Tetraedro del Aluminio 

Aplicaciones:

El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en compuestos no metálicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades ópticas para fabricar espejos domésticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores.

Su uso más popular es como papel aluminio, que son láminas de material con un espesor tan pequeño que resulta fácilmente maleable y apto para embalaje alimentario. También se usa en la fabricación de latas y tetrabriks.

• ¿Qué tipo de objeto es?

Es un material ,que destacan por su ligereza y resistencia a la corrosión, así como por su elevada    conductividad térmica y eléctrica.

• ¿En dónde se va a usar dicho objeto?

Bueno este objeto lo vamos a usar ,para hacer las latas de las gaseosas.

Propiedades:

• Propiedades atómicas : La capa de valencia del aluminio está poblada por tres electrones, por lo que su estado normal de oxidación es III. Esto hace que reaccione con el oxígeno de la atmósfera formando con rapidez una fina capa gris mate de alúmina Al2O3, que recubre el material, aislándolo de ulteriores corrosiones. Esta capa puede disolverse con ácido cítrico. A pesar de ello es tan estable que se usa con frecuencia para extraer otros metales de sus óxidos. Por lo demás, el aluminio se disuelve en ácidos y bases. Reacciona con facilidad con el ácido clorhídrico y el hidróxido sódico.

• Propiedades  físicas: El aluminio es un elemento muy abundante en la naturaleza, sólo aventajado por el silicio y el oxígeno. Se trata de un metal ligero, con una densidad de 2700 kg/m3, y con un bajo punto de fusión (660 °C). Su color es blanco y refleja bien la radiación electromagnética del espectro visible y el térmico. Es buen conductor eléctrico (entre 34 y 38 m/(Ω mm2)) y térmico (80 a 230 W/(m·K)).

• Propiedades mecánicas : Mecánicamente es un material blando (Escala de Mohs: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm2 (160-200 MPa). Todo ello le hace adecuado para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas, pero no como elemento estructural. Para mejorar estas propiedades se alea con otros metales, lo que permite realizar sobre él operaciones de fundición y forja, así como la extrusión del material. También de esta forma se utiliza como soldadura.

Estructuras:

El aluminio tiene número atómico 13. Los 13 protones que forman el núcleo están rodeados de 13 electrones dispuestos en la forma:

1s22s22p63s23p1

La valencia es 3 y las energías de ionización de los tres primeros electrones son, respectivamente:

•577,5 kJ/mol

•1816,7 kJ/mol

• 2744,8 kJ/mol

•

El aluminio posee tres radios iónicos en su estado de oxidación +3, dependiendo del número de coordinación del átomo.

El Aluminio(Al) tiene 22 isótopos conocidos, los cuales van del 21Al hasta el 42Al, también posee 4 isómeros nucleares. Únicamente el 27Al (un Isótopo estable) y el 26Al (un isótopo radioactivo) se producen de forma natural. Sin embargo 27Al tiene una abundancia natural de +99.9%. Aparte de 26Al, todos los demás isótopos radiactivos del aluminio tienen una vida media de menos de 7 min., la mayoría posee una vida media menor a un segundo . El 26Al se produce a partir del argón atmosférico debido a la espalación de rayos cósmicos de protones (es decir, protones de altísima energía). 

Los isótopos de aluminio han encontrado aplicaciones en la datación de sedimentos marinos, nódulos de manganeso, hielo glaciar, cuarzo expuesto en las rocas y de meteoritos.

•La espalación es un proceso por el que uno varios fragmentos de material son expulsados de un cuerpo debido a un impacto o a su fatiga. 

Composición Química:

• ¿De dónde viene el aluminio?

El aluminio no se encuentra en estado puro en la naturaleza. Sin embargo, la corteza terrestre se compone de un 8,5% de compuestos de aluminio y otros elementos. La bauxita contiene las concentraciones más elevadas de aluminio y se extrae, sobre todo, en Australia, Latinoamérica y África.

• ¿Cómo se extrae el aluminio?

El aluminio es normalmente producido del mineral bauxita, el cual es un óxido de aluminio hidratado que contiene sílica y otros óxidos metálicos, particularmente hierro. Esta es convertida a alúmina pura usando el siguiente equilibrio:

Al2O3 x 3H2O + 2NaOH  2NaAlO2 + 4H2O

La bauxita triturada se disuelve bajo presión y se calienta en digestores Bayer con una solución de sosa cáustica concentrada gastada, proveniente de un ciclo previo, y con suficiente cal y carbonato de sodio. Se forma aluminato de sodio, y la sílice disuelta se precipita como silicato de sodio y aluminio.

vPara conseguir 1 kg de aluminio puro, se necesitan aproximadamente 4,6 kg de bauxita. En primer lugar se extrae la alúmina de la bauxita (1,9 kg). El resto de la materia (2,7 kg) recibe el nombre de “lodos rojos” y, en parte, puede utilizarse como abono químico, balasto para el asfaltado de carreteras, coloración de tejas, depuración de aguas, etc. La alúmina se reduce en un baño electrolítico, del que se obtiene aluminio líquido que se vierte en moldes de distintos tipos (placas, lingotes, tochos). El proceso de producción requiere mucha energía, el 65% de la cual proviene de centrales hidroeléctricas.

• ¿Cuáles son sus aleaciones?

Se designan 4 dígitos:

El primer dígito indica el tipo de aleación, de acuerdo con el elemento minoritario de mayor proporción .

El segundo indica las aleaciones  específicas , los dos últimos indican la aleación especifica de aluminio o  pureza de esté.

Las principales aleaciones  de aluminio son: 

Las latas de bebidas gaseosas están formadas por dos partes : Una parte es la parte

inferior que tiene forma de vaso y la otra es la abre fácil.

La tapa abre-fácil consta de dos partes: la tapa propiamente dicha y el anillo de apertura 

Todas las partes están fabricadas con diferentes aleaciones de aluminio por que cumplen

funciones diferentes.

Como se puede ver en la tabla , las tapas de aluminio  a analizar están hechas de aleaciones de aluminio  5182, cuyo elemento aleante es el magnesio .

Vídeo sobre la fabricación de latas: