El aluminio y sus propiedades

El aluminio es un elemento químico perteneciente al grupo 13 de la tabla periódica, o grupo del boro. Se trata de un metal de número atómico 13 y de símbolo, Al.

Características físicas:

• El aluminio es un metal ligero, con un densidad 2.7 veces mayor que la del agua.
• Su punto de fusión es más bien bajo, en torno a los 660ºC.
• Su color es blanco y brillante ,con propiedades optimas para la óptica.
• Posee una buena conductividad eléctrica, que se encuentra entre los 34 y 38 m/Ω mm^2, así como también tiene una gran conductividad térmica ( de 80 a 230 W/ m.K).
• -Es resistente a la corrosión, gracias a la capa protectora característica de óxido de aluminio, resiste a los productos químicos, puede estar expuesto a la intemperie, al mar, etc.
• Es el tercer elemento en cuanto a abundancia en la corteza terrestre, por detrás del oxígeno y el silicio.
• es un material fácilmente reciclable, sin un elevado coste.

Características químicas:

• Gracias a su alto estado de oxidación, al contacto con el aire se forma rápidamente una capa protectora de óxido de aluminio, proporcionándole resistencia y durabilidad. Dicha capa protectora es de color grisáceo.
• Otra característica del aluminio, es su carácter anfótero, que le permite ser disuelto tanto en ácidos como en bases, liberando hidrógeno.
• Su estado de oxidación es +3, debido a sus tres electrones en la capa de valencia.

Además se trata de un metal muy maleable, y bastante blando, y fácilmente soldable, siendo necesario mezclarlo con otros metales para usarlo para fabricar estructuras, mejorando así sus propiedades mecánicas.

El aluminio es el elemento más reactivo de su grupo, y todas sus formas están recubiertas por una delgada capa de óxido de aluminio, que le confiere resistencia frente a la mayoría de los reactivos, siendo ésta una de las características más destacables de este material. Así, el aluminio metálico es resistente a la acción de ácidos minerales diluidos o a soluciones que contengan iones metálicos menos electropositivos que el aluminio, así como también al oxígeno de la atmósfera.

La capa protectora de óxido de aluminio, se destruye y desaparece con la amalgama del propio aluminio, o con soluciones acuosas de cloruro sódico, pudiendo producirse en ausencia del óxido todas las reacciones prevista para este metal, de manera fácil.

La amalgama de aluminio reacciona de manera sencilla con el agua, produciendo formación de hidrógeno:

Al(hg) + 3H2O → Al(OH)3 (aq) + 3/2 H2 + Hg

El aluminio se emplea para la fabricación de espejos de telescopios, en conductores eléctricos, en pinturas metalizadas, en decoración, en fabricación de explosivos y fuegos artificiales. También es frecuente su uso en la preparación de aleaciones (con Cu, Mn, Si, etc.) para la industria aeronáutica o en la construcción en general.

Algunos de los compuestos más importantes del aluminio son:

–Al2O3 : Usado como absorbente y abrasivo. Es utilizado en la fabricación de materiales cerámicos, refractarios, aislantes eléctricos, cemento portland, etc.

– Al(OH)3 : Usado como antiácido en el campo de la medicina.

– AlOHCl2 : De aplicación desinfectante y antitranspirante.

– Al( BH4)3 : Forma parte del combustible de cohetes, y es un buen reductor muy energético.

– Al(NH4)(SO4)2 : Usado en el proceso de depuración del agua potable, como mordiente en tintorería o como buen acidificante de los suelos.

Aunque es bastante abundante en la corteza terrestre, el aluminio no parece desempeñar un papel muy esencial en los seres vivos, quizás esto de deba a la poca solubilidad del óxido de aluminio, Al2O3. Aún así, el papel biológico del aluminio es destacable, aunque no beneficioso, debido a que es altamente tóxico para los organismos vivos.

Prueba de dicha toxicidad es la relación que se ha encontrado entre pacientes sometidos a hemodiálisis durante años, detectándose una común encefalopatía que al parecer guarda relación con exceso de aluminio acumulado en el organismo de dichos pacientes, debido al Al (III), añadido al preparado de la hemodiálisis con el fin de evitar la fosfatemia en dichas disoluciones, que debido las lesiones renales es imposible de eliminar a través de la orina.

Actualmente se sabe que el aluminio es un elemento tóxico, ya sea para vegetales, animales, o humanos, relacionándose muchas enfermedades, con la acumulación en el organismo de éste, otro ejemplo de la prueba de su toxicidad es la aparición de aluminio en el cerebro de pacientes afectados por el mal de Alzheimer, aunque no es el causante directo de la enfermedad, existe la hipótesis de que el Al interacciona fuertemente con el DOPA y con la adrenalina.

Se recomienda no cocinar en ollas de aluminio, ni usar recipientes de dicho material.

A pesar de todo, se sigue utilizando como antiácido el compuesto de aluminio Al(OH)3, que debido a el ácido clorhídrico del estómago, se transforma en AlCl3, altamente soluble en medio ácido.

Como vemos, existe aún mucha contradicción en cuanto a los aspectos biológicos de éste elemento tanto en el área química como sanitaria.

En cuanto a los usos del aluminio, industrialmente su uso es altísimo, solamente superado por el hierro y el acero. Se utiliza mayormente asociado a otros metales para mejorar sus propiedades.

Algunos de los usos más frecuentes del aluminio son:

• Empaquetamiento y embalaje de alimentos: papel de aluminio, enlatados, briks, etc.
• En edificaciones
• Carpintería metálica, en la fabricación de puertas, ventanas, armarios, etc. Y decoración.
• Cardería ( aunque su uso para la cocción no es recomendable)
• Gracias a su gran reactividad, se usa como combustible en naves espaciales y como potenciador de explosivos, etc.