ESTA ES LA HISTORIA DE UNA FAMILIA
QUE
ACABÓ EN EL
FONDO
FONDO
DE UNA SIMA
Y nosotros...
LA ENCONTRAMOS
¿QUIERES CONOCERLOS? AQUÍ
lunes, 21 de diciembre de 2015
lunes, 9 de noviembre de 2015
EXPERIMENTANDO CON LAS REACCIONES QUÍMICAS
Una reacción química es un proceso en el cual una o varias sustancias desaparecen para formar una o más sustancias nuevas y al modo de representar las reacciones químicas se le llama ecuación química.
Vamos a experimentar con la reacción entre el vinagre (solución de ácido acético) y el bicarbonato de sodio.
Vamos a ver la conexión entre la ecuación química escrita, el modelo molecular y las sustancias reales en la reacción:
Comenzamos representando con plastilina y palillos los átomos y moléculas que intervienen en la reacción química.
Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos.
A la derecha de la flecha están las fórmulas químicas de las sustancias producidas denominadas productos
Las transformaciones que ocurren en una reacción química se rigen por la Ley de la Conservación de la masa: los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química
Entonces, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reaccción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.
Por lo tanto, una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.
FINALIDAD DEL EXPERIMENTO
1. Comprobar la transformación de unos reactivos (vinagre + bicarbonato ) en unas sustancias diferentes = productos (concretamente detectaremos la formación de gas carbónico)
2. Observar cómo se cumple la tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción cuando la presión ejercida por el gas carbónico en una dirección se traduce en el despegue de los cohetes en sentido contrario
3. Comparar la cantidad de gas carbónico producido en la reacción química (calculado teóricamente en clase a partir de la ecuación química), con el impulso observado en los cohetes.
4. Analizaremos la importancia de la estequiometría en las reacciones químicas modificando la cantidad de reactivos (el vinagre y el bicarbonato) añadidos a los cohetes.
5. Comprobaremos la influencia de la inercia (1ª Ley de Newton) en el despegue, al modificar el peso de los cohetes.
Para nuestro experimento nos interesa conocer la cantidad de producto (en este caso el dióxido de carbono) que se puede obtener a partir de una determinada cantidad de reactivos. Los cálculos que debemos hacer se llaman cálculos estequimétricos.
Para realizar los cálculos estequiométricos es necesario disponer de la ecuación química ajustada de la reacción. Entonces podemos conocer la cantidad de moléculas de un producto que se puede obtener a partir de una cierta cantidad de moléculas de los reactivos.
En nuestro caso, vemos que una molécula de ácido acético reacciona con una molécula de bicarbonato de sodio para obtener una molécula de acetato de sodio más una molécula de agua y una molécula de dióxido de carbono.
Si sabemos la masa de cada molécula sabremos también la relación entre las masas de reactivos y productos en la reacción.
Estas masas sí que las conocemos. Se llaman masas moleculares y se calculan sumando las masas de los átomos que componen las moléculas,las masas atómicas (éstas las encontrarás en cualquier tabla periódica).
Pero como puedes imaginar, son masas muy pequeñas, del orden de los diez elevado a menos veinticuatro gramos. Por eso los químicos han definido una nueva unidad para medir el número de partículas, a la que han llamado mol.
Un mol es la cantidad equivalente a la que representa su masa atómica expresada en gramos. En un mol de una sustancia hay 6, 022 por diez elevado a 23 partículas (átomos, moléculas o iones)
Por tanto, podemos leer nuestra reacción química como sigue: 60gr. de ácido acético reacciona con 32 gr. de bicarbonato de sodio para dar 82 gr. de acetato de sodio más 18 gr. de agua y 44 gr. de dióxido de carbono.
Observamos que la suma de las masas de los reactivos (144 gr) es igual a la suma de las masas de los productos (144 gr), como tenía que ser. (Ley de Lavoisier).
