Número atómico 13
Valencia 3
Estado de oxidación +3
Electronegatividad 1,5
Radio covalente (Å) 1,18
Radio iónico (Å) 0,50
Radio atómico (Å) 1,43
Configuración electrónica [Ne] 3s23p1
Primer potencial de ionización (eV) 6,00
Masa atómica (g/mol) 26,9815
Densidad (g/ml) 2,70
Punto de ebullición (ºC) 2450
Punto de fusión (ºC) 660
Descubridor Hans Christian Oersted en 1825
CARACTERÍSTICAS
El aluminio es anfótero, actúa como base o como ácido depende de la
sustancia, y puede reaccionar con ácidos minerales para formar sales solubles
con desprendimiento de hidrógeno.
El aluminio fundido puede tener reacciones explosivas con agua. El metal
fundido no debe entrar en contacto con herramientas ni con contenedores
húmedos.
A temperaturas altas, reduce muchos compuestos que contienen oxígeno, sobre
todo los óxidos metálicos. Estas reacciones se aprovechan en la manufactura de
ciertos metales y aleaciones.
Existen cientos de aplicaciones químicas del aluminio y sus compuestos. El
aluminio en polvo se usa en pinturas, combustible para cohetes y explosivos y
como reductor químico
Los
usos que se da al aluminio actualmente son múltiples y podemos dividirlos por
sectores:
Electricidad y comunicación
El aluminio ha ido reemplazando progresivamente al cobre desde la década de los
50 en las líneas de transmisión de alto voltaje y actualmente es una de las
formas más económicas de transportar electricidad, además de que puede hacerlo
más eficientemente que el cobre (actualmente se usan conductores de aluminio
para transmitir electricidad a 700.000 voltios o más). Por otra parte, el
aluminio también está presente en las antenas para televisores y satélites.
Transporte
Durante la última década la utilización de aluminio en la industria
automovilística ha aumentado de forma constante y la industria del aluminio
está dedicando importantes recursos para aumentar su participación en este
sector. Este interés responde a criterios ecológicos, además de económicos.
Actualmente,
se fabrican en aluminio piezas fundidas (pistones, ruedas, cajas de
transmisión, conjuntos de suspensión), radiadores, y estructuras y carrocerías
Ya existen algunos coches no sólo deportivos sino berlinas de alta gama (Audi
A8) y utilitarios (Audi A4) fabricados totalmente en aluminio. La utilización
de este material en la fabricación de vehículos conlleva grandes ventajas
medioambientales: la ligereza del material supone una reducción del peso del
vehículo de hasta un 30%, lo que se traduce en un ahorro de combustible, ya que
el vehículo requiere menor fuerza y potencia para moverse, y por lo tanto
genera un menor porcentaje de polución. En términos de reciclabilidad, en
América del Norte y Europa más del 98% del aluminio contenido en los
automóviles es recuperado y reciclado. Asimismo el sector ferroviario también
utiliza el aluminio en sus locomotoras. Como ejemplo: un tren de aluminio
aporta un ahorro de energía del 87% a lo largo de los 40 años de vida media, en
comparación con otros trenes fabricados con elementos más pesados.
En el
sector aeroespacial es indispensable gracias a su ligereza. Desde que se
fabricara el primer aeroplano, el aluminio ha formado parte importante en su
construcción y ha reemplazado a materiales que se utilizaban en sus inicios
como la madera y el acero. De hecho, el primer avión de aluminio se fabricó en
la década de 1920 y desde entonces sigue vinculado a este sector gracias a la
combinación de su resistencia, ligereza y maleabilidad.
Edificación y Construcción
En España y otros países mediterráneos, en el sector de la construcción, el uso
del aluminio es mayoritarioen comparación con otros metales. La demanda ha
crecido de manera considerable a lo largo de los últimos 50 años y actualmente
es utilizado en estructuras de ventanas y puertas y en otras estructuras como
cubiertas para grandes superficies y estadios como el de Francia en París y el
nuevo parlamento europeo en Bruselas. Por otra parte, cada vez más,
diseñadores, arquitectos y artistas utilizan el aluminio con fines ornamentales
y decorativos como por ejemplo Dumia, una cúpula realizada enteramente de aluminio y
que mide más de cinco metros de altura y 12 de diámetro, situada en la plaza
Real de Torino, o la Torre de Comunicaciones de Shanghai.
Envases
En este sector, las aplicaciones son múltiples y abarcan desde la fabricación
de latas, el papel de envolver, la capa intermedia de envases de cartón (tetra
brick) hasta láminas para cerrar yogures, medicamentos, etc.
En
cuanto a la utilización de latas de aluminio cabe destacar sus ventajas en
comparación con otros envases: protegen el contenido durante largos periodos
ante la entrada de oxígeno y contra la luz , son muy ligeras, permiten enfriar
las bebidas rápidamente, son difíciles de romper, presentan una gran comodidad
de manejo y ocupan muy poco espacio. Y lo más importante: son 100% reciclables.
