O aluminio ou aluminio é un elemento metálico puro co número atómico 13. É coñecido pola súa resistencia e propiedades lixeiras, polo que é un material moi demandado nos tempos modernos.
Neste post trataremos:
- Cales son os principais usos do aluminio?
- Física con aluminio
- Aluminio: a química detrás do metal
- As orixes do aluminio: como ocorre naturalmente
- Da minería á manufactura: a viaxe da produción de aluminio
- Aluminio: o metal versátil para unha ampla gama de aplicacións
- Traballando con aluminio: técnicas e consellos
- O impacto ambiental da produción de aluminio
- Conclusión
Cales son os principais usos do aluminio?
O aluminio ten unha ampla gama de usos, incluíndo:
- Construción: o aluminio úsase habitualmente na industria da construción debido á súa resistencia e durabilidade.
- Enerxía eléctrica: o aluminio utilízase en cables e fíos de alimentación debido á súa alta condutividade.
- Utensilios e recipientes de cociña: o aluminio úsase habitualmente na produción de utensilios de cociña, recipientes e latas debido á súa resistencia á corrosión.
- Produción de baterías e lixeiros: o aluminio é un compoñente fundamental na produción de baterías e mecheros debido ás súas propiedades lixeiras.
Canto aluminio se produce?
O aluminio é un material altamente producido, con millóns de toneladas producidas cada ano por empresas de todo o mundo.
En que formas aparece o aluminio?
O aluminio vén nunha variedade de formas, incluíndo follas, placas, barras e tubos. Tamén se pode atopar en formas especiais como extrusións e forxa.
Que papel xoga o aluminio no medio ambiente?
O aluminio ten un menor impacto no medio ambiente en comparación con outros metais, xa que pode ser reciclado e reutilizado. Isto convérteo nun material habitual nas novas gamas de produtos que pretenden reducir os residuos e promover a sustentabilidade.
Física con aluminio
- O aluminio é un metal azulado-prateado que é moi estable debido á súa estrutura atómica.
- Ten un número atómico 13 e é un dos principais elementos presentes na Terra.
- A configuración atómica do aluminio é 2, 8, 3, o que significa que ten dous electróns no primeiro nivel de enerxía, oito no segundo e tres no nivel de enerxía máis exterior.
- Os electróns máis externos do aluminio compártense entre os átomos, o que contribúe á súa unión metálica e o fai moi condutor.
- O aluminio ten unha estrutura cristalina cúbica e un radio de aproximadamente 143 pm.
- Ten un punto de fusión de 660.32 °C e un punto de ebulición de 2519 °C, polo que é capaz de soportar altas temperaturas.
- A densidade do aluminio é baixa, oscilando entre 2.63 e 2.80 g/cm³, dependendo da aliaxe en particular.
- O aluminio é case tan maleable como o ouro e é o segundo metal máis maleable, despois da prata.
- Tamén é altamente dúctil, o que significa que se pode tirar en fíos finos sen romper.
- En comparación con outros metais, o aluminio ten un peso relativamente baixo, cun rango de peso de aproximadamente 26.98 a 28.08 g/mol, dependendo do isótopo.
Características físicas
- O aluminio é un elemento común que se atopa na codia terrestre, onde normalmente está presente en forma de bauxita.
- Prodúcese combinando bauxita con hidróxido de sodio e despois electrolizando a mestura resultante.
- O aluminio puro é un metal lixeiramente branco azulado que está moi pulido e ten un lixeiro brillo.
- O aluminio é altamente resistente á corrosión, polo que é adecuado para unha variedade de aplicacións onde estará exposto aos elementos.
- Ten unha alta condutividade térmica, o que significa que pode transferir calor de forma rápida e eficiente.
- O aluminio tamén é non tóxico, non magnético e non produce chispas, polo que é un material altamente versátil.
- Dependendo da aliaxe, o aluminio pode variar desde ser brando e maleable ata duro e forte.
- O aluminio é moi axeitado para fundición, mecanizado e conformación, polo que é unha opción popular para unha ampla gama de aplicacións.
- Co paso dos anos, o aluminio converteuse nun material cada vez máis importante polas súas propiedades físicas e pola facilidade coa que se pode producir e refinar.
- Segundo a táboa periódica, o aluminio é un elemento de tamaño medio, e é altamente estable debido á súa configuración electrónica e propiedades de enlace.
- As enerxías de ionización do aluminio son relativamente altas, o que significa que require unha cantidade importante de enerxía para eliminar un electrón dun átomo ou ión de aluminio.
