Litio, Caliche y Caliza: Minerales Clave en Chile

Litio

El litio fue aislado en 1817 por Johan August Arfwedson, integrado al hidróxido de litio en la petalita. Sir Humphry Davy lo aisló en 1818 por electrólisis de óxido de litio (Li₂O). En 1855, Bunsen y Matthiessen lo obtuvieron por electrólisis de fosfato de litio (Li₃PO₄).

Entre los principales compuestos de litio se encuentran el carbonato de litio (Li₂CO₃) y el fosfato de litio (Li₃PO₄), que son poco solubles en agua. El cloruro de litio (LiCl) es soluble en alcohol.

Minerales que contienen litio: espodumena [LiAl(Si₂O₆)], lepidolita [(K,Li)(Al₂Si₃O₁₀)(OH,F)₂], petalita [(Li,Na)(AlSi₄O₁₀)], ambligonita ((Li,Na)Al(PO₄)(F,OH)).

El litio no se encuentra libre en la naturaleza. Se encuentra en rocas ígneas y aguas de manantiales. Es un elemento moderadamente abundante, presente en la corteza terrestre en 65 ppm.

Se obtiene por electrólisis de cloruro de litio (LiCl) fundido o de una mezcla de cloruro de litio (LiCl) y cloruro de potasio (KCl). También se obtiene a partir de salmueras.

Entre las propiedades físicas del litio destacan su alto calor específico, amplio intervalo de temperatura líquida, alta conductividad térmica, baja viscosidad y baja densidad.

El litio metálico es soluble en aminas alifáticas de cadena corta e insoluble en hidrocarburos.

El compuesto principal del litio es el hidróxido de litio, un polvo blanco. El material comercial es hidróxido de litio monohidratado.

El bromuro y cloruro de litio forman salmueras que absorben humedad, usadas en sistemas de aire acondicionado.

El litio reacciona con oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, carbono y halógenos. La reacción con agua es vigorosa.

Reacciona con alquenos y compuestos acetilénicos, formando acetiluros de litio, importantes en la síntesis de vitamina A.

Se inflama al aire, formando una capa de óxido y nitruro. Da a la llama un color carmesí.

Es un agente reductor en síntesis orgánica.

Se disuelve en amoníaco líquido, dando una disolución azul.

Las sales de litio colorean la llama de rojo intenso.

Usos y Aplicaciones

• Espesante para grasas lubricantes (estearato de litio).
• Cerámica (esmaltes para porcelana).
• Aditivo en acumuladores alcalinos.
• Soldadura autógena y soldadura para latón.
• Producción de tritio, carburantes, aleaciones duras, electrodos de baterías, vidrios especiales, síntesis orgánica, refrigerante.
• Reactores nucleares (para obtener tritio).
• Catalizador.
• El deuterohidruro de litio (⁶Li) se usa en bombas de hidrógeno.
• Metalurgia (para extraer gases y evitar la formación de óxido en el acero).
• El hidróxido de litio absorbe dióxido de carbono, usado en submarinos y naves espaciales.
• Medicinales: carbonato de litio (artrosis), bromuro de litio (sedante), citrato de litio y carbonato de litio (antídotos de psicosis maníaco-depresivas).

Se almacena sumergido en nafta.

Es el elemento sólido más liviano a temperatura ambiente. Tiene alto calor específico y amplio intervalo líquido, usado en sistemas de transferencia de calor.

Se usa en aleaciones duras, electrodos de baterías, vidrios y cerámicas especiales.

El ⁶Li se usa para obtener tritio.

Se usa para eliminar nitrógeno de mezclas de gases.

Caliche

El caliche es un depósito endurecido de carbonato de calcio, sedimentado con arena, arcilla, grava y limo.

Se encuentra en regiones áridas o semiáridas (Australia, desierto de Kalahari, desierto de Sonora, desierto de Atacama, Grandes Llanuras de EE.UU.).

El término «caliche» proviene del latín calx (cal). En inglés se conoce como caliche, hardpan, calcrete o duricrust. En India se llama kankar.

