La rareza y la abundancia de los elementos

En la naturaleza observamos que unos metales son comunes mientras que otros son raros o incluso rarísimos. Los ejemplos de este hecho son numerosos y no se puede, desde luego, comparar el hierro con la plata o el platino y el radio, que son mucho más raros. Estas consideraciones evidentes no se aplican sólo a los metales, sino en general a todos los elementos: por ejemplo, el oxígeno, que no es un metal, es muy abundante en la atmósfera, siendo uno de sus principales componentes (21 % aproximadamente).

Se encuentra también muchísimo oxigeno combinado químicamente con el agua del mar, y también en las rocas como constituyente fundamental de los silicatos, que de las rocas configuran la parte más preponderante. Por el contrario, otros cuerpos no metálicos, como el bromo, iodo, y, sobre todo, alguno de los gases nobles (neon, kripton y xenon), son verdaderamente raros.

Es evidente que para cada elemento químico existe una rareza mayor o menor, a menudo muy distinta entre uno y otro. A menudo la rareza determina el valor de varios elementos, como es sabido, el oro y sus compuestos cuesta mucho más que el hierro y sus compuestos, y también el iodo y sus derivados tienen un valor mayor que el cloro y el oxígeno.

Esto no siempre es cierto, por ejemplo, el escandio y sus compuestos son muy costosos, si bien en las rocas de la costra terrestre es diez veces más abundante que el estaño o el arsénico, que tienen un precio modesto. Análogamente el titanio considerado generalmente como un metal raro de precio elevado, resulta ochenta veces más abundante que el cobre, cuyo precio es más accesible.

Factores de valor de los elementos.

¿Cuáles son entonces los factores que determinan el valor de un metal? En efecto, es cierto que la rareza cuenta, pensemos, por ejemplo, en los metales preciosos, que son verdaderamente raros en la naturaleza. Sin embargo, no es sólo la rareza de un metal la que define el precio, sino también el costo de extracción u obtención de su estado puro.

Por ejemplo, el titanio da raras veces yacimientos de interés comercial, mientras que es abundante en las rocas en cantidades modestas de las cuales es difícil obtenerlo a escala industrial. La misma reducción después, y, por tanto, la obtención de metales de los óxidos, se presenta técnicamente más difícil y sin lugar a duda costosa. Hace algún tiempo este problema se tenía también para el aluminio, que era el metal más abundante de la costra terrestre, y se recuerda en el siglo XIX que los objetos de aluminio eran tan caros, que el Emperador Napoleon III alardeaba que su servicio de mesa estaba todo hecho con este metal.

A continuación, se encontraron procesos industriales adecuados que han hecho de este metal que sea de bajo precio y de uso muy común, por el contrario, estas dificultades técnicas no se han resuelto todavía bien para el titanio. Análogamente para el escandio o el germanio se encuentran dispersos en numerosos minerales comunes de las rocas, pero en cantidades tan bajas que hacen muy costosa su extracción.

Por el contrario, elementos como el cobre, la plata, el plomo, el mercurio, se encuentran en la naturaleza considerablemente enriquecidos en las vetas de yacimientos metalíferos como en concentraciones notables de estos metales, en minerales propios.

Las implicaciones metalúrgicas.

Las dificultades de la metalurgia para estos últimos elementos son modestas, dado que es muy fácil la obtención de los metales de los óxidos y de los sulfuros correspondientes. No es por casualidad que estos metales han sido los primeros en ser descubiertos y utilizados por el hombre.

A veces, sin embargo, la pureza puede presentar un problema bastante serio. De hecho, son conocidas las propiedades eléctricas, mecánicas y de resistencia a la corrosión de diversos metales que son sensiblemente distintas según su pureza. Por ejemplo, el cobre, que debe ser utilizado como conductor eléctrico, de resultados netamente mejores si es muy puro, porque su conductividad llega a ser menos alta en el metal menos puro.

Para este fin se usa el método de la conducción electrolítica, que tiene la ventaja de recuperar impurezas también notables (plata, oro, selenio, teluro, etc.). En otros casos, como para el silicio o el germanio, que deben ser usados en los semiconductores, es necesario absolutamente alcanzar purezas muy costosas porque se recurre a métodos de refinación por zonas para los lingotes de metal.

Dado que, sobre todo, el silicio es sensible a la acción del aire y de muchos agentes químicos, estas operaciones se efectúan en atmósferas de gas inerte (argon). Se ve así que también un elemento muy común, como es de hecho el silicio, puede convertirse en costoso si se refiere a materiales de pureza muy elevada.

ENCICLOPEDIA LOS MINERALES, Ediciones Nueva Lente, página 514