- O aluminio é capaz de formar unha gran variedade de isótopos, que van de 21Al a 43Al, con enerxías que van de 0.05 MeV a 9.6 MeV.
- As propiedades físicas do aluminio fan que sexa un material altamente versátil que é axeitado para unha ampla gama de aplicacións, desde construción e transporte ata produtos electrónicos e embalaxe.
Aluminio: a química detrás do metal
- O aluminio foi descuberto en 1825 polo químico danés Hans Christian Oersted.
- É un metal posterior á transición co símbolo Al e número atómico 13.
- O aluminio é un sólido a temperatura ambiente e ten unha valencia de tres.
- Ten un pequeno radio atómico e altamente electronegativo, o que fai que se combine fortemente con outros elementos para formar compostos.
- As propiedades do aluminio inclúen ser un bo condutor de electricidade e calor, ter unha baixa densidade e ser resistente á corrosión.
- É esencial para a vida moderna e ten unha ampla gama de usos na construción, transporte e embalaxe.
Produción e refinamento de aluminio
- O aluminio prodúcese polo proceso Hall-Héroult, que implica a electrólise de alúmina (Al2O3) en criolita fundida (Na3AlF6).
- Este proceso é caro e enerxético, pero o aluminio está amplamente dispoñible e cómodo de usar.
- A capacidade de producir aluminio en grandes cantidades e a un custo relativamente baixo converteuno nun metal común na sociedade moderna.
- O proceso de refinado consiste en engadir outros metais como o magnesio para producir aliaxes con propiedades específicas.
O aluminio na natureza e a súa química acuosa
- O aluminio é o metal máis abundante na codia terrestre, pero non se atopa na súa forma pura.
- Atópase habitualmente en minerais como a bauxita e a arxila.
- O hidróxido de aluminio (Al(OH)3) é un composto común que se forma cando o aluminio reacciona con solucións acuosas como o hidróxido de potasio (KOH).
- En presenza de auga, o aluminio forma unha fina capa de óxido na súa superficie, que o protexe da corrosión.
Uso e aplicacións do aluminio
- O aluminio ten unha ampla gama de usos debido ás súas propiedades, incluíndo ser lixeiro, resistente e fácil de traballar.
- Úsase habitualmente na construción e na construción, transporte, embalaxe e electrónica.
- O aluminio é axeitado para facer pezas finas, como follas, e pezas grandes, como marcos de construción.
- A capacidade de mesturar aluminio con outros metais permite a produción de aliaxes con propiedades específicas, como resistencia e resistencia á corrosión.
- As varillas de aluminio úsanse habitualmente no cableado eléctrico debido á súa boa condutividade.
As orixes do aluminio: como ocorre naturalmente
- O aluminio é o terceiro elemento máis abundante na codia terrestre, representando preto do 8% do seu peso.
- É un elemento de número atómico relativamente baixo, co símbolo Al e número atómico 13.
- O aluminio non se atopa na súa forma pura na natureza, senón en combinación con outros elementos e compostos.
- Preséntase nunha gran variedade de minerais, incluíndo silicatos e óxidos, así como en forma de bauxita, unha mestura de óxidos de aluminio hidratados.
- A bauxita é a principal fonte de aluminio e atópase en grandes cantidades en certos países, incluíndo Australia, Guinea e Brasil.
- O aluminio tamén aparece nas rochas ígneas como aluminosilicatos en feldespatos, feldespatoides e micas, e no solo derivado delas como arxila.
- Despois da intemperie, aparece como bauxita e laterita rica en ferro.
A ciencia detrás da formación do aluminio
- O aluminio créase no núcleo das estrelas mediante reaccións de fusión, e é expulsado ao espazo cando estas estrelas estoupan como supernovas.
- Tamén se pode producir en pequenas cantidades mediante a queima de certos materiais, como o magnesio, en presenza de osíxeno.
- O aluminio é un elemento estable e non se rompe nin se destrúe facilmente polas reaccións químicas.
- É extremadamente resistente e lixeiro, polo que é un material valioso para unha ampla gama de aplicacións.
As diferentes formas de aluminio na natureza
- O aluminio pode existir en diferentes formas dependendo das condicións nas que se atope.
- Na súa forma metálica, o aluminio é un material forte, dúctil e maleable que se usa habitualmente na produción dunha ampla gama de produtos.
- Tamén pode existir en forma de compostos, como o óxido de aluminio (Al2O3), que se coñece comunmente como corindón ou rubí.
- O aluminio nativo, no que o elemento se atopa na súa forma pura, é extremadamente raro e só se atopa nalgúns lugares do mundo, incluíndo América do Sur e Groenlandia.