Cohete "Apolo 11": 200 ml de vinagre más 16,8 gr. de bicarbonato. Se producirán 8,8 gr. de dióxido de carbono que impulsará al cohete.
Cohete "Voyager 1": 100 ml de vinagre más 8,4 gr. de bicarbonato. Se producirán 4,4 gr. de dióxido de carbono, la mitad que en el caso anterior.
Cohete "Curiosity": 200 ml de vinagre más 8,4 gr. de bicarbonato. Se producirán 4,4 gr. de dióxido de carbono pues esa cantidad de bicarbonato solo puede reaccionar con 100ml de vinagre.
RESULTADOS:
Como cabía esperar, el cohete "Apolo 11" fue el que alcanzó mayor altura por la elevada presión del gas carbónico (8,8 gr.) cuya acción sobre el corcho se tradujo en una fuerza de igual intensidad pero de sentido contrario que elevó el cohete considerablemente.
El cohete "Vogager 1", con sus 4,4 gr. de carbónico producidos, alcanzó menor altura que el "Apolo 11" , pero se desplazó longitudinalmente 10 metros mientras que el cohete "Curiosity", que llevaba un exceso de vinagre (100 ml más de lo que podía reaccionar con el bicarbonato) sólo se desplazó 7,8 metros (tal vez por su mayor inercia debido al peso).
VÍDEO DEL EXPERIMENTO:
Vamos a ver la conexión entre la ecuación química escrita, el modelo molecular y las sustancias reales en la reacción:
Comenzamos representando con plastilina y palillos los átomos y moléculas que intervienen en la reacción química.
Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos.
A la derecha de la flecha están las fórmulas químicas de las sustancias producidas denominadas productosLas transformaciones que ocurren en una reacción química se rigen por la Ley de la Conservación de la masa: los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química
Entonces, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reaccción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.
Por lo tanto, una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.
FINALIDAD DEL EXPERIMENTO
1. Comprobar la transformación de unos reactivos (vinagre + bicarbonato ) en unas sustancias diferentes = productos (concretamente detectaremos la formación de gas carbónico)
2. Observar cómo se cumple la tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción cuando la presión ejercida por el gas carbónico en una dirección se traduce en el despegue de los cohetes en sentido contrario3. Comparar la cantidad de gas carbónico producido en la reacción química (calculado teóricamente en clase a partir de la ecuación química), con el impulso observado en los cohetes.
4. Analizaremos la importancia de la estequiometría en las reacciones químicas modificando la cantidad de reactivos (el vinagre y el bicarbonato) añadidos a los cohetes.5. Comprobaremos la influencia de la inercia (1ª Ley de Newton) en el despegue, al modificar el peso de los cohetes.
Para nuestro experimento nos interesa conocer la cantidad de producto (en este caso el dióxido de carbono) que se puede obtener a partir de una determinada cantidad de reactivos. Los cálculos que debemos hacer se llaman cálculos estequimétricos.
Para realizar los cálculos estequiométricos es necesario disponer de la ecuación química ajustada de la reacción. Entonces podemos conocer la cantidad de moléculas de un producto que se puede obtener a partir de una cierta cantidad de moléculas de los reactivos.
En nuestro caso, vemos que una molécula de ácido acético reacciona con una molécula de bicarbonato de sodio para obtener una molécula de acetato de sodio más una molécula de agua y una molécula de dióxido de carbono.
Estas masas sí que las conocemos. Se llaman masas moleculares y se calculan sumando las masas de los átomos que componen las moléculas,las masas atómicas (éstas las encontrarás en cualquier tabla periódica).
Pero como puedes imaginar, son masas muy pequeñas, del orden de los diez elevado a menos veinticuatro gramos. Por eso los químicos han definido una nueva unidad para medir el número de partículas, a la que han llamado mol.
