¿Qué es el aluminio?

El aluminio es antimagnético y un excelente conductor de la electricidad; además, se puede moldear fácilmente en muchas formas diferentes, lo que le proporciona reflexión de la luz, así como protección contra la radiación y resistencia a la corrosión.

El aluminio se extrae del mineral bauxita, llamado así por el lugar donde se descubrió en el sur de Francia, y constituye aproximadamente el 8% de la corteza terrestre.

Es un metal blando

El aluminio (también denominado comúnmente en inglés norteamericano) es un elemento de símbolo Al y número atómico 13. El aluminio es un metal blando y dúctil que puede fundirse, mecanizarse y extruirse. Gracias a su resistencia a la corrosión y su ligereza, sus aplicaciones en fundición, mecanizado y extrusión lo hacen idóneo para muchos usos. Además, su conductividad térmica y eléctrica lo hacen especialmente adecuado. Por último, este elemento no magnético sólo tiene un isótopo estable.

El aluminio, el segundo metal más abundante de la corteza terrestre, sólo se ha empezado a producir comercialmente en cantidades significativas desde hace poco tiempo. El aluminio se puede encontrar en numerosas industrias que fabrican millones de productos diferentes utilizando aluminio, desde aplicaciones de transporte y construcción, donde el peso ligero y la resistencia son cruciales, hasta bienes de consumo duraderos como electrodomésticos y utensilios de cocina. Desempeña un papel esencial en las economías mundiales como recurso económico clave.

El aluminio puro rara vez se encuentra en la naturaleza y a menudo debe combinarse con otros elementos para formar aleaciones que posean propiedades específicas. Entre los metales de aleación más comunes están el cobre, el magnesio, el manganeso, el silicio y el estaño; estas aleaciones ayudan a mejorar la resistencia y añaden otras características deseables, como la soldabilidad y la maquinabilidad.

La baja densidad y rigidez del aluminio lo convierten en un metal ligero ideal con una excelente resistencia a la tracción y soldabilidad, y es muy dúctil, por lo que resulta adecuado para darle forma de tubo o ángulo. El aluminio también es un buen conductor de la electricidad y el calor, y esta última propiedad se anodiza para resistir la corrosión; además, su naturaleza reflectante natural lo hace adecuado para aplicaciones de iluminación o espejos.

La humanidad ha utilizado compuestos de aluminio durante siglos, pero no fue hasta la Revolución Industrial cuando el aluminio se hizo más accesible como elemento en sí. El alumbre, formado por alumbre potásico (un compuesto de sulfato de aluminio y potasio), se ha utilizado durante mucho tiempo como colorante y medicamento; su nombre procede del latín alumen (que significa alcalino en latín) también se utiliza mucho hoy en día para la producción de pasta de dientes y jabón; sin embargo, concentraciones excesivas pueden dañar las células y alterar la función de las membranas de forma significativa.

Es un metal fuerte

El aluminio es uno de los metales más resistentes que existen y presume de una increíble relación resistencia-peso, así como de buenas propiedades higiénicas y procesos de reciclado que lo convierten en soluciones más sostenibles. El aluminio también posee cualidades de resistencia a la corrosión y conductividad que lo hacen popular en utensilios de cocina y alumbrado público, entre otras aplicaciones.

El aluminio es blando y dúctil, por lo que puede moldearse fácilmente en estructuras complejas con un esfuerzo relativamente mínimo. Además, su compacta capa superficial de óxido ofrece protección contra la corrosión. Además, esta capa fuertemente ligada hace que el aluminio sea insoluble en el agua pero estable en el aire; por otra parte, su capacidad de fusión y fundición hace del aluminio un material no tóxico extremadamente ligero y adecuado para muchos usos.

Aunque el aluminio suele ser más débil que el acero, puede soportar una fuerza y un peso considerables sin deformarse ni doblarse bajo presión. Desgraciadamente, sin embargo, su naturaleza blanda lo hace más susceptible a abolladuras, golpes y arañazos que su homólogo de acero.

El aluminio puro para aplicaciones comerciales posee una resistencia a la tracción de 90 MPa y puede reforzarse aún más mediante el trabajo en frío. Además, alearlo con elementos como cobre, manganeso, silicio y hierro en porcentajes específicos aumenta aún más su ductilidad, mientras que el endurecimiento por deformación hace que las aleaciones sean aún más resistentes.

El aluminio tiene un número atómico de 13 y ocupa el tercer lugar en abundancia en la Tierra, por detrás del oxígeno y el silicio. Aunque nunca se encuentra de forma natural en su forma metálica, las propiedades químicas del aluminio le permiten formar compuestos como el alumbre, que se utiliza en los sistemas de purificación del agua. Hasta 1825, el físico danés Hans Christian Orsted no consiguió producir una forma impura haciendo reaccionar cloruro de aluminio anhidro con potasio; ese mismo año, Friedrich Wohler consiguió extraer aluminio metálico puro.

