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					Aluminio.
       Nombre: Lorena Guajardo.
       Profesor: Renato Sariego.
         Asignatura: Química
              Inorgánica.
Abundancia y Estado Natural…
•   El aluminio es el elemento
    metálico más abundante en la
    corteza terrestre; sólo oxígeno y
    silicio son más abundantes. No se
    encuentra nunca como metal
    libre; normalmente en forma de        Feldespato     Mica: colores claros
    silicato de aluminio puro o            (Si3O8AlK)    Al Si3O10Al2 (OH)2K,
                                                         colores oscuros Al
    mezclado con otros metales                           Si3O10Al2 (Mg.Fe)3(OH)2K.
    como sodio, potasio, hierro,
    calcio y magnesio. Los silicatos no
    son menas útiles, porque es
    extremamente difícil, y por tanto
    muy caro, extraer el aluminio de      Criolita
    ellas. La bauxita, un óxido de        (Na3AlF6)
                                                             Corindón
    aluminio hidratado impuro, es la
                                                             (Al2O3)
    fuente comercial de aluminio y
    de sus compuestos.
                                                        Bauxita (Al2O3 * 2H2O)
Características Físicas…
• Densidad o peso específico es de 2700 kg/m3 (2,7 veces
  la densidad del agua). LIGERO
• Tiene un punto de fusión bajo: 660ºC (933 K).
• El peso atómico es de 26,9815.
• Es de color blanco brillante.
• Buen conductor del calor y de la electricidad.
• Resistente a la corrosión, gracias a la capa de Al2O3
  formada.
• Abundante en la naturaleza.
• Material fácil y barato de reciclar.
Entre las características mecánicas
del aluminio se tienen las
siguientes…
 De fácil mecanizado.
 Muy maleable          láminas muy delgadas.
 Bastante dúctil,        cables eléctricos.
 Material blando (Escala de Mohs: 2-3).
 Material que forma aleaciones con otros
  metales para mejorar las propiedades
  mecánicas.
 Permite la fabricación de piezas por
  fundición, forja y extrusión.
 Material soldable.
Características químicas…
 Reactividad: Debido a su elevado estado de oxidación se forma
    rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio
    (Alúmina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de
    oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad.
    Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser ampliada por
    electrólisis en presencia de oxalatos.
   El principal y casi único estado de oxidación del aluminio es +III como es
    de esperar por sus tres electrones en la capa de valencia.
   El aluminio reacciona con facilidad con HCl, NaOH, ác. perclórico, pero en
    general resiste la corrosión debido al óxido. Sin embargo cuando hay
    iones Cu++ y Cl- su pasivación desaparece y es muy reactivo.
   Los alquilaluminios, usados en la polimerización del etileno, son tan
    reactivos que destruyen el tejido humano y producen reacciones
    exotérmicas violentas al contacto del aire y del agua.
   El óxido de aluminio es tan estable que se utiliza para obtener otros
    metales a partir de sus óxidos (Cromo, Manganeso, etc.) por el proceso
    aluminotérmico.
Anfoterismo del Al…
• El aluminio tiene características
  anfóteras. Esto significa que se disuelve
  tanto en ácidos (formando sales de
  aluminio) como en bases fuertes
  (formando aluminatos con el anión
  [Al(OH)4]-) liberando hidrógeno.

            OH-             OH-
     Al+3         Al(OH)3         Al(OH)4-
             H+              H+
Producción: 1º “Proceso de Bayer”…




 El proceso comienza con un lavado de la bauxita molida con una
  solución de soda cáustica a alta presión y temperatura. Los
  minerales de aluminio se disuelven mientras que los otros
  componentes de la bauxita, principalmente sílice y óxidos de
  hierro y titanio permanecen sólidos y se depositan en el fondo
  de un decantador de donde son retirados.
 A continuación se recristaliza el hidróxido de aluminio de la
  solución y se calcina a más de 900ºC para producir una alúmina,
  Al2O3, de alta calidad.
2º “Proceso Hall-Héroult”…




         La etapa final es la reducción del aluminio con el proceso de
Hall-Heroult. Se basa en el principio siguiente: cuando la solución del
alúmina se electroliza en la criolita fundida (Na3AlF6), se produce el
aluminio puro . El fondo de la célula de la reducción sirve como cátodo,
y las barras del carbón sumergidas en criolita sirven como ánodos. El
aluminio fundido se deposita bajo solución de la criolita con 3-5% del
alúmina. Durante este proceso, las temperaturas alcanzan 950°C,
considerablemente más arriba que el punto de fusión del metal sí
mismo, que es 660°C.
 De estos baños se obtiene aluminio metálico en estado
  líquido con una pureza entre un 99,5 y un 99,9%, quedando
  trazas de hierro y silicio como impurezas principales.
 El metal se quita de las células de la reducción y se vierte en
  moldes cada 24 horas o más.



