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ALUMINIO
1º BACHILLERATO 2008/09
Noelia Peláez Becerra
Sandra San Gregorio Llorente
Maria Taboada Pérez
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ALUMINIO
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Es ligero y resistente.
Muy resistente a la corrosión.
Buen conductor del calor y la electricidad.
Muy dúctil.
No es tóxico, ni desprende olor o sabor.
Totalmente reciclable
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ALUMINIO
• Constituye el 8% de la corteza terrestre, pero
al ser tan reactivo se encuentra sobre todo
formando óxidos e hidróxidos, que a la vez se
encuentran mezclados con óxidos de otros
metales y sílice.
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ALUMINIO
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Las menas que se utilizan son:
BAUXITA – Al(OH)3
NEFELINA
30 – 57% de Al2O3
20 – 30% de Al2O3
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OBTENCION DEL (Al2O3) Alúmina (1/2)
Tratamiento con NaOH
• Primero se tritura la bauxita y luego se lava con una
solución caliente de sosa (NaOH) 160 -170ºC y a una
presión de 12 atm.
• La reacción química que ocurre en esta etapa:
2Al(OH)3 + 2Na(OH) → Na2O.Al2O3 + 4H2O
aluminato sódico
• La solución se enfría y se hidroliza precipitando los
cristales de hidróxido de aluminio.
Na2O.Al2O3 + 4H2O → 2Na(OH)+ 2Al(OH)3
• Se calcina a 1200ºC y se obtiene la alúmina
2Al(OH)3 → Al2O3 + H2O
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OBTENCION DEL (Al2O3) Alúmina (2/2)
Tratamiento con Na2CO3
• Se tritura la bauxita y se mezcla con carbonato de
sodio.
• La reacción química que ocurre en esta etapa:
Al2O3 + Na2CO3 → Na2O.Al2O3 + CO2
aluminato sódico
• El aluminato de sodio se somete a la carbonatación con CO2
:
Na2O.Al2O3 + CO2 + 3H2O → 2Al(OH)3 ↓+ Na3CO3
• Se calcina a 1200ºC y se obtiene la alúmina
2Al(OH)3 → Al2O3 + H2O
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AFINO ELECTROLÍTICO (1/3)
• La alúmina obtenida se funde con criolita (Na3AlF6) que
evita la oxidación y se somete a un proceso electrolítico.
• El baño electrolítico se compone de una caja de acero
recubierta interiormente con ladrillos refractarios, el
fondo de la caja está recubierta de bloques de carbón
conductor y que sirven como uno de los electrodos
(cátodo). Por encima de la cuba se colocan otros
electrodos de carbón y se conectan a una corriente
continua de 5 a 10 V.
• Con ello se produce la circulación de una corriente muy
elevada, que además de producir la electrólisis, calienta
la solución de alúmina en la criolita fundida hasta 9501000oC, manteniéndola líquida.
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AFINO ELECTROLÍTICO (2/3)
• Bajo la acción de la corriente, la criolita fundida se
disocia en iones
Na3AlF6 → 3Na+ + AlF63• La alúmina disuelta también se disocia en iones.
Al2O3 → Al3+ + AlO33• Son transportados al cátodo los iones 3Na+ y Al 3+,
como el ión de aluminio tiene un potencial negativo
menor que el sódico, se descarga allí solo el aluminio,
convirtiéndose en aluminio metálico que precipita en el
fondo del baño caliente en forma líquida.
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AFINO ELECTROLÍTICO (3/3)
• Los iones de sodio reaccionan con el anión AlO33- para
formar aluminato sódico según:
6 Na+ + 2 AlO33- → 3Na2O.Al2O3
• Los iones negativos o aniones se dirigen al ánodo, se
forma allí alúmina y se desprende oxígeno, según:
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2AlO33- → Al2O3 + 2 O2 + 6e -
• El oxigeno reacciona con el carbón para formar CO y
CO2 que se desprenden del baño como gases.
• El aluminio líquido se extrae desde el fondo por sifón.
• Para obtener una tonelada de aluminio se usan 2
toneladas de alúmina, 100 kg de criolita, hasta 600 kg
de los electrodos de carbón y de 16.500 a 18.500 Kwh
de energía eléctrica.
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APLICACIONES (1/2)
• El aluminio en estado puro, se emplea en la fabricación de
espejos.
• En aleaciones metálicas, los principales usos industriales
de aluminio son:
• Transporte: como material estructural en bicicletas,
automóviles, tanques, aviones y superestructuras de
buques.
• Estructuras portantes de aluminio en edificios.
• Embalaje de alimentos: papel de aluminio, latas, tetrabriks.
• Carpintería metálica: puertas, ventanas, cierres, armarios.
• Bienes de uso doméstico; utensilios de cocina,
herramientas, etc.
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APLICACIONES (2/2)
• Transporte electricidad. Aunque su conductividad
eléctrica es tan sólo el 60% de la del cobre, su mayor
ligereza disminuye el peso de los conductores y permite
una mayor separación de las torres de alta tensión,
disminuyendo los costes de la infraestructura.
• Recipientes criogénicos (hasta -200 °C) debido a su
mejor tenacidad a temperaturas bajas que el acero.
• Calderería.
• Debido a su gran reactividad química, el aluminio se usa
finamente pulverizado como combustible sólido de cohetes
espaciales y para aumentar la potencia de los explosivos.
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ALEACIONES (1/2)
• Los principales elementos aleantes del aluminio son los
siguientes y se enumeran las ventajas que proporcionan.
• Cromo (Cr) Aumenta la resistencia mecánica cuando
está combinado con otros elementos Cu, Mn, Mg.
• Cobre (Cu) Incrementa las propiedades mecánicas pero
reduce la resistencia a la corrosión.
• Hierro (Fe). Incrementa la resistencia mecánica.
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ALEACIONES (2/2)
• Magnesio (Mg) Tiene alta resistencia tras el conformado
en frío.
• Manganeso (Mn) Incrementa las propiedades mecánicas
y reduce la calidad de embutición.
• Silicio (Si) Combinado con magnesio (Mg), tiene mayor
resistencia mecánica.
• Titanio (Ti) Aumenta la resistencia mecánica.
• Zinc (Zn) Reduce la resistencia a la corrosión.
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