Es un metal ligero

El aluminio es uno de los elementos más abundantes de la Tierra y se encuentra de forma natural en rocas y vegetación, tanto en masas de tierra como de agua. Aunque el aluminio nunca se encuentra en estado puro en la naturaleza, se combina fácilmente con el oxígeno y otros elementos para formar compuestos, lo que lo convierte en un metal no ferroso muy blando, dúctil, resistente a la corrosión, ligero y conductor de la electricidad, con una de las mayores conductividades eléctricas disponibles para la fabricación de chapas finas y láminas.

La ligereza y ductilidad del aluminio lo convierten en un material de construcción versátil, ya que puede utilizarse tanto en estructuras portantes como no portantes. Además, su moldeabilidad hace que sea popularmente elegido para aviones, carrocerías de automóviles, revestimientos y techos, ollas y sartenes, así como productos de consumo como cacerolas y sartenes. Las aleaciones de aluminio también pueden ofrecer propiedades únicas adaptadas específicamente a determinadas aplicaciones.

La producción de aluminio suele utilizar el proceso Bayer, en el que la roca de bauxita triturada se tritura y se rocía con agua, lo que elimina las partículas de arcilla y sílice antes de secarla en el horno y mezclarla con ceniza de sosa y cal triturada para formar alúmina.

La bauxita es una materia prima abundante y rentable para la producción de aluminio, pero el proceso de fundición requiere operaciones de alto consumo energético que liberan gases de efecto invernadero. Por ello, la mayoría de las fundiciones del mundo están situadas en países con abundante electricidad; muchas fundiciones de aluminio también se han construido a orillas de lagos para captar agua de mar y utilizarla en sus procesos con el fin de reducir las emisiones y mejorar al mismo tiempo la eficiencia.

El aluminio es un metal blanco plateado del Grupo 13 de la tabla periódica, que constituye un tercio de la corteza terrestre en masa y el tercer elemento más abundante después del oxígeno y el silicio. Aunque el aluminio se presenta de forma natural como metal en estado puro, su presencia suele formar minerales como la bauxita. El aluminio es uno de los tres metales no ferrosos más extendidos en el mundo y el tercer elemento más abundante.

Es un metal resistente a la corrosión

El aluminio tiene muchas características y aplicaciones deseables en la industria. Es tres veces más ligero que el hierro, con una mayor relación resistencia-peso, a la vez que flexible, duradero, resistente a la corrosión, no magnetizable y con excelentes propiedades de conductividad eléctrica, por no mencionar que es uno de los metales más baratos disponibles en el mercado. Gracias a su versatilidad, el aluminio se utiliza en recipientes, utensilios de cocina, latas de bebidas, fuselajes de aviones y carrocerías de automóviles, entre otras muchas cosas.

El aluminio metálico puede corroerse cuando se expone a ambientes hostiles. Los iones de hidrógeno contribuyen al proceso reaccionando con moléculas de oxígeno para formar óxido de aluminio. Sin embargo, esta reacción es reversible y la superficie permanecerá estable a menos que la concentración de hidrógeno en la solución supere ciertos umbrales; en ese momento comienza la corrosión por intersticios y el hidróxido de aluminio precipita fuera de la solución y comienza la corrosión por sí mismo, lo que se conoce como corrosión por intersticios.

El aluminio puede sufrir corrosión en diversas condiciones ambientales, incluidas las soluciones ácidas, alcalinas y cloradas. La corrosión suele comenzar rápidamente en grietas o fisuras antes de disolverse en un electrolito para formar hidróxido de aluminio soluble en agua; esta forma de corrosión es especialmente frecuente en entornos marinos con altas concentraciones de cloruro.

La corrosión uniforme se produce en productos expuestos a ambientes fuertemente ácidos o alcalinos de forma continuada, o cuando sus superficies están arañadas o magulladas y exponen el material subyacente a los electrolitos; este tipo de corrosión suele provocar corrosión por picaduras o corrosión por exfoliación (una forma de corrosión intergranular).

El aluminio abunda en toda la corteza terrestre, pero nunca aparece solo en la naturaleza. Aparece combinado con otros elementos en forma de sulfato de aluminio y potasio (KAl(SO4)212H2O) o de bauxita, rocas de color marrón rojizo que contienen mezclas de hidróxidos y óxidos de aluminio extraídos del suelo y procesados mediante el proceso Bayer antes de ser refinados para obtener aluminio puro para diversas aplicaciones.