- O aluminio tamén se pode unir a outros elementos, como hidróxeno e osíxeno, para formar compostos como hidróxido de aluminio (Al(OH)3) e óxido de aluminio (Al2O3).
Da minería á manufactura: a viaxe da produción de aluminio
- A bauxita é o principal material utilizado na produción de aluminio
- Atópase en abundancia en zonas tropicais e subtropicais, especialmente en América do Sur, África e Australia
- A bauxita é unha rocha sedimentaria que consiste nunha mestura de minerais, incluíndo hidróxido de aluminio, óxido de ferro e sílice.
- Para extraer a bauxita, os expertos usan un método chamado voladura, que consiste no uso de explosivos para eliminar a terra vexetal e a terra para acceder aos ricos depósitos situados debaixo.
- A bauxita extraída é entón almacenada e transportada a unha instalación de refino
Refinación de bauxita para obter alúmina
- O proceso de refinado comeza coa limpeza da bauxita para eliminar as impurezas, como arxila e restos de ferro e outros metais pesados.
- Despois, a bauxita limpa triturada en anacos pequenos e seca para formar un po seco
- Este po colócase nun tanque grande, onde se mestura cun tipo específico de sosa cáustica e quéntase a presión.
- A reacción química resultante produce unha substancia chamada alúmina, que é un material branco e en po
- A alúmina é entón almacenada e transportada a unha fundición para o seu procesamento posterior
Fundición de alúmina para producir aluminio
- O proceso de fundición consiste en transformar a alúmina en metal de aluminio
- O método actual empregado na maioría dos países implica o proceso Hall-Heroult, que consta de dous pasos principais: a redución da alúmina a óxido de aluminio e a electrólise do óxido de aluminio para producir aluminio metal.
- A redución da alúmina a óxido de aluminio implica quentar a alúmina cun axente redutor, como o carbono, para eliminar o osíxeno e producir óxido de aluminio.
- O óxido de aluminio disólvese nun electrólito fundido e sométese a corrente eléctrica para producir metal de aluminio.
- O proceso de fundición require unha cantidade importante de enerxía e adoita localizarse preto de fontes de electricidade barata, como centrais hidroeléctricas.
- O resultado do proceso de fundición son produtos de aluminio de alta calidade que se utilizan nunha ampla gama de industrias, incluíndo construción, transporte e embalaxe.
Aluminio: o metal versátil para unha ampla gama de aplicacións
O aluminio é un metal moi utilizado que ten unha variedade de aplicacións en varias industrias. É un material lixeiro, forte e duradeiro que é fácil de traballar, polo que é unha opción popular para moitas aplicacións. Nesta sección, exploraremos as diversas aplicacións do aluminio e as características que o converten nun material tan versátil.
Aplicacións en Edificación e Construción
O aluminio é unha opción popular para a construción e a construción debido ás súas propiedades lixeiras e resistentes á corrosión. Algunhas das principais aplicacións do aluminio na construción inclúen:
- Cubertas, revestimentos e fachadas
- Fiestras, portas e escaparates
- Ferramentas arquitectónicas e balaustrada
- Sistemas de canalización e drenaxe
- Chapa de rodadura e pavimentos industriais
O aluminio tamén se usa habitualmente na construción de instalacións deportivas, como estadios e areais, debido ás súas propiedades lixeiras e duradeiros.
Aplicacións en Manufactura e Industria
O aluminio é moi utilizado nos sectores de fabricación e industria debido ás súas propiedades mecánicas e químicas. Algunhas das principais aplicacións do aluminio na fabricación e na industria inclúen:
- Liñas de transmisión eléctrica e compoñentes
- Fabricación de latas para bebidas e alimentos
- Utensilios e utensilios de cociña
- Compoñentes para a industria do transporte, incluíndo o ferrocarril e a automoción
- Aliaxes para diversas aplicacións industriais, incluíndo catalizadores e materiais resistentes á corrosión
O aluminio tamén se usa habitualmente como folla de envasado e illamento debido á súa capacidade para converter a calor e á súa resistencia á auga e ao secado.
Aliaxes de aluminio e as súas aplicacións
As aliaxes de aluminio prodúcense mediante axentes de aliaxe como cobre, cinc e silicio para mellorar as propiedades mecánicas e químicas do metal. Algunhas das aliaxes de aluminio máis comúns e as súas aplicacións inclúen:
- Aliaxes forxadas- utilízanse na fabricación de diversos compoñentes debido á súa alta resistencia e boa conformabilidade
- Aliaxes de fundición: utilízanse na fabricación de compoñentes complexos debido á súa capacidade de fundirse en formas complicadas
- Kynal: unha familia de aliaxes desenvolvidas pola British Imperial Chemical Industries que se usan amplamente na fabricación de liñas e compoñentes de transmisión eléctrica.