En Chile y Perú, «caliche» se refiere a depósitos de nitrato en la Torre del Paine. También puede referirse a depósitos arcillosos en Chile, Perú, Colombia y México. Se ha usado para describir bauxita, calcedonia, caolinita, cuarcita, laterita, nitratina y ópalo.

Extracción de Litio en el Salar de Atacama

Bajo el Salar de Atacama existen altas concentraciones de salmueras que se bombean a piscinas de evaporación. Se aísla la salmuera rica en cloruro de litio, que se trata con cal y carbonato de sodio para formar carbonato de litio y cloruro de sodio. Al calentar a 90°C, el carbonato de litio precipita.

Características del Carbonato de Litio (Li₂CO₃)

Se usa en la industria del aluminio, vidrios especiales, tinturas, fármacos y catalizadores. Es materia prima para otros compuestos de litio.

Origen y Elaboración del Carbonato de Litio

En Chile se explotan las salmueras del Salar de Atacama. Se bombean las salmueras, se concentran en pozos solares, se cristalizan, se carbonatan, se precipitan y se secan.

Hidróxido de Litio

Origen: industrial. Elaboración: tratamiento de Li₂CO₃ con cal apagada y deshidratación.

Se usa en lubricantes, jabones de litio y como absorbente de CO₂ en submarinos y cápsulas espaciales.

Nitratos

En los nitratos está presente el anión NO₃^-. Se forman por la descomposición de compuestos nitrogenados o por óxidos de nitrógeno en tormentas.

Son esenciales en abonos. Se encuentran en depósitos de evaporación en Chile (nitrato de Chile).

Aplicaciones

• Nitrato de potasio (KNO₃): pólvora negra.
• Nitrato de amonio: abono y explosivo.
• Nitrato de plata: fotografía.
• Tratamiento de aguas residuales.
• Pasivación de metales.

Salitre

El salitre es una mezcla de nitrato de sodio (NaNO₃) y nitrato de potasio (KNO₃). Se encuentra en Sudamérica, principalmente en el norte de Chile.

Se usa en la fabricación de ácidos, nitrato de potasio, fertilizantes, dinamita, explosivos, pirotecnia, medicina, vidrios, fósforos, gases, sales de sodio, pigmentos, preservantes de alimentos y esmalte para alfarería.

Fertilizantes

: para mejorar la calidad de las plantas se emplean minerles artificiales los q usualmente resultan ser mezclas de compuestos quimicos, entre ellos el nitrato de sodio de potasio de amonii de calcio fosfato de amonio amoniaco y sulfatos de amonio y potasio

caliza: en chile existen varios yacimientos de caliza incluyendo la reion metropolitana. en la V region cerca de la calera esta la mina navio q surte de caliza a cemento el melon.en magallanes la isla guarello es practicamnete la caliza pura y abastece a la compañia de acero de pacifico (CAP) de huachipato

aspectos kimokos: minerla no metalico constituido por carboanto de clcio CaCO3 puede contener impurezas como CaO MgO MgCO3 y arcillas. es el aglomerante principal del cemento y   la piedra caliza se usa en el proceso de obtencion del hierro de alto horno

estalagmitas y estalactitas: cuando la solucion de bicarbonato se filtra hacia el subsuelo y alcanza una caverna el goteo permanente libera el agua por evaporacion desplazando el equilibrio hacia la formacion de estalactitas y estalagmitas que existen en cuevas subterraneas

sarro: el mismo proceso para sarro en tuberias y teteras.por aguas duras principlamente. estas aguas contiene ion  Ca+2 (ac) y Mg+2(ac) disueltos los q van acompañados de HCO-3 (ac) el calentamiento del aguaoibera dioxido de carbono desplazando el equilibrio hacia la formacion de CaCO3 (s) el que se DHIERE A LAS PAREDES DE LAS teteras

bicasrbonatos: si el agua tiene un exceso de dioxido de carbono  disuelto el carbonato se solubiliza parcialmente y forma bicarbonato