Un mol es la cantidad equivalente a la que representa su masa atómica expresada en gramos. En un mol de una sustancia hay 6, 022 por diez elevado a 23 partículas (átomos, moléculas o iones)
Por tanto, podemos leer nuestra reacción química como sigue: 60gr. de ácido acético reacciona con 32 gr. de bicarbonato de sodio para dar 82 gr. de acetato de sodio más 18 gr. de agua y 44 gr. de dióxido de carbono.
Observamos que la suma de las masas de los reactivos (144 gr) es igual a la suma de las masas de los productos (144 gr), como tenía que ser. (Ley de Lavoisier).
Hemos construido tres cohetes y les hemos añadido cantidades diferentes de vinagre y bicarbonato sódico.
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| Apolo 11 |
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| sonda "Voyager 1" |
Cohete "Voyager 1": 100 ml de vinagre más 8,4 gr. de bicarbonato. Se producirán 4,4 gr. de dióxido de carbono, la mitad que en el caso anterior.
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| robot de la misión "Curiosity" |
Cohete "Curiosity": 200 ml de vinagre más 8,4 gr. de bicarbonato. Se producirán 4,4 gr. de dióxido de carbono pues esa cantidad de bicarbonato solo puede reaccionar con 100ml de vinagre.
RESULTADOS:
Como cabía esperar, el cohete "Apolo 11" fue el que alcanzó mayor altura por la elevada presión del gas carbónico (8,8 gr.) cuya acción sobre el corcho se tradujo en una fuerza de igual intensidad pero de sentido contrario que elevó el cohete considerablemente.
El cohete "Vogager 1", con sus 4,4 gr. de carbónico producidos, alcanzó menor altura que el "Apolo 11" , pero se desplazó longitudinalmente 10 metros mientras que el cohete "Curiosity", que llevaba un exceso de vinagre (100 ml más de lo que podía reaccionar con el bicarbonato) sólo se desplazó 7,8 metros (tal vez por su mayor inercia debido al peso).
sábado, 17 de octubre de 2015
ESTUDIANDO GEOMETRÍA CON LOS MINERALES
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| Yeso |
¿QUÉ ES UN MINERAL?
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| aragonito |
Todos hemos oído hablar de los minerales o cristales naturales. Los encontramos a diario sin necesidad de acudir a un museo.
Una roca y una montaña están constituidas por minerales. Sin embargo solo en ocasiones el tamaño de los cristales es lo suficientemente grande como para llamar nuestra atención, como es el caso de estos bonitos ejemplares.
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| cubo de pirita |
Los minerales suelen aparecer como entidades puras, homogéneas y con formas geométricas definidas cuando están bien formados.
La estructura cristalina está caracterizada por la agrupación de átomos o iones enlazados entre sí, siguiendo un modelo de repetición periódica.
Sus estructuras sub-microscópicas (a nivel atómico) dan cuenta de sus diferencias.
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| diamante (carbono puro) |
El diamante es transparente y muy duro.
Cada átomo de carbono está unido a otros cuatro en forma de una red tridimensional muy compacta (uniones covalentes), de ahí su extremada dureza y su carácter aislante.
El grafito es negro y blando.  |
| Grafito (carbono puro) |
Debido a esta unión tan débil entre las capas atómicas del grafito, los deslizamientos de una frente a otras ocurre sin gran esfuerzo, y de ahí su capacidad lubricante, su uso en lápices y su utilidad como conductor.
VÍDEO: ¿qué es un cristal?
PRÁCTICA: CONSTRUYENDO LA ESTRUCTURA CRISTALINA DE LA SAL
Los minerales son sólidos cristalinos porque los elementos químicos de que están compuestos se sitúan de forma ordenada en el espacio.
Para que la materia pueda reorganizarse formando determinadas estructuras, los átomos o iones deben de estar en movimiento y perder dicha movilidad en unas determinadas condiciones, con tiempo suficiente, en reposo y disponiendo de espacio suficiente para orientarse.
