El Aluminio

Índice

Tema Página

Introducción 2

Resumen 4

Antecedentes históricos 5

Propiedades del material 7

Procesamiento 16

Costo de producción 22

Aplicaciones 25

Impacto social – ambiental 26

Conclusiones 27

Bibliografía 27

Introducción

El aluminio es un material de considerable importancia, a la vez que de uso múltiple. Sin duda es el metal, después del acero, que se utiliza con mayor frecuencia, siendo de destacar el hecho de que el periodo comprendido desde los comienzos de su obtención y utilización industrial hasta el empleo masivo del metal en la actualidad, apenas abarca 100 años.

Ilustración 1.- Producción mundial de aluminio, cobre, cinc y plomo en 1000 m3 e intervalos de 10 años. (Ordenadas, escala logarítmica).

En 1882 el metal aluminio era considerado una asombrosa rareza de la que se producían en todo el mundo 2 toneladas. El desarrollo impetuoso de la producción y consumo de este joven metal destaca considerablemente al compararlo con el desarrollo en la producción de otros metales no férreos en el periodo desde 1890 a 1980. Referido al volumen, el aluminio había sobrepasado, hacia finales de 1930, a todos los metales no férreos.

Concepto aluminio

La denominación “aluminio” sirve, de ordinario, como concepto genérico para todos los materiales a base de aluminio, por lo tanto, para aluminio purísimo, aluminio puro y aleaciones de aluminio; las normas internacionales establecen una diferencia, sin embargo, entre metales no aleados y aleaciones metálicas. La designación metal ligero, utilizada en otro tiempo exclusivamente para los metales “ligeros” aluminio y magnesio, es actualmente una denominación de conjunto para los metales con densidad inferior a 4.5 g/cm3 e incluye al berilio y al titanio. Junto al concepto genérico aluminio se necesitan aun otras designaciones especiales para un entendimiento univoco. Los conceptos más importantes se exponen a continuación.

Designación según procedencia o pureza

Aluminio metalúrgico: es el aluminio obtenido industrialmente por electrolisis en metal fundido u otros procedimientos (aluminio primario) en forma de lingote, granulado o granalla.

Aluminio purísimo: es el aluminio obtenido directamente, a partir de aluminio metalúrgico o de aluminio de recuperación según diversos procesos de refinación, con un grado de pureza de 99.99% como mínimo para lingotes y 99.98% para semielaborado.

Aluminio puro: es aluminio no aleado con grados de pureza entre 99 y 99.9 %.

Aluminio puro U: es aluminio puro de segunda fusión en cual se obtiene a partir de aluminio de recuperación suficientemente puro. Esta designación se utiliza en la estadística de producción del departamento federal de economía industrial para distinguirlo del aluminio metalúrgico. El material no está normalizado. En el aspecto estadístico se cuenta también como aluminio puro U el aluminio obtenido a partir de chatarra.

Aluminio secundario: es el obtenido en las funderías (talleres de fundición) a partir de desperdicio o chatarras, de aleaciones, así como aleaciones estándar, metal en bloque o aleaciones refundidas.

Resumen

El aluminio es uno de los metales de mayor utilización industrial y domestica debido a su baja densidad, alta conductividad térmica y eléctrica, buenas propiedades mecánicas cuando se usa aleado, bajo punto de fusión, lo que permite fácilmente su reciclado, agradable aspecto, fácil coloreado por anodizado y lacado, y fundamentalmente su conservación en el tiempo que permite su empleo en estructuras a la intemperie.

El consumo de aluminio se ha ido incrementando hasta alcanzar cifras próximas a los 20 millones de toneladas anuales continuando su consumo en aumento, lo cual nos hace considerarlo como uno de los metales que tiene un permanente futuro.

Sabemos que el aluminio forma parte de la corteza terrestre en una proporción aproximada al 8%, lo cual le hace ser el elemento químico más abundante después del oxígeno, el 47% y el silicio, el 28%. No se presenta puro en la naturaleza sino que aparece combinado fundamentalmente con oxígeno. Por ello, la tarea de aislarlo resulto larga y extremadamente difícil y solo fue posible cuando se descubrió la electricidad y más tarde cuando Berzelius desarrollo, 1800, la teoría de la electrolisis.

Independientemente de las leyendas que dicen que ya se conoció el aluminio en tiempos del emperador romano Tiberio, e incluso en épocas tan remotas como la tumba del general chino Chu-Chi-Tsin en la que apareció un cinturón con un 80% de aluminio en su composición, la realidad es que las primeras referencias documentadas sobre nuestro metal no se producen hasta el siglo XVIII, época en la que se registraron los primeros intentos serios de obtención a cargo de diversos científicos europeos.

Se cree que la primera obtención la logro, hacia el año 1825, Hans Christian Oersted, aunque con más certeza sabemos que el alemán Friedrich Wohler lo obtuvo en 1827 y que en 1845 produjo cantidades suficientes como para conocer características técnicas del mismo.

Sin embrago, faltaba todavía por encontrar un procedimiento industrial que permitiera obtener en cantidad el aluminio. Ello se logra, en el año 1886, de una manera simultánea y casual por dos jóvenes científicos de 22 años que se encuentran en puntos geográficamente alejados: Paul Louis Toussaint Hérault que trabajaba en Gentilly (Francia) y Charles Martin Hall, que desarrollaba sus investigaciones en Oberlin, Ohio (Estados Unidos).

El descubrimiento de ambos, que se basaba en la electrolisis de la alúmina previamente disuelta en un baño de criolita fundida, dio origen al procedimiento denominado Hall-Hérault que se ha mantenido hasta la fecha con sucesivas variaciones tecnológicas que no afectaron a los principios del proceso. Hoy en día, cientos

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