Al·lumini
From Scratchpad
Contents |
[edit] Al·lumini
L'al·lumini és l'element químic, de símbol Al i nombre atòmic 13. Amb el 8,13% és l'element metàl·lic que més abunda en l'escorça terrestre. La seva lleugeresa, conductividad elèctrica, resistència a la corrosió i sota punt fusió li converteixen en un material idoni per a multitud d'aplicacions, especialment en aeronàutica. No obstant això, l'elevada quantitat d'energia necessària per a la seva obtenció dificulta la seva major utilització; dificultat que pot compensar-se pel seu baix cost de reciclat, la seva dilatada vida útil i l'estabilitat del seu preu.
[edit] Característiques principals
L'al·lumini és un metall lleuger , tou però resistent, de color blanc brillant. La seva densitat és aproximadament un terç de la de l'acer o el coure. És molt manejable i dúctil i és apte per al mecanitzat i la fosa. A causa de el seu elevat estat d'oxidació es forma ràpidament a l'aire una fina capa superficial d'òxid d'al·lumini (Alúmina Al2O3)impermeable i adherent que deté el procés d'oxidació proporcionant-li resistència a la corrosió i durabilitat. Aquesta capa protectora, de color gris mat, pot ser ampliada per electròlisi en presència d'oxalats. L'al·lumini té característiques anfòteres. Això significa que es dissol tant en àcids (formant sals d'alumini) com en bases fortes (formant aluminatos amb l'anió %[AL�OH)4]- alliberant hidrogen. La capa de oxido formada sobre l'alumini es pot dissoldre en àcid cítric formant citrato d'alumini. El principal i gairebé únic estat d'oxidació de l'alumini és +III com és d'esperar pels seus tres electrons en la capa de valència (Vegi's també: metall pesat). La calor específica que posseïxes és de 0.219 calç/(g·ºC).
[edit] Aplicacions
L'al·lumini pur és tou i fràgil, però els seus aliatges amb petites quantitats de coure, manganès, silici, magnesi i altres elements presenten una gran varietat de característiques adequades a les més diverses aplicacions. Aquests aliatges constituïxen el component principal de multitud de components dels avions i coets, en els quals el pes és un factor crític. Quan s'evapora al·lumini en el buit, forma un revestiment que reflecteix tant la llum visible com la infraroja; a més la capa d'òxid que es forma impedeix la deterioració del recobriment, per aquesta raó s'ha emprat per a revestir els miralls de telescopis, en substitució de la plata. Si bé l'al·lumini està recobert d'una capa d'òxid, aquesta no romandrà en presència d'àcids particularment el perclórico i clorhídric, així mateix en solucions molt alcalines de KOH o NaOH hi ha una enèrgica reacció. Així mateix la presència de CuCl2 o CuBr2 destruïx l'òxid i es dissol enèrgicament en aigua. Amb Mercuri i sals d'aquest, reacciona si està net formant una amalgama que impedeix la seva passivació.Reacciona també enèrgicament en fred amb brom, i en calent amb moltes substàncies, depenent de la temperatura, reduint a gairebé qualsevol òxid (procés termita). És atacat pels haloalcanos. Entre els derivats orgànics de l'alumini destaca l'A el(CH2CH3)3 que cremen l'aire violentament i destruïx ràpidament els teixits . Les reaccions de l'alumini sovint van acompanyades d'emissió de llum.
[edit] Història
Tant a Grècia com a Roma s'emprava l'alum (del llatí a elūmen, -ĭnis, alum), una sal doble d'alumini i potasi com moridente en tintoreria i astringente en medicina, ús encara en vigor. Generalment es reconeix a Friedrich Wöhler l'aïllament de l'alumini en 1827. Encara així, el metall va ser obtingut, impur, dos anys abans pel físic i químic danès Hans Christian Ørsted. En 1807, Humphrey Davy va proposar el nom aluminum per a aquest metall encara no decubierto, però més tard va decidir canviar-lo per aluminium per coherència amb la majoria dels noms d'elements, que usen el sufix -ium. D'aquest van derivar els noms actuals en altres idiomes; no obstant això, en els EUA amb el temps es va popularitzar l'ús de la primera forma, avui també admesa per la IUPAC encara que prefereix l'altra. El procés que s'utilitza en l'actualitat per a l'obtenció de l'alumini va ser inventat per un jove nord-americà quan encara era un estudiant del Oberlin College. Una singular coincidència va fer que Paul Héroult, de la mateixa edat que Hall, realitzés el mateix descobriment, de manera independent, a França i, aproximadament, de forma simultània. Com resultat del descobriment de Hall i Hérault es va fer econòmicament practicable la producció d'alumini a gran escala per primera vegada. Això va possibilitar que l'alumini passés a ser un metall comú i familiar.
