aluminio

Elemento metálico, pertencente ao grupo III da táboa periódica, de cor branca arxéntea, dúctil e moi maleable, de valencia 3. Friedrich Wöhler illouno por vez primeira no 1827. Constitúe o 8,13% da codia terrestre e resulta ser, por orde de abundancia, o terceiro dos elementos e o primeiro dos metais. Non existe en estado nativo, e atópase sobre todo en forma de silicatos (arxilas), de óxido e de fluoruro dobre de aluminio e de sodio. Extráese da bauxita, a partir da que se prepara o óxido anhidro puro ( alumina). O metal obtense por electrólise, ao redor dos 900-950°C da alumina disolta en criolita fundida, coa eventual adicción de fluoruro cálcico (procedemento de Hall-Héroult). O metal obtido é dunha pureza do 98-99,5%. Para obtelo máis puro débese someter a unha segunda hidrólese (procedemento de Hoopes), acadándose deste xeito purezas da orde do 99,995%. Quimicamente, o aluminio é un elemento moi reactivo. Non se altera no aire seco, pero en contacto coa auga oxídase axiña, se ben resulta protexido decontado por unha capa de óxido continua, coherente e impermeable. Esta capa pode ser engrosada por tratamentos químicos ou por oxidación anódica ( anodización) sendo susceptible de recibir coloracións decorativas. Cos halóxenos e o nitróxeno produce, en quente, haluros e nitruros e reduce un gran número de óxidos metálicos ( aluminotermia). Os ácidos, exceptuando o ácido nítrico, atácano e renden sales de Al 3+ ; cos hidróxidos alcalinos rende aluminatos e as solucións salinas corróeno rapidamente. A súa estrutura electrónica permítelle actuar como aceptor de electróns, e a súa tendencia a formar un octeto demóstrase polos seus compostos tetraédricos, que implican hibridación sp 3 . Analiticamente, o aluminio detéctase co vermello de alizarina S (precipitado vermello en medio acético) e determínase por colorimetría con aluminón en solución amónica. En estado puro a resistencia á tracción do aluminio é reducida, pero aumenta moi rapidamente por aliaxe con outros metais. As aliaxes nas que domina o aluminio (aliaxes lixeiras) benefícianse da súa lixeireza, e, algunhas, da súa maleabilidade. Por esta razón, son moi utilizadas en materiais de transporte en xeral. Os elementos empregados para as aliaxes máis frecuentes e importantes son o cobre, o silicio, o magnesio e o cinc. Así, distínguense dous grupos principais, que son as aliaxes de moldura, que conteñen menos aditivos, e os de forxa. De entre as aliaxes de forxa destacan as de aluminio e cobre, con trazas dalgún outro ou outros elementos. A estas pertencen os duraluminios, que son as aliaxes lixeiras de maior interese histórico, e que contribuíron decisivamente ao desenvolvemento da construción aeronáutica ( duraluminio). Entre as aliaxes de moldura son moi notables tamén as de aluminio e cobre, resistentes á tracción e ás altas temperaturas e de sinxelo moldeado. As aliaxes con silicio son máis dúctiles e máis resistentes ao choque e á corrosión que as realizadas co cobre ( alpax). Con máis ou menos o 4,5 % de silicio e a adicción de magnesio son resistentes aos axentes atmosféricos e empréganse en arquitectura con fins decorativas. As aliaxes con magnesio ( magnalium) son apreciadas pola súa lixeireza e resistencia á corrosión; co 10 % de magnesio son as máis lixeiras e as máis tenaces de todas as aliaxes de aluminio. As aplicacións do aluminio metálico e das súas aliaxes son moi importantes e variadas. Puro, utilízase para utensilios de cociña, bidóns, aparellos para a industria química, instrumentos de precisión e outros. Outras