Plata

La plata es un metal de transición blanco, brillante, blando, dúctil, maleable. Posee la más alta conductividad eléctrica y conductividad térmica de todos los metales, pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en aplicaciones eléctricas. La plata pura presenta el color más blanco y el mayor índice de reflexión. Es un metal lustroso de color blanco-grisáceo. Desde el punto de vista químico, es uno de los metales pesados y nobles; desde el punto de vista comercial, es un metal precioso.

En la tabla periódica de los elementos su símbolo es Ag (procede del latín: argentum, “blanco” o “brillante”). El símbolo de la plata proviene del latín argentum y la mayoría de las lenguas neolatinas actuales tanto ibéricas como galoromances e itálicas (derivados de una raíz indoeuropea que significa ‘brillante’). Su nombre es una evolución de la palabra latina *platus (cf. chato). Esta significaba originalmente “plano” y posteriormente “lámina metálica”.

Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales (generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Es muy escasa en la naturaleza, de la que representa una parte en 10 millones de corteza terrestre. La mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minas de cobre, zinc, plomo y oro.

La plata es un metal muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro, y presenta un brillo blanco metálico susceptible al pulimento. No se oxida en agua y aire, si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de hidrógeno o aire con azufre.

Producción de Plata

La plata se obtiene, principalmente, como subproducto cuando se refinan los minerales de cinc y cobre. Sin embargo, también se obtiene de minerales ricos en plata, siendo el más común la argentita, un sulfuro de plata.

La plata se encuentra nativa, combinada con azufre (argentita, Ag2S), arsénico (proustita, Ag3AsS3), antimonio (pirargirita, Ag3SbS3)3 o cloro (plata córnea, AgCl), formando un numeroso grupo de minerales de plata. El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, oro, plomo y plomo-cinc.

De los muchos procesos desarrollados en el tiempo, el normalmente usado hoy en día para beneficio de la plata, a partir de la argentita, es el proceso del cianuro. Después de triturar el mineral, se muele finamente en un molino de bolas que contiene una solución diluida de cianuro sódico.

El sulfuro de plata, y también la plata libre, reaccionan con la solución de cianuro sódico para dar argento-cianuro sódico, Na [Ag(CN);] que es soluble en agua.

La suspensión se agita durante varios días con aire comprimido. Así se oxida el sulfuro sódico formado por la reacción entre el sulfuro de plata y el cianuro sódico. La solución de argento-cianuro sódico se filtra, y se separa el aire disuelto haciendo el vacío. Finalmente, la plata se separa de la solución añadiendo una suspensión de cinc finamente pulverizada.

La plata precipitada se filtra y se seca. Este producto contiene, como mínimo, 75 % de plata, pero aún existen impurezas, especialmente, exceso de polvo de cinc. Por tanto, es necesario una purificación posterior.

Puesto que el 75 % de la producción mundial de plomo se obtiene de minerales que también contienen plata, es evidente que interesa la recuperación de la plata en la etapa del refinado del plomo, por sus beneficiosos resultados.

Un sistema para recuperar la plata es el proceso Parkes. Después de separar otras impurezas de la aleación plomo-plata, especialmente cobre, antimonio, arsénico y estaño, se añade cinc al baño. La plata es mucho más soluble que el plomo en el cinc, por lo que después de mezclar el contenido del baño la mayor parte de la plata pasa a la capa del cinc fundido, que flota sobre el plomo. Cuando desciende la temperatura del baño se separa la aleación cinc-plata de la superficie, a medida que va solidificando. A continuación se destila el cinc, y queda finalmente la plata, que tiene un punto de fusión más alto.

La plata es un metal blanco que tiene una buena resistencia a la acción de la mayoría de las sustancias. No la atacan el oxígeno ni el aire, pero se ennegrece fácilmente si el aire tiene trazas de ácido sulfhídrico, que forma una capa
negra de sulfuro de plata en la superficie.

La capa negra que aparece en los cubiertos de plata se debe a la acción de los compuestos orgánicos de azufre. Los halógenos (cloro, bromo, yodo) atacan a la plata, pero no la afectan los álcalis y sólo reacciona con muy pocos
ácidos: ácido sulfúrico concentrado en caliente y ácido nítrico diluido. La plata es el mejor conductor del calor y de la electricidad, aunque corrientemente se usa el cobre, porque es más económico.

