Los usos de rocas y minerales
Mira tu salón de clases: la ventana (vidrio, hecho de arena de cuarzo), la pared (concreto y bloques), el lápiz (grafito), el celular de tu compañero (cobre, litio, oro...). Casi todo lo que usas viene de rocas y minerales, aunque nunca lo hayas pensado. ¿De dónde sale todo eso y qué pasa cuando se acaba?
Rocas en la construcción
Cuando caminas por el Casco Antiguo ves muros de piedra que han resistido siglos de lluvia tropical. En cambio, un adorno de yeso se deshace si se moja. ¿En qué propiedades nos fijamos para elegir cada roca en una obra?
Las rocas se extraen en una cantera: una excavación a cielo abierto donde se cortan o se vuelan bloques de roca y luego se trituran.
Indica tres usos distintos de las rocas en las construcciones de tu localidad (fachadas, aceras, tejados, monumentos...) y nombra la roca empleada en cada caso si la…
Indica tres usos distintos de las rocas en las construcciones de tu localidad (fachadas, aceras, tejados, monumentos...) y nombra la roca empleada en cada caso si la conoces.
Nombra dos rocas utilizadas en la construcción y explica en qué parte de un edificio se emplea cada una.
Nombra dos rocas utilizadas en la construcción y explica en qué parte de un edificio se emplea cada una.
Para la encimera de una cocina se duda entre granito y mármol. Ten en cuenta que el mármol es una caliza metamorfoseada que reacciona con los ácidos (limón, vinagre),…
Para la encimera de una cocina se duda entre granito y mármol. Ten en cuenta que el mármol es una caliza metamorfoseada que reacciona con los ácidos (limón, vinagre), mientras que el granito es muy duro y apenas se altera. Recomienda una opción y justifícala.
Minerales con usos muy distintos
Un mineral se usa por lo que hace bien, y eso depende de sus propiedades.
Observa el esquema: a la izquierda hay cinco objetos cotidianos numerados y a la derecha, cinco minerales desordenados. Une cada número con la letra del mineral del que…
Observa el esquema: a la izquierda hay cinco objetos cotidianos numerados y a la derecha, cinco minerales desordenados. Une cada número con la letra del mineral del que procede el objeto y explica, en dos de los casos, qué propiedad del mineral lo hace útil para ese fin.
El yeso, la sal común (halita) y el cuarzo son minerales con usos muy distintos. Nombra un uso cotidiano de cada uno y explica qué propiedad del mineral lo hace útil…
El yeso, la sal común (halita) y el cuarzo son minerales con usos muy distintos. Nombra un uso cotidiano de cada uno y explica qué propiedad del mineral lo hace útil para ese fin.
Además de para cocinar, nombra dos usos de la sal común (halita) y explica qué propiedad de la sal los hace posibles.
Además de para cocinar, nombra dos usos de la sal común (halita) y explica qué propiedad de la sal los hace posibles.
Del material natural al producto
Muchas veces la roca no se usa tal cual: se calienta, se mezcla o se funde para obtener algo nuevo.
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Arcilla → cerámica y ladrillo. La arcilla mojada se moldea con facilidad. Al cocerla en un horno pierde el agua y sus minerales se funden parcialmente y se unen, de modo que queda dura y ya no se ablanda con el agua. Así se hacen tejas, ladrillos, macetas y vajilla.
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Arena de cuarzo → vidrio. La arena rica en cuarzo se funde a más de 1,500 °C, con ayuda de otras sustancias que bajan la temperatura necesaria, y al enfriarse da un sólido transparente. Al mezclar vidrio reciclado triturado en el horno, este funde a menor temperatura: se ahorran arena, energía y combustible.
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Caliza y arcilla → cemento. Se cuecen y se muelen; mezclado con arena, grava y agua forma el concreto.
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Obsidiana y sílex en la Prehistoria. Estas rocas muy duras se rompen en filos cortantes (fractura concoidea). Servían para puntas de flecha y cuchillos hasta que los metales (bronce y hierro), más resistentes y que se pueden reparar y reforjar, las fueron sustituyendo.
¿Para qué se usa la arcilla? Nombra dos productos de tu vida cotidiana hechos con ella y explica qué le ocurre a la arcilla cuando se cuece en un horno.
¿Para qué se usa la arcilla? Nombra dos productos de tu vida cotidiana hechos con ella y explica qué le ocurre a la arcilla cuando se cuece en un horno.
El vidrio de las ventanas y las botellas se fabrica con arena muy rica en cuarzo. Explica qué proceso transforma la arena en vidrio y razona por qué se añade vidrio…
El vidrio de las ventanas y las botellas se fabrica con arena muy rica en cuarzo. Explica qué proceso transforma la arena en vidrio y razona por qué se añade vidrio reciclado triturado a la mezcla: qué se ahorra con ello.
