aluminio: no solo se encuentra en el refrigerador envuelto alrededor de sobras de una semana. Este elemento es el segundo elemento metálico más abundante en la corteza terrestre después del silicio. Se usa en latas de refresco y otros empaques, en aviones y automóviles, e incluso en ese elegante iPhone 6.
La gran masa de aluminio-un 8 por ciento de la corteza terrestre en peso, según la Universidad de Wisconsin — hace que sea fácil dar por sentado este metal. Pero el aluminio es ligero (un tercio del peso del acero o el cobre, según los EE.UU., Encuesta Geológica) y fácil de moldear, doblar y reciclar. Resiste la corrosión y resiste el uso repetido.
lo curioso del aluminio es que no debería ser tan útil en absoluto. El metal en realidad oxida, o pierde electrones, fácilmente, el mismo tipo de reacción que hace que el hierro se oxide. Sin embargo, a diferencia del óxido de hierro escamoso, el producto de esta reacción, el óxido de aluminio, se adhiere al metal original, protegiéndolo de una mayor descomposición, según la Universidad de Wisconsin.,
solo los hechos
- número atómico (número de protones en el núcleo): 13
- símbolo atómico (en la Tabla Periódica de los elementos): al
- peso atómico (masa promedio del átomo): 26.9815386
- densidad: 2.70 gramos por centímetro cúbico
- Fase A Temperatura ambiente: sólido
- Punto de fusión: 1,220.58 grados Fahrenheit (660.,32 grados Celsius)
- Punto de ebullición: 4,566 grados F (2,519 grados C)
- Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 22, un estable
- isótopos más comunes: al-27 (estable) y Al-26 (radiactivo; vida media 730,000 años)
miracle metal
el aluminio se forma en las estrellas en una reacción de fusión en la que el magnesio recoge un protón extra, según chemicool, un sitio web de química creado por David D. Hsu del Instituto de tecnología de Massachusetts., Sin embargo, no se encuentra en forma pura en la naturaleza; en la corteza terrestre, el aluminio ocurre con mayor frecuencia como un compuesto llamado alumbre (sulfato de aluminio de potasio).
El químico danés Hans Christian Oersted logró por primera vez extraer aluminio del alumbre en 1825, según el Thomas Jefferson National Accelerator Facility. Más tarde los científicos refinaron el proceso para la lucha de aluminio para alumbre, pero fueron incapaces de reducir el precio a niveles prácticos., Durante décadas, el aluminio fue más preciado que el oro: Napoleón III, el primer presidente de la Segunda República francesa a partir de 1848, sirvió con orgullo a sus invitados más honrados utilizando platos y cubiertos de aluminio, porque era un metal tan raro, según la Asociación de aluminio. Napoleón III también tenía un sonajero de aluminio hecho para su hijo, según un artículo de 1911 en la revista Good Housekeeping.,
finalmente, en 1886, un ingeniero francés llamado Paul Heroult y un graduado en Química de Oberlin llamado Charles Hall inventaron de forma independiente un proceso en el que el óxido de aluminio se funde en criolita (fluoruro de aluminio de sodio) y se somete a una corriente eléctrica, según la American Chemical Society. El proceso Hall-Heroult todavía se utiliza para producir aluminio hoy en día, junto con el proceso Bayer, que extrae aluminio del mineral de bauxita, según la ACS.,
La única forma estable del aluminio es Al-27, y la mayoría de los isótopos tienen vidas medias de meros milisegundos, lo que significa que desaparecen en menos de un abrir y cerrar de ojos. Pero el Al-26, el isótopo radiactivo más duradero del aluminio, tiene una vida media de unos 730.000 años. Este isótopo se encuentra en regiones de formación estelar en la galaxia, según un estudio de enero de 2006 en la revista Nature. En ese estudio, los investigadores de la NASA utilizaron ráfagas detectables de Al-26 para identificar supernovas, o explosiones de estrellas., Usando estas huellas dactilares de Al-26, Los científicos estimaron que una supernova ocurre cada 50 años, en promedio, en la Vía Láctea, y que cada año nacen siete nuevas estrellas.
¿Quién lo sabía?
- El aluminio es abundante: en 2012, según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), se produjeron 1,9 millones de toneladas de aluminio solo para contenedores y empaques. Otros 1,7 millones de toneladas se destinaron a electrodomésticos, piezas de vehículos y otros bienes duraderos.,
- Un Solo Boeing-747 contiene 147,000 libras (más de 66,000 kilogramos) de aluminio, según Chemicool.
- No intente esto en casa (a menos que tenga una capilla del humo). Polvo de aluminio más yodo más unas gotas de agua crean una gran pantalla: nubes de vapor de yodo púrpura tóxico y luego llama repentina. La reacción es una demostración de cómo el aluminio reactivo puede ser realmente.
- Reciclar! Reciclar aluminio requiere solo el 5 por ciento de la energía necesaria para extraer aluminio nuevo del mineral, según la EPA., A partir de 2012, alrededor del 55 por ciento de las latas de bebida de aluminio llegaron a la papelera de reciclaje.
