aluminio

Su numero atómico es el 13 y pertenece a la familia del Boro.Los 13 protones que forman el núcleo están rodeados de 13 electrones dispuestos en la forma:

1s22s22p63s23p1

Existen en la naturaleza dos isótopos de este elemento, el 27Al y el 26Al. El primero de ellos es estable mientras que el segundo es radiactivo y su vida media es de 7,2×105 años.Al igual que el 14C, la medida de las abundancias del 26Al es utilizada en técnicas de datación

Se trata de un metal no ferroso. En estado natural se encuentra en muchos silicatos. Como mineral se extrae del mineral conocido como bauxita,(recibe su nombre de la localidad francesa de Les Baux, donde fue extraída por primera vez. Actualmente los principales yacimientos se encuentran en el Caribe, Australia, Brasil y África)por transformación mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio mediante electrólisis.

Tiene unas propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales como su baja densidad y su alta resistencia a la corrosión. Es un buen conductor de la electricidad, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello, es el metal que más se utiliza después del acero.

Es un metal con un gran potencial de reducción estándar negativo y, como es de esperar, es muy reactivo.
Cualquier superficie expuesta de aluminio metálico reacciona rápidamente con el oxígeno para formar óxido de aluminio Al2O3. En estas condiciones, una capa impermeable de óxido, de entre 10 -4 y 10 -6 mm de espesor, protege las capas de átomos de Al subyacentes. Esto sucede porque el ión oxígeno tiene un radio similar al del átomo de Al.
El especial atractivo del aluminio es su baja densidad, que solo supera el magnesio
(si no tenemos en cuenta a los metales alcalinos muy reactivos)
El aluminio es buen conductor del calor, propiedad que explica su uso en utensilios de cocina; sin embargo, no es tan bueno como el cobre. También es excepcional como conductor de la electricidad. El problema principal que plantea su uso en el cableado doméstico está en las conexiones. Si el aluminio se une al cobre, se establece una celda electroquímica en condiciones de humedad, que hace que se produzca la oxidación del aluminio.



- Propiedades químicas del aluminio


1. Arde con llama cuando está pulverizado dando óxido de aluminio
2. Arde de forma exotérmica con los halógenos
3. Es un metal anfótero
4. Las soluciones de sales de aluminio son ácidas


Producción

El aluminio es el metal más abundante de la corteza terrestre, principalmente en forma de arcillas. Pero extraerlo no es rentable. En los ambientes cálidos y húmedos los iones más solubles son lixiviados de la estructura de la arcilla para dejar el mineral bauxita.

La primera etapa del proceso de extracción es la purificación de la bauxita.
Esto se consigue mediante la digestión del mineral triturado con solución de hidróxido de sodio caliente para dar el ion aluminato soluble:

Al2O3(s) + 2OH-(ac)+3 H2O -----> 2 [ Al(OH)4] – (ac)

Los materiales insolubles, en especial el óxido de hierro (III) se eliminan por filtración en forma de “lodo rojo”.

Al enfriarse la solución, en equilibrio se desplaza hacia la izquierda y se precipita el trihidrato de óxido de aluminio, en tanto que, las impurezas quedan en solución:

2 [ Al(OH)4] – (ac)-----> Al2O3•3H2O(g)

Para electrolizar el óxido de aluminio era necesario encontrar un compuesto de aluminio con un punto de fusión más bajo, como el mineral criolita(Na3 AlF6), hay pocos depósitos de este mineral. Debido a su escasez casi toda la criolita se fabrica.

El óxido de aluminio se disuelve en la criolita fundida alrededor de 950ºC. El aluminio fundido se produce en el cátodo y el oxígeno que se forma en el ánodo oxida el carbono a monóxido de carbono.

Al3+( Na3 AlF6) + 3 é ----> Al (l)

O2-( Na3 AlF6) + C ---->CO (g) + 2 é

El proceso consume mucha energía.
La producción de aluminio genera 4 productos secundarios que crean importantes problemas de contaminación:

1- Lodo rojo: que se produce en la purificación de la bauxita y es fuertemente básico
2- Fluoruro de hidrógeno gaseoso: que se produce cuando la criolita reacciona con los rastros de humedad del óxido de aluminio.
3- Óxidos de carbono: que se producen en el ánodo
4- Fluorocarbonos,:que se producen por reacción del flúor con el ánodo de carbono.

El aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades físicas, y su recuperación por medio del reciclaje se ha convertido en un faceta importante de la industria del aluminio. El proceso de reciclaje del aluminio necesita poca energía.

Aqui teneis un video de la producción de Aluminio :

http://www.youtube.com/watch?v=CGDV_v-aiRU