En la Prehistoria, la obsidiana y el sílex se usaban para fabricar puntas de flecha y cuchillos. Explica qué propiedad de esas rocas los hacía tan útiles y qué…
En la Prehistoria, la obsidiana y el sílex se usaban para fabricar puntas de flecha y cuchillos. Explica qué propiedad de esas rocas los hacía tan útiles y qué materiales fueron sustituyéndolos con el paso del tiempo.
Metales y minería
Los cables deben doblarse sin romperse y conducir la corriente. Las vigas de un edificio deben soportar toneladas sin doblarse. Esos materiales no existen así en la naturaleza: ¿de dónde salen?
| Metal | Mineral de origen | Propiedad clave | Uso |
|---|---|---|---|
| Cobre | Calcopirita | Conduce muy bien la electricidad y se estira en hilos | Cables |
| Hierro (acero) | Hematita | Resistente y barato | Vigas, varillas del concreto |
| Aluminio | Bauxita | Ligero y no se oxida con facilidad | Latas, ventanas, carcasas |
| Oro | Pepitas y vetas | No se oxida y es muy maleable | Joyería, circuitos |
Nombra dos metales que se obtienen de minerales extraídos de la corteza terrestre y un uso cotidiano de cada uno.
Nombra dos metales que se obtienen de minerales extraídos de la corteza terrestre y un uso cotidiano de cada uno.
Explica qué es una cantera y en qué se diferencia de una mina, poniendo un ejemplo de material que se obtenga en cada una.
Explica qué es una cantera y en qué se diferencia de una mina, poniendo un ejemplo de material que se obtenga en cada una.
El cobre se usa en los cables eléctricos y el hierro en las vigas de los edificios. Relaciona cada uso con la propiedad del metal que lo hace posible y nombra un…
El cobre se usa en los cables eléctricos y el hierro en las vigas de los edificios. Relaciona cada uso con la propiedad del metal que lo hace posible y nombra un material que podría sustituir a cada uno, razonando si cumpliría la misma función.
Baterías, celulares y residuos mineros
Tu celular tiene cobre en los circuitos, oro en los contactos y litio y cobalto en la batería. Con los carros eléctricos y los dispositivos portátiles, la demanda de litio y cobalto crece cada año porque las baterías recargables los necesitan. Eso presiona a extraer más, a veces en zonas frágiles y con trabajo precario.
Además, el metal útil es solo una parte pequeña de la roca. Para obtener una tonelada de cobre hay que extraer y tratar muchas toneladas de roca, y lo que sobra se acumula como escombreras y balsas de residuos.
Las escombreras cambian el paisaje y pueden contaminar el agua: la lluvia arrastra partículas y sustancias tóxicas hacia quebradas y ríos. Si hay deslizamientos de esas pilas, el riesgo aumenta.
Las baterías de los móviles y de los coches eléctricos necesitan litio y cobalto. Explica por qué crece la demanda de estos minerales y plantea un problema que puede…
Las baterías de los móviles y de los coches eléctricos necesitan litio y cobalto. Explica por qué crece la demanda de estos minerales y plantea un problema que puede generar tanta extracción.
Para obtener una tonelada de cobre hay que extraer y tratar muchas toneladas de roca. Razona por qué la minería genera montañas de residuos (escombreras) y qué problemas…
Para obtener una tonelada de cobre hay que extraer y tratar muchas toneladas de roca. Razona por qué la minería genera montañas de residuos (escombreras) y qué problemas pueden causar esas acumulaciones al paisaje y al agua.
Un fabricante de tecnología afirma en su campaña publicitaria: «Nuestro nuevo smartphone es 100 % ecológico porque su batería dura el doble y la carcasa es de aluminio…
Un fabricante de tecnología afirma en su campaña publicitaria: «Nuestro nuevo smartphone es 100 % ecológico porque su batería dura el doble y la carcasa es de aluminio pulido en lugar de plástico». Sabiendo que las baterías requieren litio y cobalto procedentes de explotaciones mineras, y que el aluminio se extrae del mineral bauxita mediante procesos de gran consumo energético:
- a) Rebate la afirmación de la empresa justificando por qué ningún dispositivo electrónico puede considerarse «100 % ecológico» atendiendo al origen geológico de sus materias primas.
- b) Si duplicar la duración de la batería exige duplicar la cantidad de litio y cobalto por terminal, predice dos impactos ambientales o sociales en los países donde se ubican estas minas si las ventas aumentan un 20 %.
- c) Desde el punto de vista del consumo responsable de recursos minerales, justifica si es más sostenible cambiar de teléfono cada dos años para tener una batería más eficiente o prolongar el uso del mismo cuatro años reemplazando únicamente la batería deteriorada.