aplicacións moi importantes son: as do aluminio en po, aluminio en pasta e o papel de aluminio; a súa utilización como condutor eléctrico; e a aluminaxe do ferro e aliaxes férricas. As aplicacións das aliaxes de aluminio na industria mecánica, na industria do automóbil e no ramo da construción aeronáutica son innumerables. O aluminio constitúe, despois do aceiro, o segundo metal en importancia económica e, como aquel, a súa produción masiva non se iniciou ata a segunda metade do século XIX. Dende aquela a produción deste metal foi medrando a un ritmo acelerado por causa das múltiples aplicacións que foron sendo descubertas, malia a competencia dos materiais plásticos para substituír o aceiro e o cobre. A extracción da bauxita comezou en Francia, e no 1946, a pesar da guerra, case que se duplicou. Pero non é ata finais do 1955 que aparece un panorama “moderno” desta produción xa que, aparentemente, a extracción multiplicouse por 4,25. No período 1955-1966 a extracción incrementouse un 137%. No ano 1968 anunciouse que as reservas mundiais de bauxita podían chegar como moito ata comezos do s XXI. A febril prospección que seguiu a estas predicións, xunto cunha mingua considerable do ritmo de crecemento do consumo, permitiu supoñer que coas reservas calculadas se podería chegar ata finais do s XXII. A metalurxia da bauxita obtén en primeiro lugar a alumina. A primeira transformación da bauxita en alumina ten lugar preto das minas, situadas principalmente nas zonas ecuatoriais e subtropicais, feito que reduce os custos de transporte á metade. As fundicións do aluminio concéntranse en países con moita enerxía hidroeléctrica, como os EE UU, Canadá, Rusia ou Noruega, posto que a enerxía consumida supón o 15% dos custos. Tamén se estableceron fundicións de aluminio en países que, como Francia, Xapón ou Alemaña, teñen unha enerxía cara, pero que obteñen a alumina directamente dos países produtores. Esta modificación fai pensar nunha tendencia a localizar as fundicións de aluminio nos países consumidores, e as de alumina nos produtores. As grandes empresas mundiais tenden cara á integración bauxita-alumina-aluminio. A produción do aluminio medra a un ritmo tanto ou máis rápido ca o da bauxita. Nos EE UU radican as compañías máis fortes do mundo, ALCOA, Reynolds e Kaiser, xunto a Alcan en Canadá, que é o quinto país produtor. Europa occidental autoprovéese cos tres grandes produtores: Noruega, Alemaña e Francia. A alumina e a bauxita constitúen conxuntamente o principal artigo de exportación de estados como a República de Guinea, Xamaica, Suriname e a Güiana. Entre os países importadores destacan os EEUU, Canadá e Noruega, que dispoñen de enerxía hidroeléctrica barata, e nos que hai, como noutros países desenvolvidos, un desprazamento do consumo do aluminio para baterías de cociña, material de oficina e outros aparellos eléctricos cara á construción, aos medios de transporte e ás embalaxes. Este troco de mercados pode levar ao afianzamento das direccións comerciais que van dende o Caribe e América do Sur ata os EE UU e Canadá, de África a Europa e do Extremo Oriente ao Xapón. Na construción, o aluminio emprégase actualmente para a fabricación de carpintería metálica e de elementos estruturais, grazas ao proceso de anodización que alonga durante bastante tempo o bo aspecto do aluminio pulimentado. Recentemente difundiuse moito a construción de fachadas enteiras de aluminio, tipo muro cortina porque son lixeiras e permiten un grao de prefabricación e de rapidez de colocación que non teñen os materiais tradicionais.