O mercado global do aluminio
O aluminio é un dos metais máis utilizados no mundo, cunha variedade de aplicacións en diversas industrias. O mercado mundial de aluminio é importante, coa maior parte da produción de aluminio procedente de China, seguida de Rusia e Canadá. Espérase que a demanda de aluminio siga crecendo, especialmente nas industrias da automoción e da construción, a medida que aumenta a necesidade de materiais lixeiros e duradeiros.
Traballando con aluminio: técnicas e consellos
Cando se trata de traballar con aluminio, hai algunhas técnicas e consellos que poden facer o proceso máis fácil e eficiente:
- Corte: o aluminio pódese cortar usando unha variedade de ferramentas, incluíndo serras, tesoiras e ata un simple cortador de caixas. Non obstante, é importante utilizar a ferramenta adecuada para o traballo e ter coidado de non danar o material durante o proceso.
- Dobrado: o aluminio é un metal relativamente brando, o que fai que sexa fácil de dobrar e darlle formas diferentes. Non obstante, é importante empregar a técnica adecuada para evitar causar danos ou deixar marcas antiestéticas.
- Unión: o aluminio pódese unir mediante unha variedade de métodos, incluíndo soldadura, soldadura e soldadura. Cada método ten as súas propias vantaxes e desvantaxes, dependendo da aplicación específica.
- Acabado: o aluminio pódese rematar de varias formas, incluíndo pulido, anodizado e pintura. Cada método ten as súas propias vantaxes únicas e pódese usar para crear unha variedade de aspecto e acabados diferentes.
aplicacións
O aluminio úsase amplamente nunha variedade de aplicacións, incluíndo:
- Construción: o aluminio é unha opción popular para materiais de construción debido á súa resistencia, durabilidade e propiedades lixeiras.
- Cociña: o aluminio úsase a miúdo nos utensilios de cociña debido á súa capacidade para conducir a calor de forma rápida e uniforme.
- Conexións e bloques de circuítos: o aluminio úsase habitualmente na produción de conexións e bloques de circuítos debido á súa capacidade para conducir electricidade.
- Embalaxe: o aluminio utilízase para producir unha variedade de materiais de envasado diferentes, incluíndo latas, papel de aluminio e ata cartóns de ovos.
Impacto ambiental
Aínda que o aluminio é un material altamente versátil e útil, é importante ter en conta o seu impacto ambiental. A produción de aluminio require unha gran cantidade de enerxía e pode causar importantes danos ao medio ambiente se non se fai de forma responsable. Non obstante, hai unha variedade de técnicas e procesos que se poden utilizar para reducir o impacto ambiental da produción e uso do aluminio.
O impacto ambiental da produción de aluminio
O aluminio é un produto químico tóxico que pode ter efectos nocivos sobre os ecosistemas acuáticos. Cando se libera nas masas de auga, pode provocar a perda de ións de plasma e hemolinfa en peixes e invertebrados, o que provoca fallas osmorreguladoras. Isto pode provocar a perda de especies vexetais e animais, o que leva a unha redución da biodiversidade. Ademais, a liberación de emisións sulfúricas durante a fabricación de aluminio pode provocar choiva ácida, que prexudica aínda máis os ecosistemas acuáticos.
Ecosistemas terrestres
A produción de aluminio tamén ten un impacto significativo nos ecosistemas terrestres. A deforestación adoita ser necesaria para facer espazo para as plantas de fabricación de aluminio, o que leva á perda de hábitat de moitas especies vexetais e animais. A liberación de contaminantes ao aire tamén pode prexudicar a saúde das comunidades próximas e da vida salvaxe. A contaminación do solo é outro problema, xa que os produtos químicos utilizados no proceso de fabricación poden filtrarse no chan e prexudicar a vida vexetal.
Conclusión
Así que xa o tedes, os moitos usos do aluminio e por que é un material tan útil. É un metal lixeiro con moita resistencia, polo que é perfecto para a construción, o transporte e o embalaxe. Ademais, non é tóxico e non magnético, polo que é seguro de usar. Así que non teñas medo de usalo! Sempre podes reciclalo cando remates con el.
Son Joost Nusselder, o fundador de Tools Doctor, comerciante de contidos e pai. Encántame probar equipos novos e, xunto co meu equipo, estou creando artigos de blog en profundidade desde 2016 para axudar aos lectores fieis con ferramentas e consellos de elaboración.