¿Podemos prescindir de la extracción?
Un compañero dice: «Casi todo en el aula es artificial, ya no dependemos de la tierra». Veamos si es cierto.
| Objeto | Origen geológico | Transformación |
|---|---|---|
| Ventana de vidrio | Arena de cuarzo | Se funde a alta temperatura |
| Pared | Yeso o caliza, arcilla y arena | Se cuece, se muele y se mezcla con agua |
| Bloque o ladrillo | Arcilla o cemento y arena | Se cuece o se fragua |
| Cable | Calcopirita | Se tritura, se separa el cobre y se estira en hilos |
| Estante de acero | Hematita (hierro) | Se funde y se mezcla con carbono |
Todo lo «artificial» viene de rocas y minerales extraídos de la corteza. Lo que cambia es que se han transformado.
Durante un debate sobre recursos naturales, un alumno afirma: «En nuestra aula casi todo es sintético o artificial: las ventanas de vidrio, las paredes de yeso y…
Durante un debate sobre recursos naturales, un alumno afirma: «En nuestra aula casi todo es sintético o artificial: las ventanas de vidrio, las paredes de yeso y ladrillo, los cables de cobre del proyector y los estantes de acero. Por tanto, la sociedad actual ya no depende de la extracción de rocas y minerales del suelo».
- a) Rebate su argumento completando un análisis geológico de esos cuatro elementos: identifica la roca o mineral de origen de cada uno (arena de cuarzo o sílice, yeso o aljez, arcilla, mineral metálico como calcopirita o hematites) y describe brevemente la transformación necesaria.
- b) Clasifica los recursos geológicos citados en: minerales metálicos, minerales no metálicos y rocas industriales.
- c) Predice qué consecuencias tendría en la construcción de viviendas e infraestructuras el agotamiento de los áridos (arenas y gravas) y de las rocas calizas, justificando su función en la fabricación del hormigón y el cemento.
Recursos no renovables y consumo responsable
Cada año se fabrican más de mil millones de celulares, que usan litio, cobre y oro de yacimientos que se van agotando. ¿Qué pasa cuando gastamos un material mucho más rápido de lo que la Tierra tarda en formarlo?
Para consumirlos con responsabilidad podemos:
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Reducir el consumo: no cambiar de celular cada año si el actual funciona.
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Reutilizar y reparar objetos.
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Reciclar: refundir aluminio ahorra cerca del 95 % de la energía necesaria para obtenerlo de la bauxita. También se reciclan vidrio, hierro y cobre.
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Minería urbana: recuperar metales de celulares y electrodomésticos viejos tiene menos impacto que abrir una mina nueva.
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Restaurar el terreno cuando una cantera o mina termina su vida útil.
Vuelve al principio: la Tierra tarda millones de años en formar los yacimientos y nosotros los gastamos en décadas. Por eso reducir, reutilizar y reciclar no es un lujo, sino la forma de que los recursos duren.
Las rocas y los minerales son recursos no renovables. Explica qué significa esto, pon dos ejemplos de materiales cuyas reservas disminuyen y propón dos medidas para…
Las rocas y los minerales son recursos no renovables. Explica qué significa esto, pon dos ejemplos de materiales cuyas reservas disminuyen y propón dos medidas para consumirlos de forma más sostenible.
Una cantera a cielo abierto da empleo a un pueblo, pero destruye una ladera y genera polvo y ruido. Expón dos argumentos a favor y dos en contra de la cantera, y termina…
Una cantera a cielo abierto da empleo a un pueblo, pero destruye una ladera y genera polvo y ruido. Expón dos argumentos a favor y dos en contra de la cantera, y termina dando tu opinión razonada.
En un municipio histórico se van a restaurar tres elementos patrimoniales y se deben seleccionar rocas locales adecuadas: los pilares de carga de un puente fluvial, las…
En un municipio histórico se van a restaurar tres elementos patrimoniales y se deben seleccionar rocas locales adecuadas: los pilares de carga de un puente fluvial, las tejas planas de la cubierta del ayuntamiento y la escultura labrada de la fachada de una iglesia.
- a) Justifica qué roca tradicional (granito, pizarra o caliza fácil de tallar) elegirías para cada una de las tres obras, relacionando tu elección con una propiedad geológica concreta de cada roca (impermeabilidad y exfoliación en láminas, dureza y resistencia mecánica, o facilidad de labrado).
- b) Para obtener la caliza necesaria, se proyecta reabrir una antigua cantera a cielo abierto cercana al pueblo, lo que genera protestas por su impacto visual y el polvo. Diseña tres medidas correctoras que la empresa explotadora debería aplicar para minimizar la huella en el paisaje y restaurar el relieve al finalizar la extracción.