Actualmente
se consumen cerca de 20.000 toneladas en España y en Europa más de
400.000 t de latas de aluminio y su tasa de reciclaje está por encima del 70%
en algunos países. Suecia, con 92% y Suiza con el 88% van a la cabeza en
Europa. Las latas de aluminio necesitan el 40% menos del metal que las latas
que se fabricaban hace 25 años y menos energía y materia prima. En España,
durante el 2006, dos de cada tres latas de bebidas (tanto de aluminio como de
hojalata) se reciclaron, lo que sitúa a este envase en primer lugar y España se
sitúa por encima de la media europea con un 67%. Los sistemas de recogida
selectiva y de devolución son utilizados cada vez más por la sociedad,
consciente de la importancia que tiene un pequeño gesto, como el de tirar la
lata a su contenedor correspondiente, ya que supone un beneficio para el medio
ambiente.
Otros usos
En la industria química el aluminio y sus aleaciones se utilizan para fabricar
tubos, recipientes y aparatos. Por su elevada conductividad térmica, el
aluminio se emplea en utensilios de cocina. Además, no hay que olvidar la presencia
en nuestra vida cotidiana del papel de aluminio de 0,018 cm. de espesor, que
protege los alimentos y otros productos perecederos El aluminio se utiliza
también en reactores nucleares a baja temperatura porque absorbe relativamente
pocos neutrones. La resistencia a la corrosión al agua del mar del aluminio
también lo hace útil para fabricar cascos de barco y otros mecanismos
acuáticos.
En
definitiva, el aluminio es el elemento más abundante de la corteza terrestre
después del oxígeno y el silicio y además puede ser reciclado infinitamente sin
por ello perder un ápice de sus cualidades. Las aplicaciones son infinitas y su
demanda crece día a día. Un material idóneo para el mundo actual y que respeta
el medio en el que vivimos.
Titanio
Número atómico 22
Valencia 2, 3, 4
Estado de oxidación +4
Electronegatividad 1,5
Radio covalente (Å) 1,36
Radio iónico (Å) 0,68
Radio atómico (Å) 1,47
Configuración electrónica [Ar] 3d24s2
Primer potencial de ionización (eV) 6,89
Masa atómica (g/mol) 47,90
Densidad (g/ml) 4,51
Punto de ebullición (ºC) 3260
Punto de fusión (ºC) 1668
Descubridor William Gregor en 1791
CARACTERÍSTICAS
Elemento químico, Ti, de número atómico 22 y peso atómico 47.90. Mientras que su comportamiento químico muestra muchas semejanzas con el del silicio y el zirconio, como un elemento del primer grupo de transición, la química de la solución acuosa, especialmente de los estados de oxidación más bajos, tiene algunas semejanzas con la del cromo y el vanadio.
El principal estado de valencia es 4+, aunque también se conocen los estados 3+ y 2+, que son menos estables. El elemento arde al aire cuando se calienta para obtener el dióxido, TiO2, y cuando se combina con halógenos. Reduce el vapor de agua para formar el dióxido e hidrógeno, y reacciona de manera parecida con ácidos concentrados calientes, aunque forma el tricloruro con ácido clorhídrico. El metal absorbe hidrógeno para dar composiciones aproximadamente de TiH2, y forma el nitruro, TiN, y el carburo, TiC. Se conocen el sulfuro TiS2, así como los óxidos más bajos, Ti2O3 y TiO, y los sulfuros Ti2S3 y TiS. Se conocen sales de los tres estados de valencia.
El dióxido de titanio, TiO2, se encuentra comúnmente en una forma negra o de color castaño conocida como rutilo. Las formas naturales que se encuentran menos en la naturaleza son la anatasita y la brooquita. Tanto el rutilo como la anatasita puros son de color blanco. El óxido básico negro, FeTiO3, se encuentra en forma natural como el mineral llamado ilmenita; éste es la principal fuente comercial del titanio.
Usos
El dióxido de titanio se utiliza mucho como un pigmento blanco en pinturas exteriores por ser químicamente inerte, por su gran poder de recubrimiento, su opacidad al daño por la luz UV y su capacidad de autolimpieza. El dióxido también se ha empleado como agente blanqueador y opacador en esmaltes de porcelana, dando un acabado final de gran brillo, dureza y resistencia al ácido.
Los titanatos alcalinotérreos poseen algunas propiedades notables. El nivel de constantes dieléctricas fluctúa entre 13 para el MgTiO3, y varios miles para soluciones sólidas de SrTiO3 en BaTiO3. El titanato de bario también tiene una constante diélectrica de 10.000 cerca de los 120ºC (250ºF), que es su punto Curie; posee histéresis diélectrica baja. Los transductores cerámicos que contienen titanato de bario se comparan favorablemente con la sal de Rochelle y el cuarzo, respecto a la estabilidad térmica en el primer caso, y la fuerza del efecto y la capacidad para formar la cerámica en varias formas en el segundo caso. El compuesto se ha utilizado como generador de vibraciones ultrasónicas y como detector de sonidos.