Con esta actividad y a través de la experimentación se pretende estudiar el fenómeno de la cristalización.La sal es un mineral formado por los elementos químicos cloro y sodio. Su fórmula química es NaCl .Estos átomos se ordenan en el espacio formando cubos, en los que los átomos de cloro y de sodio, dispuestos alternativamente, forman una red cúbica que se va repitiendo con la misma orientación en toda la sustancia, formando una red cristalina.
Los alumnos de Diversificación construyen con plastilina y palillos, la red cristalina de la sal.
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Parece que a Saúl no le ha salido un cubo perfecto pero ¡la naturaleza es así!
A veces, las condiciones de espacio , tiempo y reposo no son las ideales y los cristales no salen perfectos.
PRÁCTICA: FABRICANDO CRISTALES
Vamos a estudiar el fenómeno de la cristalización a través del siguiente experimento.
Hemos disuelto sal en dos recipientes con agua. En uno de ellos añadimos junto con la sal, un colorante rojo para obtener cristales de color. Dejaremos los recipientes en reposo e iremos observando cómo a medida que se evapora el agua se van formando cristales en el cordón y en el alambre que hemos puesto para facilitar la cristalización.
Normalmente los cristales no se presentan aislados sino formando grupos o agregados cristalinos, es el caso de las GEODAS (cristales que crecen en el interior de una cavidad).La mayor geoda de Europa se encuentra en ESPAÑA, en Pulpí (Almería). Destaca la transparencia y perfección de los cristales de yeso que tapizan su interior y que alcanzan hasta 2 m de longitud.
Esta geoda de pulpí, se encuentra en el interior de una mina abandonada de hierro y plomo a 50m de profundidad.VÍDEO: ¿Quieres ver la GEODA DE PULPÍ? IMPRESIONANTE
El mundo de los cristales es de una belleza que fácilmente se entiende, que atrae nuestra atención y que entra por nuestros ojos.
Esta belleza atrajo a un número de curiosos e investigadores de todos los tiempos cautivados por la contemplación de minerales cristalizados.
Esta fascinación les llevó a tratar de comprender qué tipo de orden es necesario para que un cristal tenga existencia. De este estudio nació en el transcurso de los tiempos una ciencia basada en el estudio del orden y de la simetría, LA CRISTALOGRAFÍA.
Existen siete tipos de redes tridimensionales a las que se ajustan todas las posibles estructuras internas de los minerales. Se trata de los conocidos sistemas cristalinos . En cada uno de estos sistemas hay muchas formas posibles . Los siete sistemas son: cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, rómbico, monoclínico y triclínico.
PRÁCTICA: IMITANDO LA GEOMETRÍA DE LOS CRISTALES
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| Las Médulas (León) Antigua mina de oro explotada por el Imperio Romano hace más de 2000 años |
La industria más histórica de la Península Ibérica, explotada ya por cartagineses y romanos, se resiste a desaparecer.Con la mítica mina de Riotinto a la cabeza, hay una veintena de proyectos en marcha para explotar cobre, wolframio,zinc, plomo o uranio. La crisis económica y el apoyo de las Administraciones juegan a su favor, en contra, las turbulencias del mercado internacional de los metales y las advertencias de quienes recuerdan desastres medioambientales como el de Aznalcóllar.
ELEMENTOS DE LA TABLA PERIÓDICA Y SUS PROPIEDADES
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| Wolframio |
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| cobre |
A principios de los años sesenta eran más de 400, sobre todo de hierro y plomo.
Era casi el mismo número que de minas de carbón.
Pero mucho antes de que el carbón entrara en fase terminal, sobreviviendo a base de subvenciones,
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| Zinc |
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| plomo |
Pero como el mundo de la minería va por ciclos, un cambio de dirección devolvió el interés por rebañar unos recursos que se habían quedado a medio explotar. La de Aguas Teñidas fue la primera en reabrir en 2007. Le siguió la de Cobre las Cruces, en Sevilla, en producción desde 2009 y, más tarde, en 2011, se unió la de oro de Boinás, en Asturias. Completan la lista Aguablanca en Badajoz de níquel y cobre, Los Santos, de Wolframio, en Salamanca y la Insuperable, de estaño, también en Salamanca.
