El aluminio es un elemento metálico representado por el símbolo «Al» en la tabla periódica y es el tercer elemento más común en la corteza terrestre: el 8% de la corteza terrestre contiene aluminio en diversos compuestos. Existen numerosas propiedades del aluminio que hacen que sea un metal muy utilizado en todo el mundo.
En este artículo vamos a contarte cuáles son las propiedades del aluminio, su importancia y mucho más.
Algo de historia
El aluminio fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Orsted y hoy es, junto con el hierro, el metal más utilizado por el ser humano. Este elemento también se encuentra en la mayoría de las formaciones rocosas y organismos vivos. Sin embargo, en la naturaleza no se encuentra en estado puro, sino formando parte de numerosos silicatos y minerales.
Debido a su peso ligero, buena ductilidad, larga vida útil y resistencia a la corrosión, es uno de los metales más útiles y el más utilizado por los seres humanos en la industria. Se utiliza en una amplia variedad de aleaciones para fabricar una gran cantidad de utensilios y recipientes, así como piezas de diversas maquinarias.
Propiedades del aluminio
Estas son algunas de las propiedades del aluminio que hacen que sea tan famoso y utilizado todo el mundo:
- Ligereza: El aluminio es conocido por ser extremadamente ligero. Su densidad es aproximadamente un tercio de la del acero, lo que lo convierte en un material ideal para aplicaciones donde se requiere una alta resistencia y una baja masa, como en la industria aeroespacial y la fabricación de vehículos. Además, su ligereza y resistencia lo convierten en una alternativa eficaz a otros materiales en muchas aplicaciones.
- Buena conductividad eléctrica y térmica: El aluminio es un excelente conductor de electricidad y calor. Esto lo hace valioso en aplicaciones que requieren la transmisión eficiente de energía eléctrica o la disipación de calor, como cables eléctricos y componentes electrónicos, donde la conductividad es crucial.
- Resistencia a la corrosión: El aluminio tiene una capa de óxido natural en su superficie que lo protege de la corrosión. Esta capa delgada y auto-reparadora le confiere una excelente resistencia a la corrosión, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en ambientes húmedos o corrosivos, característica importante en la construcción y en diversas industrias.
- Maleabilidad y facilidad de conformado: El aluminio es maleable y se puede conformar en una variedad de formas mediante procesos de laminación, extrusión y forja. Esto lo convierte en un material versátil para la fabricación de piezas y componentes personalizados, ideal para satisfacer las necesidades de distintas industrias.
- Reciclabilidad: El aluminio es altamente reciclable. Puede ser fundido y reciclado repetidamente sin perder sus propiedades fundamentales, lo que lo convierte en un material sostenible y respetuoso con el medio ambiente. De hecho, el reciclaje de aluminio es un proceso que consume significativamente menos energía que la producción de aluminio primario.
- Aspecto estético: El aluminio tiene un acabado plateado brillante y atractivo que lo hace popular en aplicaciones estéticas, como la fabricación de envases, marcos de ventanas y elementos decorativos. Su uso en la arquitectura y diseño también resalta su belleza estética y funcionalidad.
- Resistencia a bajas temperaturas: A diferencia de algunos materiales que se vuelven frágiles a bajas temperaturas, el aluminio mantiene su resistencia y maleabilidad incluso a temperaturas muy bajas, lo que lo hace útil en aplicaciones criogénicas donde se requiere estabilidad bajo condiciones extremas.
Usos del aluminio
El proceso más común para obtener aluminio es a partir de la bauxita, un mineral abundante en la Tierra. Este proceso requiere grandes cantidades de energía eléctrica, lo que significa que es un proceso costoso, pero el resultado es un material útil con una larga vida útil (resistente a la corrosión) y costes de reciclaje muy bajos. Todo ello ayuda a que tenga un precio estable y se convierta en un elemento económico.
El aluminio es un elemento central y versátil en muchas de las industrias de la humanidad, con innumerables aplicaciones. Desde la fabricación de piezas metálicas y componentes mecánicos, tanto en forma pura como en aleaciones (especialmente aquellas que contribuyen a su endurecimiento), hasta la producción de espejos, recipientes diversos, láminas de aluminio, tetraedros, telescopios y componentes soldados. No es de extrañar que se utilice ampliamente en la construcción, el transporte y la electrónica.
El aluminio ha existido a lo largo de la historia de la humanidad en forma de sal y se utiliza en medicina y limpieza en seco. Pero no apareció como elemento puro hasta 1825, cuando el físico danés H. C. Orsted logró obtener algunas muestras impuras mediante electrólisis. Dos años más tarde, Friedrich Wöhler obtuvo la primera muestra pura.
Inicialmente se consideró un metal precioso y se exhibió con las Joyas de la Corona francesa en 1855, pero su uso generalizado y su menor costo lo convirtieron en un metal común.
Otras propiedades del aluminio: reactividad, reciclaje y toxicidad
El aluminio es muy reactivo, aunque resiste la corrosión mediante una capa de óxido de aluminio (Al2O3) que se forma a su alrededor en presencia de oxígeno y protege al resto del metal de la corrosión. Se puede diluir fácilmente con ácido clorhídrico (o hidróxido de sodio (NaOH) y una variedad de ácidos y bases.
El aluminio se puede reciclar perfectamente sin cambiar sus propiedades físicas, lo que ofrece considerables ventajas económicas respecto a otros metales. El consumo de energía necesario para este proceso también es muy pequeño (sólo el 5% del proceso de producción original). Este aluminio refundido se llama «aluminio secundario».
Dado que el aluminio es un metal blando y poco resistente a la tracción mecánica, tiene muchos usos pero no se recomienda como material estructural. En este sentido, suele alearse con otros metales para ayudar en su endurecimiento, como magnesio, manganeso, cobre, zinc y silicio, y en ocasiones incluso con titanio y cromo.
Las aleaciones de aluminio se identifican por series:
- Serie 1000. Casi puro. Aproximadamente el 99% es aluminio.
- Serie 2000. Aleación de cobre.
- Serie 3000. Aleaciones que contienen manganeso.
- Serie 4000. Aleaciones que contienen silicio.
- Serie 5000. aleación de magnesio.
- Serie 6000. Aleaciones de magnesio y silicio.
- Serie 7000. Aleación de zinc.
- Serie 8000. Aleaciones con otros elementos metálicos y no metálicos.
Contrariamente a lo que se ha creído durante décadas, el aluminio no es inofensivo para los humanos. Es menos tóxico porque el aluminio de la dieta se absorbe en pequeñas cantidades a través de los intestinos. Sin embargo, la inhalación de polvo de aluminio o alimentos saturados con el elemento puede provocar daños hepáticos y renales, o síntomas neurotóxicos, lo que debe considerarse al evaluar los usos del aluminio en diferentes aplicaciones.
Los niveles elevados de aluminio también se han relacionado con la aparición de la enfermedad de Alzheimer.
