Obtención del aluminio
El aluminio ocupa el tercer lugar en cuando a abundancia en la corteza terrestre se refiere. Posee grandes aplicaciones comerciales, industriales, etc., superado solamente por el hierro, y aún siendo tan usado, el aluminio no fue preparado como lo conocemos hoy en día, hasta el pasado siglo.
El aluminio, a pesar de ser tan abundante en la corteza terrestre, presente en los aluminosilicatos, no es muy práctico extraerlo de la mayor parte de las rocas o minerales que lo poseen, así que, éste viene preparado industrialmente, partiendo de la alúmina (Al2O3), un óxido de aluminio que viene extraído de las menas de alúmina previamente hidratada, cuya fórmula es Al2O3 . x H2O, la cual es una roca sedimentaria que recibe el nombre de bauxita.
Al contrario de la obtención del hierro, la preparación del aluminio no se puede realizar de manera industrial por reducción química, por lo que se hace necesaria la reducción de la alúmina a través de corriente eléctrica.
La alúmina es una material de tipo refractario que posee un alto punto de fusión, por lo que es conveniente realizar previamente la disolución en criolita, Na3AlF6, el cual tiene un punto de fusión que ronda los 1000ºC, pero aún así es bastante inferior al punto de fusión de la alúmina, el cual es de 2015ºC.
La alúmina en criolita, a modo de baño fundido, es un conductor de la corriente eléctrica, siendo la reducción del aluminio realizada de manera electrolítica. El proceso global presenta la siguiente fórmula:
Al2O3 → 2 Al (cátodo) + 3/2 O2 (ánodo)
El oxígeno que se produce reacciona con el ánodo de carbono, consiguiendo consumirlo y formar CO2.
Se obtiene así, el aluminio fundido, siendo más denso que el baño fundido, por lo cual se suele acumular en el fondo, de donde se extrae directamente para poder pasar a solidificarlo en lingotes. La obtención de aluminio consume grandes cantidades de energía.
El aluminio, al igual que el hierro, reacciona con el oxígeno, dando lugar a la formación de los óxidos respectivos. Pero sin embargo, mientras el aluminio forma una cubierta transparente y bastante resistente frente al Al2O3, el cual ejerce una acción de protección impidiendo que se produzca la oxidación que pueda producirse en continuación, mientras que el hierro suele formar una capa rugosa la cual se desprende de la superficie fácilmente, caso en el cual el producto final se conoce como herrumbre, siendo un óxido hidratado de hierro III.
En resumen podemos decir, que el mineral del cual se obtiene o extrae del aluminio, prácticamente en exclusiva es la bauxita, la cual posee entorno a un 30% de aluminio. También puede extraerse de otros tipos de menas, como por ejemplo, los silicatos de aluminio, como la arcilla u otros, pero además de ser más bien pobres en contenido alumínico, su producción es bastante poco rentable hoy en día, por lo cual se utiliza, como ya habíamos dicho, la obtención de aluminio a través de la producción electrolítica.