Sin embargo, también se usa la plata en plantas químicas, debido a su resistencia a la corrosión y su punto de fusión relativamente alto (960° C), además de su alta conductividad. Así, las vasijas de reacción, hervidores en columnas
de destilación, se recubren a veces de plata. Los tubos de los intercambiadores de calor se hacen de plata.

La plata se utiliza en varios tipos de aparatos eléctricos. Es de particular valor en contactos eléctricos, como en las unidades de control de los semáforos. Numerosas aleaciones de plata son de importancia industrial, como las de
plata-cobre-cinc y plata-fósforo-cobre, que se usan para soldar el latón. Sin embargo, la mayor cantidad se usa en materiales fotográficos.

El platino forma parte de un grupo de metales relacionados entre sí, integrado por osmio, iridio, paladio, rodio y rutenio. No sólo están asociados en la naturaleza, sino que en la industria se les alea frecuentemente, por lo que se
denominan «metales del platino».

El platino y el paladio son los más abundantes del grupo, pero su abundancia dentro de las rocas máficas no permite considerarlas como recursos potencíales de ellos, a no ser que hayan intervenido procesos de concentración
especiales. Son metales muy pesados, insolubles, maleables y de dureza elevada. El iridio es el más pesado y el osmio el más duro.

Aplicaciones

Aproximadamente el 70% de la producción mundial de plata se utiliza con fines industriales, y el 30%, con fines monetarios; buena parte de este metal se emplea en orfebrería, pero sus usos más importantes se dan en la industria fotográfica, química, médica, y electrónica.

En la mayor parte de sus aplicaciones, la plata se alea con uno o más metales. La plata, que posee las más altas conductividades térmica y eléctrica de todos los metales, se utiliza en puntos de contacto eléctricos y electrónicos. También se emplea mucho en joyería y piezas diversas. Entre la aleaciones en que es un componente están las amalgamas dentales y metales para cojinetes y pistones de motores.

La plata es un elemento bastante escaso. Algunas veces se encuentra en la naturaleza como elemento libre (plata nativa) o mezclada con otros metales. Sin embargo, la mayor parte de las veces se encuentra en minerales que contienen compuestos de plata. Los principales minerales de plata son la argentita, la cerargirita o cuerno de plata y varios minerales en los cuales el sulfuro de plata está combinado con los sulfuros de otros metales. Aproximadamente tres cuartas partes de la plata producida son un subproducto de la extracción de otros minerales, sobre todo de cobre y de plomo.

La plata pura es un metal moderadamente suave (2.5-3 en la escala de dureza de Mohs), de color blanco, un poco más duro que el oro. Cuando se pule adquiere un lustre brillante y refleja el 95% de la luz que incide sobre ella. Su densidad es 10.5 veces la del agua. La pureza de la plata de mejor grado contiene al menos 99,9% de plata pudiéndose alcanzar purezas del 99,999%. Se denomina plata de ley aquella en la que el metal precioso entra en su composición en la cantidad mínima fijada por la legislación vigente; dicha cantidad, expresada en tanto por mil en peso, o milésimas, se denomina «ley».

Aunque la plata es el metal noble más activo químicamente, no es muy activa comparada con la mayor parte de los otros metales. No se oxida fácilmente (como el hierro), pero reacciona con el azufre o el sulfuro de hidrógeno para formar la conocida plata deslustrada. El galvanizado de la plata con rodio puede prevenir esta decoloración. La plata no reacciona con ácidos diluidos no oxidantes (ácidos clorhídrico o sulfúrico) ni con bases fuertes (hidróxido de sodio). Sin embargo, los ácidos oxidantes (ácido nítrico o ácido sulfúrico concentrado) la disuelven al reaccionar para formar el ion positivo de la plata, Ag+. Este ion, que está presente en todas las soluciones simples de compuestos de plata solubles, se reduce fácilmente a metal libre, como sucede en la deposición de espejos de plata por agentes reductores orgánicos. La plata casi siempre es monovalente en sus compuestos, pero se conocen óxidos, fluoruro y sulfuro divalentes. Algunos compuesto de coordinación de la plata contienen plata divalente y trivalente. Aunque la plata no se oxida cuando se calienta, puede ser oxidada química o electrolíticamente para formar óxido o peróxido de plata, un agente oxidante poderoso. Por esta actividad, se utiliza mucho como catalizador oxidante en la producción de ciertos materiales orgánicos.