- la parte superior del Monumento a Washington está cubierta con una pirámide de aluminio de 8,9 pulgadas (22,6 centímetros). La tapa de aluminio inicialmente sirvió como el ápice del pararrayos del monumento, aunque tuvo que ser aumentada con barras de cobre cuando quedó claro que la tapa por sí sola no podía evitar daños, según un artículo de 1995 en el Journal of the Minerals, Metals and Materials Society.
- esa lata de Coca puede no haber estado en el estante por mucho tiempo., Según la Asociación de aluminio, una lata de aluminio tarda tan poco como 60 días en regresar como una lata Nueva después del reciclaje.
- Trippy: alrededor del 75 por ciento de todo el aluminio jamás fabricado todavía está en uso, gracias al reciclaje, según la Asociación de aluminio.
investigación actual
quizás la aparición más famosa del aluminio en la escena de investigación reciente fue en 2011, cuando jugó un papel en el Premio Nobel de Química., El ganador del premio, el científico de materiales Dan Shechtman del Instituto de tecnología Technion-Israel, descubrió cuasicristales, estructuras moleculares de patrones no repetitivos. El material en el que Shechtman descubrió estos cuasicristales fue una mezcla de manganeso y aluminio.
hay cientos de aleaciones de aluminio, o mezclas con otros metales, en el mercado, según Yuntian Zhu, profesor de materiales e ingeniería en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. El aluminio solo es ligero pero débil, por lo que se agregan otros metales para darle más músculo.,
Zhu y sus colegas llevaron este concepto al extremo, creando aluminio tan fuerte como el acero, informaron en un artículo publicado en la revista Nature Communications en 2010. Al someter el aluminio mezclado con un poco de magnesio y zinc a una presión extrema, los investigadores encontraron que podían triturar los granos de aluminio hasta un tamaño nano. Estos granos más pequeños permiten que la aleación se mueva, para que no se vuelva frágil y se rompa como la cerámica bajo presión. Pero el movimiento es lo suficientemente a regañadientes como para que el material siga siendo muy fuerte.,
«la nanoestructura hace que sea muy difícil para la dislocación moverse, pero al mismo tiempo, cuando se aplica una fuerza lo suficientemente alta, le permitirá moverse», dijo Zhu a Live Science.
actualmente, los investigadores solo pueden fabricar pequeñas cantidades de esta aleación de aluminio súper resistente a la vez, lo que significa que las aplicaciones comerciales aún no son posibles.
mientras tanto, en Oregon, los investigadores están utilizando tecnología de vanguardia para estudiar el aluminio acuoso, o compuestos de aluminio formados en el agua, particularmente los óxidos de aluminio., Los óxidos de aluminio son compuestos que incluyen tanto aluminio como oxígeno.
«el óxido de aluminio, especialmente en forma de película, se utiliza en muchas industrias diferentes», dijo Douglas Keszler, director del Centro de Química de materiales sostenibles de la Universidad Estatal de Oregon. Estas películas son buenas barreras resistentes a los arañazos y a la corrosión; los óxidos de aluminio también se utilizan en el tratamiento del agua para precipitar partículas diminutas, dijo Keszler a Live Science.,
Keszler y su equipo están trabajando para analizar las soluciones de Tipo Tinta que se pueden calentar y secar en películas de óxido de aluminio.
«no tenemos las técnicas químicas que nos permiten simultáneamente, con tales soluciones, identificar tanto la composición como la estructura, la estructura molecular de lo que está en la solución», dijo Keszler. «Así que lo que hemos hecho es tomar algunas técnicas láser completamente nuevas y combinarlas con cálculos de alta potencia para poder deducir simultáneamente la composición y la estructura.,»
una vez que entienden las soluciones, dijo Keszler, los investigadores pueden controlar mejor el proceso de producción de las películas y aprender a hacerlas de manera eficiente desde el punto de vista energético. En este momento, el equipo está muy entusiasmado con el uso de las películas para el túnel de electrones. Al intercalar una película de óxido de aluminio muy puro entre dos electrodos, dijo Keszler, los científicos están muy cerca de lograr que los electrones salten de un electrodo al otro sin interactuar con la película: «esencialmente, transferencia instantánea de un electrodo al otro», dijo Keszler.,
Este dispositivo de tunelización de electrones podría usarse como un interruptor barato y simple, dijo Keszler.
recursos adicionales
- Aquí hay una mirada interna a por qué el aluminio cuesta quizás más de lo que debería: un informe de investigación del New York Times sobre el precio inflado del aluminio.
- mira debajo del capó de un iPhone y descubre qué elementos químicos, como el aluminio, hacen que el teléfono inteligente funcione en este video producido por la American Chemical Society.
- Este Video de Discovery channel ofrece una visión visual de cómo se reciclan las latas de aluminio.,
- ¿sabías que el escritor de ciencia ficción Julio Verne escribió sobre un cohete espacial de aluminio en su novela «Viaje a la Luna»? descubre más hechos históricos sobre el aluminio en el Sitio Web de la Asociación de aluminio.
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