Centro Interactivo de Ciencia y Tecnología


Divulgación de la Ciencia

Diciembre 2016   Boletín: 140

¿La ciencia del aluminio?

Es un elemento abundante en la corteza terrestre. No sólo se encuentra cubriendo la comida que sobró en el refrigerador, se utiliza en las latas de refresco, en empaques de comida, en la construcción de aviones, automóviles y teléfonos móviles, entre otros usos.

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¿Dónde se encuentra?

Se encuentra presente en más de 270 minerales. Un mineral es una sustancia natural, de composición química definida, generalmente sólido e inorgánico y tiene una cierta estructura cristalina. Es el mineral más abundante en la Tierra después del oxígeno y el silicio. También es el metal más abundante de forma natural en el planeta.

Es el metal que no contiene hierro, más usado a nivel mundial. Siempre se utiliza como aleación, algunas contienen 99% de aluminio. Los elementos con los que más comúnmente se les combina para formar aleaciones son el zinc, cobre, silicio, magnesio y manganeso.

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Conforma el 8% del peso de la corteza terrestre, contando que el aluminio es un metal muy ligero, pesa la tercera parte que el cobre o el acero. Es fácil de moldear, doblar y reciclar. Resiste la corrosión y se puede usar muchas veces. Al igual que el hierro, reacciona con el oxígeno, dando lugar a la formación de óxido. Sin embargo, a diferencia del óxido formado en el fierro, el óxido del aluminio se adhiere al metal cubriéndolo para que no se siga oxidando. Debido a su nivel de oxidación, nunca se encuentra solo en la naturaleza. Refleja el 92% de la luz visible, el 98% de los rayos infrarrojos. 


Dra. Claudia Fernández Limón

¿Cómo se forma?

Este suave metal plateado tiene número atómico 13, es decir tiene 13 protones en su núcleo y es el elemento número 13 de la Tabla Periódica. Se funde a 660°C. Se forma en las estrellas en una reacción de fusión en la que el magnesio adquiere un protón extra. No se encuentra aislado en la Tierra, su forma más común es el alumbre potásico. Posee grandes aplicaciones comerciales e industriales, superado solamente por el hierro. Aun siendo tan usado, no fue obtenido como lo conocemos hoy en día, hasta el siglo XIX. 

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¿Cómo se obtiene?

El mineral del cual se obtiene o extrae el aluminio, prácticamente en exclusiva es la bauxita, roca sedimentaria, que contiene 30% de aluminio. También puede extraerse de otros tipos de menas, como por ejemplo, los silicatos de aluminio, como la arcilla u otros. Una mena es de un elemento químico, generalmente un metal, que contiene la cantidad suficiente del elemento que se quiere extraer.

Al contrario de la obtención del hierro, la preparación del aluminio no se puede realizar de manera industrial por reducción química, por lo que se hace necesaria la reducción de la alúmina a través de corriente eléctrica. La obtención de aluminio consume grandes cantidades de energía. El reciclado de aluminio consume el 5% de la energía necesaria de la que se requiere para su extracción.

El ingeniero francés llamado Paul Heroult en 1886 y un estudiante de la de la universidad de Oberlin en Estados Unidos, llamado Charles Hall simultáneamente inventaron un proceso en donde se derrite el óxido de aluminio en criolita, éste es un mineral llamado fluoruro de aluminio y sodio por medio de corriente eléctrica. A este proceso se le conoce con el nombre de Hall-Heroult y es el usado actualmente para la obtención del aluminio de la bauxita. Los minerales que contienen aluminio tienen un punto de fusión muy alto, es decir, se funden a muy altas temperaturas, haciendo la extracción problemática. El subproducto de la producción de aluminio y el reciclaje se llama escoria blanca, que es altamente combustible y sirve en la producción del asfalto y concreto.

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Y algo más ...

Por décadas el aluminio era más valorado que el oro. Napoléon a mitad del siglo XIX, orgullosamente servía a sus huéspedes más distinguidos en platos y cubiertos de aluminio, ya que era un metal muy raro en la época. También mandó elaborar una sonaja de este metal para su hijo.

Fuentes:

How to...Aluminum-Electrolysis? (2014). Recuperado el 9 de diciembre de 2016, de http://aluminumelectrolysis.blogspot.mx/2014_08_01_archive.html

Images of Elements. (5 de marzo de 2016). Recuperado el 9 de diciembre de 2016, de http://images-of-elements.com/aluminium.php

Interesting facts about metals . (2016). Recuperado el 13 de diciembre de 2016, de https://bashny.net/t/en/275779?page=4

Minerales de Colección. (s.f.). Recuperado el 9 de diciembre de 2016, de Tienda de minerales: http://www.mineral-s.com/bauxita.html

Pappas, S. (28 de septiembre de 2014). Live Science. Obtenido de Facts About Aluminum: http://www.livescience.com/28865-aluminum.html

 

 

Un Boeing 747 tiene más de 66,000 kg de aluminio.


 

 

Australia es el país líder en la producción de aluminio.


 

Cerca del 75% del aluminio extraído sigue en uso gracias al reciclado.

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