límites inferiores de la física. Se han desarrollado dispositivos capaces de captar los impulsos eléctricos entre las neuronas. Se trata de herramientas destinadas a la investigación. Pero la tecnología de consumo también avanza a buen ritmo.

No es comparable, pero el MIT diseñó una cámara que solo necesitaba un fotón para cada píxel. Con estas cualidades estaría más que solventado el problema de las fotografías oscuras. En cuanto a la velocidad, lo máximo alcanzado –en un nivel experimental, pero fuera del campo de la observación de partículas– se cifra en 4,4 billones de imágenes por segundo. Aún lejos, por supuesto, de cámaras como la utilizada en Kiel.