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| mina de Riotinto (Cu,Pb,Zn) |
La mayoría están hoy a cielo abierto: se colocan cargas de explosivos, se hacen estallar, y se va sacando el resultado en camiones hasta vaciar una montaña. Los vehículos suben y bajan por las pistas que se van haciendo en las laderas hasta crear un gran agujero que parece el molde boca abajo de una pirámide azteca. La de Aguas Teñidas (Huelva) forma parte de esa minoría de minas subterráneas. El proceso, aunque parecido, es algo más complicado. Se van haciendo túneles, rascando las paredes hasta conseguir el material. Entre los túneles se dejan paredes suficientemente gruesas como para que sostengan todo, para que no se desmorone la colmena.
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| mina de Aguas Teñidas (Cu,Pb y Zn) |
La vuelta a la mina. El País 2015
NUEVOS INTERESES MINERALÓGICOS
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| Coltán extraído de la República del Congo |
Hay minerales en la naturaleza que han pasado de ser considerados simples curiosidades mineralógicas a ser estratégicos para las nuevas tecnologías debido a sus aplicaciones. Es el caso del llamado COLTÁN.
El coltán es la combinación de dos minerales: la columbita y la tantalita. Esta última contiene tantalio, elemento químico componente fundamental de gran cantidad de aparatos de nueva tecnología como móviles, pantallas de plasma, GPS, videoconsolas, MP3, MP4, juguetes electrónicos, cohetes espaciales, armas teledirigidas, satélites artificiales etc, etc.
ESCLAVOS POR ESTE NUEVO "ORO NEGRO"
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| La esclavitud del coltán |
Mientras las mafias internacionales y los contrabandistas se enriquecen, los mineros congoleños trabajan en condiciones de esclavitud y vigilados por fuerzas paramilitares. Miles de niños trabajan en las minas y en consecuencia abandonan la escuela y los estudios.
Los grandes beneficios de la explotación del coltán provoca guerras fronterizas que son tan frecuentes en el continente africano y que pasan inadvertidas en Europa.
MINERALES DE GUERRA: COLTÁN, ORO, CASITERITA. VÍDEO
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| Bocamina de una antigua explotación de estaño en Galicia |
LA MAYOR MINA DE COLTÁN DE EUROPA, planea abrir en GALICIA.
Alberta 1, la mayor mina de tantalio de Europa, y una de las pocas de litio y estaño, empezará a abrirse paso bajo tierra en los montes gallegos. "Les dejaremos el monte igual que está" dice la empresa minera.
El alcalde de la Comarca ourensana de Viana do Bolo, en donde se abrirá la mina en el verano del 2016, ya hace cálculos, "Hasta ahora no había una sola industria aquí", comenta el regidor con la vista puesta en la revolución industrial que se le avecina
La extracción de coltán en Galicia para el verano del 2016
MINERÍA DEL ORO EN ASTURIAS
En Asturias tenemos dos buenos ejemplos: La mina de Carlés (Salas) -hoy parada- y la de El Valle-Boinás (Belmonte de Miranda). Las dos están gestionadas por la empresa canadiense Kinbauri, que reanudó la explotación de oro en Agosto de 2011.
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| mina de oro de Belmonte de Miranda |
Otra compañía minera, Asturgold, llegó en el año 2009 a Tapia con la intención de extraer 70 toneladas de oro.
Tapia vive del turismo, la agricultura, la ganadeía y la pesca. Sectores que correrían el riesgo de desaparecer por la posible contaminación con cianuros y otros metales pesados que se incorporarían a la cadena alimentaria a través del agua.
A raíz de esta intención por parte de Asturgold, surgen dos posicionamientos de los habitantes de la zona: los que están en contra de la mina: "oro no" y los que están a favor de la mina: "Trabajo ya, mina si" El programa del Escarabajo Verde de Televisión española se hizo eco de esta confrontación de los vecinos de Tapia por causa de la mina. A continuación tenéis el vídeo.
