Características Del Aluminio

El aluminio (en estado puro) es un metal de color “plateado-blanquecino”, es el metal más abundante en la corteza terrestre, se encuentra combinado con otras sustancias, encontrándose grandes cantidades de este metal en yacimientos de diversos materiales como la bauxita; es un elemento químico cuyo símbolo es (AI), tiene un número atómico de trece y ocupa la posición número 13 en la tabla periódica. Su masa es de 26,9815386(8) u, con un peso específico de 2,7 gr/cm3. Presenta una conductividad eléctrica de 37.8 × 10^6 S/m. su punto de fusión es de 660 grados centígrados y su punto de ebullición es de 2519 grados centígrados. Posee una electropositividad y reactividad muy elevada, razón por la cual, este metal se combina fácilmente con otras sustancias, siendo por lo mismo que se encuentra en la naturaleza formando compuestos con otros elementos.

No existe en estado puro en la naturaleza, aunque se conocían desde hace milenios diversas sales que contenían este metal, tales como el alumbre, siendo descubierto sólo hasta el año de 1825, en que se logró aislar gracias a los trabajos de Federich Wohler y de Christian Oerted.

Los diversos minerales que lo contienen (como la bauxita) son triturados y licuados con productos cáusticos, quedando un residuo blanquecino llamado óxido de aluminio o alúmina, separándose por electrólisis en hornos donde se funde.

Algunas de las características del Aluminio:

Características físicas:

El aluminio en su estado puro comparte con otros metales algunas características físicas como las siguientes:

Conductividad eléctrica.- Como los demás metales es un conductor de la electricidad, su conductividad es de 37.8 × 10^6 S/m, propiedad por la que es utilizado en electricidad y electrónica, como en el cableado de alta tensión, y en distintos componentes electrónicos como microchips (aunque ha sido remplazado en gran medida por el uso del cobre) y soldadura para los mismos, sustituyendo en ocasiones a la soldadura de oro o de estaño.

Conductividad Térmica.- Este metal al igual que otros metales posee una conductividad del calor muy grande; su conductividad es de 209-232, (209,3¹), siendo por ello usado con frecuencia en utensilios de cocina como distintos tipos de ollas. Es gracias a esta cualidad de conducir el calor, que es altamente usado como disipador de calor en diversos aparatos, tales como en las computadoras, en componentes que tienden a calentarse, como los procesadores.

Dureza.- Es duro a temperatura ambiente y en temperaturas frías, presentando resistencia a las alteraciones físicas como a ser golpeado, a fuerzas como la tracción o de empuje, así como a ser cortado o perforado. Sin embargo su dureza es notoriamente menor a la de otros metales como el hierro, titanio o el acero, pero cuando se presenta en aleaciones como el duraluminio, su resistencia aumenta significativamente de forma similar a la del acero, o el titanio, siendo más ligero que estos. Es por ello que se usa en distintas aleaciones destinadas a la construcción de diversos aparatos como automóviles, barcos o fuselajes de aviones, destacándose algunas aleaciones que contienen aluminio por su resistencia a los cambios térmicos y de presión que se dan en el aire al volar los aviones a alturas elevadas, así como tener una menor “fatiga del metal”, de la misma manera, es gracias a sus propiedades que se usa en distintas estructuras en la construcción, destacándose algunas formas del aluminio como la llamada “espuma de aluminio”, (aluminio que se funde con pequeños trozos de cerámica, mescla a la que se le agregan burbujas de aire haciéndolo más denso y creando cavidades llenas de aire), que puede resistir energía cinética como la de impactos en automóviles o resistir mejor algunas explosiones, siendo usado para recubrimiento de estructuras en edificios, y dar mayor ligereza a barcos y aviones, favoreciendo la flotabilidad de las embarcaciones, sin perder firmeza y resistencia.

Ductilidad o elasticidad.- La ductilidad es la propiedad que poseen los metales de deslizar sus moléculas unas sobre de otras, existiendo diversos grados de ductilidad en los metales puros o en aleación; en el caso del aluminio puro, tiene una ductilidad intermedia entre la plata y el hierro. Es altamente deformable lo que permite que se fabriquen alambres y cableados, siendo muy usados recientemente en el cableado eléctrico de alta tensión, gracias además de su conductividad eléctrica, por su abundancia y menor costo.

Maleabilidad.- El aluminio es un metal muy maleable, propiedad que le permite ser laminado, en capas finas, como las del papel aluminio o el de las latas de aluminio, por ello es uno de los metales que en la actualidad están siendo utilizados cada vez en mayor grado por la industria, ya que se pueden hacer aleaciones más fuertes pero que conserven cierto grado de maleabilidad.

Ligereza.- Es uno de los metales más ligeros junto con el titanio, siendo por ello usado en diversas cosas como en estructuras, en especial como soportes para techos ligeros, en puertas y ventanas, así como en aviones, barcos y automóviles, en especial en forma de aleaciones o de la “espuma de aluminio” mencionada anteriormente.

Resistencia a la corrosión.- El aluminio se oxida fácilmente, pero al hacerlo se forma una capa de óxido de aluminio que protege la superficie de este a ser atacada por la corrosión. Es por ello que muchas pinturas contienen aluminio (óxido de aluminio), para que se forme una protección en contra de la oxidación en los metales.

Otras características del aluminio:

Historia.- En el año de 1825, Oersted preparó una amalgama de aluminio (metal disuelto en mercurio) haciendo reaccionar amalgama de potasio con cloruro de aluminio. Destilando posteriormente el mercurio fuera del contacto del aire, obteniendo un metal de aspecto similar al del estaño, el cual presentaba aún muchas impurezas, pues contenía ligeras proporciones de mercurio. Fue Wöhler quien en 1827, mejoró el sistema de Oersted obteniendo como resultado aluminio puro en forma de un polvo fino.

Biología.- Este elemento parece que no cumple funciones dentro de los organismos biológicos, como las que poseen el hierro, el cobre o el zinc. Sin embargo a pesar de no ser tóxico en demasía como los metales pesados, sí presenta un leve grado de toxicidad para personas alérgicas a él, en especial con el consumo de sustancias que lo contienen como algunos antiácidos, dentífricos y antitranspirantes, así como el abuso en el uso y consumo en grandes cantidades de los productos que lo contienen.

Usos.- Por sus diversas propiedades se usa en la fabricación de objetos de uso diario, como papel aluminio para mantener los productos alimenticios o medicamentos bien conservados y sellados, permitiendo que se mantengan frescos o calientes gracias a sus propiedades térmicas. Así como para fabricar diversas piezas y componentes de aparatos, (fuselajes de autos, aviones, barcos, piezas de computadoras, disipadores de calor etc.), o como conductor de electricidad en el cableado de alta tensión, como en el caso de los cables de aluminio recubiertos de cobre que se usan en el cableado de televisión por cable, o en aparatos como altavoces, y audífonos. Es uno de los metales que se usan en los circuitos integrados y microchips, junto con metales como el oro, la plata y el cobre. También es usado como soldadura de otros metales y en la electrónica sustituyendo soldaduras de estaño, u oro que en ocasiones son caras. Es usado en paneles, escuadras y varillas en la construcción, principalmente de puertas y ventanas.