  Proceso Hall- Héroult….
• Cátodo:                                 •Ánodo:
Al+3 + 3e-      Al°                       O-2     O2° + 2e-
              •Reacción química total:
             2 Al2O3 + 3C          4Al + 3 CO2
Desventajas de Proceso…
 En el proceso de la reducción de Hall-Heroult, los ánodos del carbón se
  consumen muy rápidamente y se deben substituir por nuevos. Este problema se
  puede solucionar con el electrodo reanudable de Soderberg. Se forma en un
  compartimiento especial de la restauración de la goma del coque y del alquitrán,
  que se cabe en una cubierta de la hoja de acero que mienta abierto en ambos
  extremos. La goma se llena en la abertura superior cuando es necesaria. Se
  calienta antes de que alcance la célula con derretimiento.
 La tecnología de la producción del aluminio aplica los ánodos pre-cocidos al
  horno, un método usado en muchos fundidores europeos y americanos del
  aluminio, y caracterizado por menos consumo de energía y un impacto negativo
  en el ambiente. Los ánodos se cuecen al horno en hornos enormes del gas
  y entonces, siendo fijado en sostenedores, se bajan en un horno. Los electrodos
  consumidos se substituyen por nuevos y los extremos restantes del se envían
  lejos para reciclar.
 Debido a requisitos ecológicos más altos establecidos en los años recientes, la
  atenuación de emisiones peligrosas es el desafío principal de que usan la
  tecnología de Soderberg . Ahora el problema está siendo solucionado
  activamente por los ánodos coloides que ponen en ejecución hechos de la goma
  coloidal especial, que es termal resistente. En términos de indicadores
  ambientales, este método es igual a la tecnología pre-cocida al horno de los
  ánodos. Actualmente, la criolita se sustituye cada vez más por la ciolita un
  fluoruro artificial de aluminio, sodio y calcio.
Producción de Aluminio…
• La producción mundial de aluminio ha
  experimentado un rápido crecimiento,
  aunque se estabilizó a partir de 1980. En
  1900 esta producción era de 7.300
  toneladas, en 1938 de 598.000 toneladas y
  en 1993 la producción estimada de aluminio
  primario era de unos 19 millones de
  toneladas. Los principales países
  productores son Estados Unidos, la antigua
  URSS, Canadá, China y Australia.
 Reciclaje del aluminio…
•El reciclado de un material es la
única alternativa que existe para
dañar lo menos posible el medio
ambiente y no vernos rodeados de
montones de chatarra y residuos.
•El aluminio es cien por cien
reciclable sin merma de sus
cualidades. El refundido del
aluminio necesita poca energía,
requiere sólo un 5% de la energía
necesaria para producir el metal
primario inicial.
•Al aluminio reciclado se le conoce
como aluminio secundario, pero
mantiene las mismas propiedades
que el aluminio primario.
•Durante el año 2002 se produjeron
en España 243.000 toneladas de
aluminio reciclado y en el conjunto
de Europa occidental esta cifra
ascendió a 3,6 millones de
toneladas.
Bibliografía…
 http://www.san-ba.com/Paginas/Central%20basico%20aluminio.htm
 http://www.aluminio.org/7.htm
 http://www.prodigyweb.net.mx/degcorp/quimica/Aluminio.htm
 http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/Al.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio#cite_note-0
 http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Al/key.html
 http://www.textoscientificos.com/quimica/aluminio
 http://www.aluminiumleader.com/en/facts/extraction/
 http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/2abundancia/al2.html
 http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso1/Temario1_IVAlu.html
 www.uam.es/.../Criolita/130.criolita.JPG
 Cotton A. Wilkinson G., “Química Inorgánica Avanzada”, 4° Edición, 1996,
  Editorial Limusa S.A.
 Raymond Chang, “Quimica General”, 7ª Edición, 2002, Editorial Mc Graw
  Hill Companies, Inc.

				
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