Composto empregado na fabricación de lacas, como mordente de tinturas e para a ignifugación e impermeabilización de tecidos.

Adubo aplicado ás peles xunto con sales de aluminio. O adubo de aluminio permite obter peles brancas, de tacto fino e suave, pero ten unha desvantaxe importante, que é fortemente hidrolizable, moi pouco resistente á acción da auga. Un sal de aluminio natural, o alume de Rocca, é a substancia mineral que dende máis antigo foi utilizada para o adubo das peles. O adubo con alume foi empregado polos curtidores e peleteiros, e os seus ingredientes eran, ademais do alume, fariña, xema de ovo, sal e auga. Hoxe en día o adubo de aluminio, por causa da súa pouca resistencia á auga, substitúese na maioría dos casos polo adubo de cromo. Malia iso, aínda se emprega ás veces no ramo da peletería ou no adubo branco para a manufactura de luvas.

Pasta formada por pos de aluminio e un disolvente, utilizada como pigmento na fabricación de pinturas. Dispérsase mellor que o aluminio en po; forma películas con máis facilidade, sendo de manexo máis sinxelo, reducindo ademais o risco de incendio.

Pos de aluminio a miúdo de extrema finura, de cor gris brillante e de forma laminar. Forman mesturas inflamables e explosivas co aire. Obtéñense moendo follas moi finas do metal, coa adición dun lubrificante. Empréganse en aluminotermia, para os flashes fotográficos, na fabricación de aceiro, de formigón celular, de explosivos, para pomadas protectoras, como combustible para propulsores sólidos de foguetes espaciais e mísiles e, sobre todo, como pigmento para pinturas metálicas.

Designación xenérica das aliaxes a base de cobre (85-86%) e aluminio (4-15%), que poden conter pequenas cantidades de níquel (0-6%), de estaño (0-0,5%) e de ferro. De cor parda, empréganse en fundición e en forma de pranchas e de perfís (industria química, revestimento de iates e outras industrias). De gran resistencia mecánica, soportan ben a acción da auga mariña e a de moitos produtos químicos.

Sólido pardo verdoso formado pola reacción da alumina con carbono no forno eléctrico. Con auga rende metano.

Cloruro anhidro AlCl 3 (ou máis exactamente Al 2 Cl 6 ) que se obtén facendo pasar cloro sobre unha mestura de carbono e bauxita a alta temperatura. É moi empregado como catalizador na industria do petróleo. En química orgánica é o catalizador máis importante da reacción de Friedel e Crafts.

Composto empregado para espesar lubricantes na industria de pinturas e para a impermeabilización de tecidos. É soluble en solventes orgánicos. O oleato e o palmitato de aluminio teñen aplicacións semellantes.

Sólido branco iónico, utilizado para a obtención de criolita sintética.

Sólido obtido pola reacción dun sal soluble de aluminio cun hidróxido, carbonato ou sulfuro alcalino. Existe en estado amorfo e coloidal (xel de alumina). Ten propiedades anfóteras. Cando se precipita dunha solución que contén un colorante, absorbe o colorante completamente formando una laca, propiedade que é aproveitada para o seu uso como mordente nas tinturas.

Composto sólido polimérico, moi reactivo, obtido a partir do hidruro de litio tratándoo con AlCl 3 . Derívanse destes os tetrahidroaluminatos, o máis coñecido dos cales é o de litio.

Sólido obtido quentando alumina e carbono nunha atmosfera de nitróxeno. Con auga rende amoníaco e hidróxido de aluminio.

alumina.

Lámina de aluminio obtida mediante sucesivas laminacións dunha cinta ou prancha de aluminio puro. A maleabilidade do aluminio permite obter industrialmente follas moi finas, ata de 0,005 mm. O papel de aluminio, sexa só, sexa adherido a papel ordinario, emprégase sobre todo para embalaxes, pero ten aínda outras moitas aplicacións (cápsulas de ampolas, por exemplo). En electrónica úsase para condensadores electrolíticos e en xeral cando se precisan electrodos de moita superficie e pouco grosor, como, por exemplo, nos condensadores de papel.

Grupo de compostos que comprende o caolín, as arxilas e os alúminosilicatos.

Composto tecnicamente moi importante, obtido disolvendo bauxita ou arxilas moi puras en ácido sulfúrico e, de se quere maior pureza, disolvendo no ácido hidróxido alumínico. É moi empregado na industria papeleira, na fabricación de adubos, para a clarificación e a purificación das augas, na industria téxtil e na fabricación de extintores de incendios.

Sólido grisallo, obtido quentando aluminio en po con xofre. Con auga rende H 2 S.