[edit] Abundancia i obtenció
Encara que l'alumini és un material molt abundant en l'escorça terrestre (8,1%) rarament es troba lliure. Les seves aplicacions industrials són relativament recents, produint-se a escala industrial des de finals del segle XIX. Quan va ser descobert es va trobar que era extermadamente difícil la seva separació de les roques de les quals formava part, pel que durant un temps va ser considerat un metall preciós, més car que l'or; no obstant això, amb les millores dels processos els preus van baixar contínuament fins a col·lapsar-se en 1889 després de descobrir-se un mètode senzill d'extracció del metall. Actualment, un dels factors que estimula el seu ús és l'estabilitat del seu preu. Les primeres síntesis del metall es van basar en la reducció del clorur d'alumini amb potasi elemental. En 1859 Henri Sainte-Claire Deville va publicar dues millores al procés d'obtenció al substituir el potasi per sodi i el clorur simple per doble; posteriorment, la invenció del processo Hall-Héroult en 1886 va abaratir el procés d'extracció de l'alumini a partir del mineral, el que va permetre, juntament amb el procés Bayer del mateix any, que s'estengués el seu ús fins a fer-se comú en multitud d'aplicacions
[edit] Precaucions
L'alumini és un dels pocs elements abundants en la naturalesa que semblen no tenir cap funció biològica beneficiosa. Algunes persones manifesten al·lèrgia a l'alumini, sofrint dematitis per contacte, i fins i tot desordres digestius a l'ingerir aliments cuinats en recipients d'alumini; per a la resta de persones, no es considera tan tòxic com els metalls pesats, encara que existeixen evidències de certa toxicitat si es consumeix en grans quantitats. L'ús de recipients d'alumini no s'ha trobat que impliqui problemes de salut, estant aquests relacionats amb el consum de antiácidos o antitranspirants que contenen alumini. S'ha sugerit que l'alumini pot estar relacionat amb el Alzheimer, encara que la teoria ha estat refutada.
[edit] Reciclatge
En primer lloc el producte d'Al·lumini a reciclar es classifica i compacta. Després en un forn, se li treu la pintura i en alguns casos les hi mol en petites làmines. Finalment el material va a un forn de fosa i d'aquesta manera s'obtenen nous lingotes o làmines per a fer més productes d'al·lumini. Cap destacar que aquest material, igual que el vidre pot ser reciclat infinitat de vegades, ja que no perd qualitat en els diferents processos. L'al·lumini no canvia les seves característiques químiques durant el reciclat. El procés es pot repetir indefinidament i els objectes d'al·lumini es poden fabricar enterament amb material reciclat. Moltes deixalles d'al·lumini com les llandes es poden premsar fàcilment, reduint el seu volum i facilitant el seu emmagatzematge i transport, les llandes usades d'al·lumini tenen el valor més alt de tots els residus d'envasos i embalatges, l'anterior és un incentiu per a la seva recuperació.
[edit] Reciclatge
En primer lloc el producte d'Alumini a reciclar es classifica i compacta. Després en un forn, se li treu la pintura i en alguns casos les hi mol en petites làmines. Finalment el material va a un forn de fosa i d'aquesta manera s'obtenen nous lingotes o làmines per a fer més productes d'alumini. Cap destacar que aquest material, igual que el vidre pot ser reciclat infinitat de vegades, ja que no perd qualitat en els diferents processos. L'alumini no canvia les seves característiques químiques durant el reciclat. El procés es pot repetir indefinidament i els objectes d'alumini es poden fabricar enterament amb material reciclat. Molts deixallas d'alumini com les llandas es poden premsar fàcilment, reduint el seu volum i facilitant el seu emmagatzematge i transport, les llandes usades d'alumini tenen el valor més alt de tots els residus de envàss i embalatges, l'anterior és un incentiu per a la seva recuperació. Alguns beneficis del reciclatge d'alumini són: *A l'utilitzar alumini recuperat en el procés de fabricació de nous productes existeix un estalvi d'energia del 95% respecte a si s'utilitzés matèria primera verge (bauxita). *El procés de reciclat és normalment fàcil, ja que els objectes d'alumini rebutjats estan composts normalment només d'alumini pel que no es requereix una separació prèvia d'altres materials. *Un residu d'alumini és fàcil de manejar: és lleuger, no es trenca, no crema i no es oxida, pel mateix és també fàcil de transportar. L'alumini és un material cotitzat i rendible amb un mercat important a nivell mundial. Per això tot l'alumini recollit té garantit el seu reciclat. El reciclatge d'alumini produïx beneficis ja que proporciona font d'ingressos i ocupació per a la mà d'obra no qualificada.