Algunos Usos de la Plata

Armas blancas o cuerpo a cuerpo, tales como espadas, lanzas o puntas de flecha.
En Fotografía por su sensibilidad a la luz, ya no tanto en la actualidad, (especialmente el bromuro y el yoduro, así como el fosfato).
El yoduro de plata se ha utilizado también para producir lluvia artificial.
En Medicina, a pesar de carecer de toxicidad, es mayormente aplicable en uso externo. Un ejemplo es el nitrato de plata, utilizado para eliminar las verrugas.
En Electricidad para los contactos de generadores eléctricos de locomotoras diésel-eléctricas llevan contactos (de aprox. 1 in. de espesor) de plata pura; y esas máquinas tienen un motor eléctrico en cada rueda o eje. El motor diésel mueve el generador de electricidad, y se deben también agregar los contactos de las llaves o pulsadores domiciliarios de mejor calidad que no usan sólo cobre (más económico).
En electrónica, por su elevada conductividad es empleada cada vez más, por ejemplo, en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.
Fabricación de espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes se fabrican con aluminio).
La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a. C., inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura.
En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos ornamentales y de uso doméstico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artículos de bisutería.
En aleaciones para piezas dentales.
Catalizador en reacciones de oxidación. Por ejemplo, en la producción de formaldehído a partir de metanol y oxígeno.
Aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas de plata-zinc y plata-cadmio de alta capacidad.
En el montaje de ordenadores se suele utilizar compuestos formados principalmente de plata pura para unir la placa del microprocesador a la base del disipador, y así refrigerar el procesador, debido a sus propiedades conductoras de calor.

La plata se alea fácilmente con casi todos los metales, excepto con el níquel que lo hace con dificultad y con el hierro y el cobalto con los que no se alea. Incluso a temperatura ordinaria, la plata forma amalgamas con mercurio.

El metal de aleación por excelencia es el cobre, que endurece la plata si se añade a ésta hasta contenidos del 5% (lo que se conoce como plata de ley), aunque se han utilizado platas con contenidos mayores de cobre. Las adiciones de cobre no alteran el color de la plata incluso aunque se llegue hasta contenidos del 50%, aunque en este caso el color se conserva en una capa superficial que al desgastarse mostrará una aleación de color rojizo, tanto más acusado cuanta mayor sea la cantidad de cobre. También se han usado aleaciones con cadmio en joyería, ya que este elemento le confiere a la aleación una ductilidad y maleabilidad adecuadas para el trabajo del metal.

Entre los compuestos de plata de importancia industrial destacan:

El fulminato, que es un potente explosivo.
El nitrato y los haluros (bromuro, cloruro y yoduro) reaccionan a la luz y se usan en emulsiones fotográficas.
El yoduro se ha utilizado en pruebas realizadas con el propósito de provocar lluvia artificialmente.
El óxido se utiliza como electrodo positivo (ánodo) en pilas botón.

Otras futuras aplicaciones de la plata

Se está investigando en la síntesis de nanopartículas de plata y su posterior incorporación en recubrimientos ultrafinos. Entre las posibles aplicaciones de este desarrollo destaca la fabricación de recubrimientos antibacterianos, que resultan eficientes debido al efecto biocida de la plata, por lo que son de gran interés en aplicaciones biomédicas como agentes bactericidas, fungicidas, antivirales o cicatrizantes.

Otra de las aplicaciones de esta investigación es el desarrollo, diseño y fabricación de un nuevo tipo de sensores de fibra óptica, basados en la generación simultánea de dos fenómenos ópticos en un mismo dispositivo. Estos sensores permiten obtener medidas más precisas de diversos parámetros físicos, químicos o biológicos. Se ha demostrado que los dispositivos fabricados con nanopartículas de plata presentan mejores tiempos de respuesta que los convencionales y muestran gran estabilidad y durabilidad en el tiempo.

La demanda de plata en los próximos años es la industria para la elaboración de poliéster, textiles, envases PET, catalíticos de óxido de tileno y equipos fotovoltaicos.

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