TREBALL SOBRE L’ALUMINI

Tecnologia IndustrialMauro Vime

Professor: Carles Planuch

• L’alumini, és l’element metàl·lic amb més presencia a l’escorça terrestre (8%). El científic Danès Hans Christian Oersted va ser la primera persona capaç de aïllar alumini a través d’un procés químic molt complicat i costós on hi intervenien el potassi (K+) i el clorur d’alumini (Al+Cl-).

• Entre l’any 1827 y 1845, el químic alemany Friedrich Wöhler va millorar la tècnica de Oersted fent servir potassi metàl·lic i clorur de alumini (Al+Cl-), el mateix Wöhler va ser la primera persona en mesurar la densitat de l’alumini i va aconseguir demostrar la seva lleugeresa.

• L’any 1854, Deville va extreure el material a França a través de la reducció de clorur de alumini (Al+Cl-) amb sodi (Na+). Posteriorment amb l’ajut econòmic de la monarquia Francesa va poder exposar l’alumini pur a la exposició de París de l’any 1855.

• L'any 1886 Charles Martin Hall i Paul L.T. van aconseguir obtenir alumini a un preu més econòmic, ja que fins el moment la extracció de l’alumini era molt costosa.

HISTÒRIA

• El procés per obtenir alumini a través de l’alumini va ser inventat l’any 1886 pel científic Francès Héroult i el Nord-americà Hall. Això juntament amb el procés de Bayern, sorgit un any després amb el qual s’extreu alumini a través de la bauxita, va abaratir el preu de l’alumini.

• Actualment la obtenció es basa en aquests descobriments i consta de dues parts:

– Primer s’obté la alúmina amb el procés de Bayer procedent de la bauxita.

– Després es fa l’electròlisi de l’òxid per obtenir, finalment, l’alumini. 

• En aquest moment tenim l’alumini primari, però es necessita obtenir el anomenat alumini secundari per tal de que sigui aprofitable com a un material.

• Obtenció de l’alumini secundari:– N’hi ha dos tipus(depenent del forn utilitzat, rotatiu o

d’altres):•  La diferència entre els dos tipus es troba en la

utilització o no sals per la fusió de les ferralles. A través de la utilització de sals s’aconsegueix un grau més alt de recuperació de l’alumini, ja que es disminueix el grau d’oxidació durant la fusió.

OBTENCIÓ

• Químiques:– No s’oxida, ja que amb el contacte amb l’aire es crea

una fina capa de òxid d’alumini que és impermeable i adherent.

– Diem que l’alumini té unes característiques anfóteras, ja que pot ser dissolt tant en àcida com en bases fortes.

– L a capa d’òxid d’alumini que es forma pot ser dissolta amb àcid cítric formant citrat d’alumini.

– Només té valència III.– L’alumini reacciona fàcilment amb el clorur d’hidrogen

(H+Cl-), l’àcid perclòric,...,però és molt resistent a la corrosió.

• Físiques:– Punt de fusió: 660 ºC (933 K).– És lleuger (densitat=2700 kg/m3 ;2’7 vegades més que la

densitat de l’aigua).– Pes atòmic: 26,9815 u. – Té un color blanc brillant, unes molt bones propietats

òptiques i un alt poder de reflexió de les radiacions tèrmiques i lluminoses.

– Conductivitat elèctrica: entre 34 y 38 m/(Ω mm2)– Conductivitat tèrmica: des de 80 fins a 230 W/(m·K). – La seva producció metal·lúrgica requereix molta energia.– És molt fàcil i molt poc costós de reciclar. – És molt mal·leable i dúctil.

PROPIETATS

• L’alumini té una quantitat de aplicacions incalculable com per exemple, xassís de cotxes, finestres,… Però el més important i conegut és la seva utilització per fabricar llaunes de refrescos.

• La causa per la qual s’utilitza l’alumini com a material és que és impermeable, no deixa passar l’aire, tampoc d’eixa entrar el llum, és un material lleuger i fàcil de “decorar”i pintar. Cada any a Europa es consumeixen al voltant de 22.000 milions d’envasos i el 55% estan fets d’alumini.

• Però l’alumini no és limita només a això, ja que també es fabriquen altres objectes, com per exemple, el “paper de plata”, ja que és molt flexible i mal·leable. Un altre cas són els aerosols que només a Europa representa el 41% del mercat.

• L’alumini, no només es fa servir en la seva variant metàl·lica, si no que també es poden fer servir els productes gasos obtinguts de l’alumini a través de diferents processos com per exemple la alúmina present a la bauxita,...

APLICACIONS

• Avantatges:

• En quant a les avantatges les més destacables són:

• La seva abundància.• La seva lleugeresa.• Coses que faciliten la seva

utilització per produir cotxes, llaunes,...

• Inconvenients:

• L’inconvenient més important és:• Que si la obtenció es fa amb l’ajut

de sals al forn, s’augmenta la producció d’escòries salines.

AVANTATGES I INCONVENIENTS