Por el momento, el oro seguirá enterrado, SALAVE: PUNTO FINAL A LA MINA DE ORO . Diciembre 2014
PARA SABER MÁS:
La fiebre del oro amenaza de nuevo el occidente asturiano. Año 2015
MINA DE POTASA CONTAMINANTE EN BARCELONA. VÍDEO
SALIR DEL AMIANTO. VÍDEO
Locos por el oro. NAVELGAS
Sin ellos NO HAY TECNOLOGÍA. Si miramos a nuestro alrededor, de una forma u otra, estamos viendo minerales. Quizás no en sus estados puros, pero sí en alguna de sus diversas aplicaciones y mezclas (aleaciones).
Los minerales están presentes en las casas que habitamos, en los medios de transporte en los que nos movemos, en los objetos tecnológicos con los que nos conectamos, en los medicamentos con los que mejoramos, e incluso en lo que comemos.
Todos los materiales empleados por la sociedad moderna han sido obtenidos mediante minería o necesitan al menos de estos productos para su fabricación, es por eso que la minería es la industria más importante y necesaria de la humanidad.
Sin embargo, no debería de constituir un riesgo para la salud ni para el Medio ambiente.
Entre los metales pesados los más importantes en cuestión de salud son el mercurio, el plomo, el cadmio, el níquel y el zinc. Algunos elementos intermedios como el Arsénico y el Aluminio, se estudian habitualmente junto a los metales pesados.
Dada la gran toxicidad de los metales pesados en solución sobre el ecosistema, uno de los principales problemas a los que la industria se enfrenta en la actualidad es que no existen demasiadas rutas de metabolización por parte de los seres vivos o de degradación por parte del medio.
La presencia de cationes de metales pesados en el agua crea problemas serios por sus efectos tóxicos sobre animales, plantas y sobre la salud humana. En estudios recientes se ha comprobado que hoy en día tenemos de 400 a 1000 veces más plomo en los huesos que hace 400 años. Esto tiene graves efectos en el cerebro y en la evolución mental de los niños, especialmente en la formación de la inteligencia.
Entre otros muchos síntomas, la intoxicación por plomo provoca una perturbación de la formación de la sangre y así leucemias y anemias, insuficiencias renales y enfermedades neurológicas.
El Dr.Villegas nos explica la relación del aluminio con el cáncer de mama en el siguiente enlace
PARA SABER MÁS:
Peligros para la salud. INTOXICACIÓN POR METALES
RIESGOS DE LOS TATUAJES: las nuevas tintas contienen colorantes, titanio, aluminio, cobre, plomo, cadmio ...
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USOS DEL CADMIO. vídeo
USOS DEL MERCURIO. vídeo
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VÍDEO: ¿Para qué sirven los minerales?
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| Níquel, Cobalto, Cadmio.Tantalio.. |
¿PARA QUÉ SIRVEN LOS MINERALES?
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| filamento de wolframio |
Todos los materiales empleados por la sociedad moderna han sido obtenidos mediante minería o necesitan al menos de estos productos para su fabricación, es por eso que la minería es la industria más importante y necesaria de la humanidad.
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| cobre |
Sin embargo, no debería de constituir un riesgo para la salud ni para el Medio ambiente.
Entre los metales pesados los más importantes en cuestión de salud son el mercurio, el plomo, el cadmio, el níquel y el zinc. Algunos elementos intermedios como el Arsénico y el Aluminio, se estudian habitualmente junto a los metales pesados.
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| mercurio, cadmio, plomo... |
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| Plomo, Cadmio, Tantalio |
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| Plomo |
Entre otros muchos síntomas, la intoxicación por plomo provoca una perturbación de la formación de la sangre y así leucemias y anemias, insuficiencias renales y enfermedades neurológicas.
Los peligros del ALUMINIO. VER VÍDEO
PARA SABER MÁS:
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