El Aluminio

 
El Aluminio:
Propiedades del Aluminio:
  • El Auluminio es un metal no ferromagnético
  • Es un metal poco denso, alta resistencia a corrosión y resistencia mecánica lo que lo hace muy útil en ingeniería de estructuras.
  • El Aluminio es un buen conductor de la electricidad y el calor 
  • Se utiliza en multitud de aleaciones 
  • Es el tercer elemento más abundante en la naturaleza, después del Hierro y del Magnesio.
  • No se encuentra libre en la naturaleza.
Localización del Aluminio en la Tabla Periódica

Compuestos del Aluminio
  • Alúmina Al2O3
  • Antimoniuro de Aluminio AlSb
  • Acetato de Aluminio AlCH3COO(OH)2
  • Alumbre de Potasio KAl(SO4)2.12H2O
  • Aluminato Tricálcico Al2O3·3CaO
  • Bauxita (mezcla de óxidos de aluminio)
  • Bromuro de Aluminio AlBr3
  • Cloruro de Aluminio AlCl3
  • Criolita Na3F6Al
  • Fluoruro de Aluminio AlF3
  • Fosfato de Aluminio AlPO4
  • Sulfato de Aluminio Al2(SO4)3
  • Tricloruro de Aluminio: se utiliza como catalizador en la reacción de Friedel-Craft
  • Al(OH)3 se usa como colorante en tejidos. Sus colores no destiñen. Se usa también en la purificación de aguas residuales y en extintores de espuma
  • Bentonita: contiene Magnesio, Hierro y Sodio como cationes. Puede absorber hasta 8 veces su peso en agua. Es reciclable (proceso reversible): después de absorber el agua se eleva la temperatura a 110ºC y se evapora.
  • Caolín: arcilla impurificada por Fe y óxidos de Hierro. Con Hierro sirve para fabricar ladrillos. Eliminando las impurezas de Hierro y añadiendo Sodio sirve para fabricar cerámicas.
  • Aleaciones de Aluminio:
    • Duraluminio: 95,5% Al - 3% Cu - 1% Mn - 0,5% Mg. Tiene poco peso, es resistente y se utiliza en la industria aeronáutica.
    • Magnalio: 98% Al - 2% Mg
Obtención del Aluminio: 

Existen diferentes métodos de obtención del aluminio:
  • En 1827, Wöhler obtiene aluminio por reducción de un tricloruro de aluminio con amalgama de Potasio. Era difícil de obtener por su elevado poder reductor.
  • En 1870 se obtiene por reducción con el sodio.
  • Método de Hall: En 1890, Hall comprobó que la alúmina (Al2O3)  se solubiliza con criolita y se puede electrolizar y obtener aluminio. Los Silicoaluminios no sirven por tener baja concentración de aluminio.

    El mineral es la Bauxita: óxido de Aluminio impurificado con óxidos de Hierro y Titanio. Contiene un 55-65% de alúmina pura.

    El proceso de obtención del Aluminio según Hall implica varios pasos:
    • Tratamiento de la Bauxita:

      Bauxita + NaOH → 2 Na[Al(OH)4] + Fe2O3 · H2O (lodos)
      Los lodos se desechan, pero son contaminantes debido al NaOH que erosionan el suelo al disolver la archilla y contaminar las aguas subterráneas.
    • Obtención de la Criolita:

      2 Al(OH)3 + 12 HF + 3 Na2CO3 2 Na3F6Al + 9 H2O + 3 CO2

      El proceso de obtención es en baños de criolita, que actúa como fundente
    • Electrólisis de la alúmina:

      Para obtener el Aluminio, se somete la alúmina a una electrólisis en criolita fundida, según el siguiente proceso:
      • Electrodos de carbón unidos al positivo (grafito + alquitrán) 
      • Se calienta para sacarle impurezas y darle consistencia
      Se introduce el fundente en la cuba electrolítica, se bajan los ánodos y se produce la chispa que da comienzo a la electrólisis. Las reacciones no son exactamente conocidas y se producen a una diferencia de potencial entre 5 y 6 voltios.

      La intensidad es de 24.000-40.000 amperios, aunque puede llegar hasta 110.000 amperios. Se llega a una temperatura de 950-1000ºC. El punto de fusión de la alúmina es de 2040ºC, por eso se utiliza la criolita para disminuir esta temperatura.
Historia
  • El aluminio fue descubierto como elemento simple por primera vez en 1825 por Oersted  
 versión 1 (17/07/2015)