Aluminio

El aluminio es un elemento metálico que se ubica en el grupo 13 de la tabla periódica, en un posición intermedia entre el magnesio y el silicio. Su número atómico es 13, posee una masa atómica igual a 26,91, y se representa simbólicamente como Al.

El aluminio uno de los metales más comunes que se encuentran en la superficie terrestre, siendo éste el tercero más abundante en la corteza terrestre, donde de hecho, sus distintos compuestos conforman casi el 8% de la litósfera.

A pesar de que el aluminio fue un metal muy usado por distintas civilizaciones antiguas, su descubrimiento científico se remonta a 1825 por el científico Hans Christian Oersted. Este científico danés fue la primera persona capaz de aislar el elemento a su estado puro por medio de la electrólisis.

Propiedades y características

El aluminio es el tercer elemento de mayor abundancia en la corteza del planeta tierra.

A pesar de su abundancia, el aluminio no se consigue en estado puro en la naturaleza. Este metal se obtiene a través de la explotación minera de la bauxita.

Producción industrial de Aluminio

En estado puro, el aluminio presenta una coloración grisácea-plateada.

En condiciones normales, el aluminio se encuentra en estado sólido.

Dada su baja densidad, se trata de un metal ligero.

El aluminio forma parte de los metales no ferrosos.

Una gran cantidad de países en el mundo explota y produce aluminio, siendo China el mayor productor en la actualidad. Otras naciones como Estados Unidos, Rusia, Canadá, India, Noruega, y algunos países africanos.

Propiedades físicas

  • Bajo presiones y temperaturas normales, el aluminio es sólido.
  • Su punto de ebullición es de 2519 °C, mientras que su punto de fusión se sitúa en los 660 °C.
  • El aluminio tiene una densidad de 2698,4 kg/m3
  • Se trata de un metal que refleja de buena manera la radiación electromagnética.
  • Organolépticamente, es de presenta un color grisáceo-plateado, blando, dúctil, de textura metálica e inodoro.
  • Es un metal anti-ferromagnético.
  • Es un metal con excelentes propiedades de conducción térmica y eléctrica.
  • En la escala de Mohs, presenta una dureza igual a 2,5.
  • Su ligereza es equivalente a 1/3 de la de otros metales como el hierro o el cobre.

Propiedades químicas

  • El aluminio presenta excelentes propiedades anticorrosivas.
  • Atómicamente, está formado por 13 protones, 13 electrones y 14 neutrones.
  • Su estado de oxidación más común es +3.
  • Es un metal con una alta resistencia a la corrosión.
  • Cuando el aluminio entra en estado de oxidación, genera alrededor de su estructura una película grisácea oscura de alúmina.
  • El aluminio es un metal que se disuelve en bases y ácidos.
  • Es un metal reactivo al estar en contacto con hidróxido sódico y ácido clorhídrico.
  • El aluminio es un metal inerte, por lo que no presenta ningún grado de toxicidad para los seres vivos.
  • Cuando este metal es calentado en estado puro, reduce los niveles de oxígenos de los óxidos metálicos.

Propiedades mecánicas

  • En estado puro, es un metal dúctil y puede ser forjado.
  • Tiene una alta resistencia a la tensión y la compresión.
  • Su bajo peso lo hace ideal para la construcción de herramientas y piezas mecánicas.

Usos

Papel de Aluminio

El aluminio es uno de los metales más usados por el hombre. Uno de sus principales usos lo hace e campo de la energía eléctrica y la comunicación, donde suele utilizarse para la fabricación de piezas para antenas y satélites. Esto, gracias a sus buenas propiedades conductivas.

En la fabricación de todo tipo de piezas de construcción se usa el aluminio. Desde puertas y ventanas; hasta tuberías y elementos estructurales, suele usarse el aluminio.

La industria de fabricación de electrodomésticos suele utilizar el aluminio para fabricar piezas, cubiertas y todo tipo de componentes para sus productos. De esta manera se aprovecha su excelente resistencia, su poco peso y bajo costo.

La industria automotriz fabrica todo tipo de piezas de aluminio para disminuir el peso total de la carrocería y el vehículo en general.

Dentro de la industria aeronáutica, el aluminio es el metal más usado, siendo la materia prima con la que se construye casi la totalidad del cuerpo de los distintos tipos de aviones comerciales.

Barriles de Aluminio

En forma de polvo, el aluminio se emplea en la fabricación de pinturas, explosivos, aerosoles y catalizadores.

Debido a que se trata un metal muy fácil de reciclar, muchas industrias han empezado a utilizar aluminio reciclado para la fabricación de todo tipo de productos.

Dónde se encuentra

El aluminio es un componente químico que conforma aproximadamente el 8% de la corteza terrestre, se encuentra presente en la vegetación, rocas y en algunos animales.

Corindón azul

Se conoce que es abundante en el hemisferio sur de la luna y en zonas terrestres como Venezuela y Brasil.

Este tipo de metal es extraído únicamente de un mineral denominado bauxita, que tras transformaciones alúminas, por los procesos de refinación, se convierte en aluminio.

 

Obtención

La obtención del aluminio se genera a través de procedimientos industriales conocidos como Bayer y Hall Héroult, mejor conocido como el proceso primario.

Proceso Bayer

Se le denomina proceso Bayer a la trituración de la bauxita cuando es mezclada con cal caliente durante unas horas.

Bauxita

Este proceso se fundamenta en la precipitación, donde se divide el material grueso (arena) del material fino (aluminio).

Se espera unas horas hasta que la mezcla se enfríe y precipite un mineral sólido, una vez culminado el proceso, se lava con abundante agua.

Por último, se debe calcinar a altas temperaturas para obtener la alúmina.

Proceso Hall – Héroult

El proceso Hall Héroult comienza cuando se reduce el catión Al3+ y se transforma en Al°. Este proceso de corriente eléctrica sucede dentro de una celda de reacción o celda electrolítica.

Esquema del proceso Hall – Héroult

Se debe tener en cuenta que todo compuesto iónico en estado sólido no puede conducir electricidad, como tampoco pueden moverse libremente.

Pero estas condiciones cambian una vez que es transformado en estado líquido, aquí sí puede funcionar como un transporte de energía.

Las temperaturas que utilizan en el proceso Hall – Héroult son de fusión alúmina ubicadas en los 1. 500 °C.

Quién lo descubrió

El aluminio fue descubierto hace muchos años cuando los aborígenes se percataron de sus bondades en la tintorería y medicina como una sal doble, mejor conocida como alumbre.

No fue hasta que el científico británico Sir Humphrey Davy, le dio el nombre de “Aluminium”, aproximadamente en el año 1809.

La extracción de aluminio desde la roca, reveló varios descubrimientos, como que de ella podrían encontrar pequeñas cantidades de otros compuestos con la reducción de sodio.

Durante el siglo XIX, la producción de aluminio era sumamente costosa por los elementos que se necesitaban para los procesos de refinación, era conocido por ser un mineral exótico.

De hecho, su valor era tan preciado que superó el precio de la plata y el mismo oro de la época.

Los grandes monarcas no perdieron la oportunidad para tener objetos del preciado metal, uno de ellos fue el emperador Napoleón III con una vajilla que utilizaba para sorprender a sus invitados.

Con el paso del tiempo, los investigadores encontraron diversas formas de extraer el aluminio sin la necesidad de utilizar otros componentes de gran valor.

Esto afectó su precio y, poco a poco, empezó a descender con la creación del dinamo en 1866 o la extracción de aluminio a partir de la bauxita.

Los niveles productivos de la época alcanzaban 2 toneladas, siendo muy pequeñas en relación a las actuales. Para el año 1990 se ubicó la producción en 6.700 toneladas y en 1939 llegó, para sorpresa de todos, a 700.000 toneladas.

Con las nuevas formas de explotación encontraron que el aluminio es un material perfecto para para algunas zonas y objetos de construcción, tales como marquillas, pilares o bordes de edificios.

También destaca en algunos instrumentos de oficina como sillas, mesas, jarrones, escritorios, mesas de negocios revestidas con materiales lujosos hasta bolígrafos.

En la actualidad, son muchos los fines que se le pueden encontrar al aluminio en los artículos de la vida cotidiana, todo esto sujeto a lo accesible que es comprarlo.