Propiedades del aluminio: Características físicas y químicas

Desde su descubrimiento, hace apenas 200 años, las aleaciones de aluminio han encontrado muchas aplicaciones en el campo de la ingeniería civil. La clave está en las propiedades del aluminio que lo convierten en el segundo metal más ampliamente utilizado en la construcción sólo después del acero, y se utiliza en todos los sectores de la construcción, desde el comercial a la vivienda doméstica. 

El aluminio es un componente que está más presente en nuestras vidas de lo que parece: las latas de refrescos o cervezas, por ejemplo, son una muestra de ello, o el papel de aluminio para la cocina, lo que le hace ser un recurso indispensable en la vida diaria de la población.

También podemos encontrar este metal en otros utensilios, tales como los motores a reacción que suelen montar los aviones o los cascos de buques de guerra más sofisticados.

Al analizar las características y las propiedades del aluminio es cuando se entiende la excelencia y las ventajas de recurrir a este material.

¿Cuáles son estas propiedades? Te las desvelamos a continuación para que te quedes fascinado con el alcance de este material en distintos sectores.

Propiedades físicas y mecánicas del aluminio

Ten en cuenta que el aluminio es un elemento muy presente en nuestro entorno natural, solo por detrás del oxígeno y el silicio.

De hecho, dadas sus características y usos, se trata del metal no ferroso que más se usa en el mundo.

Se trata de un elemento muy ligero, con una densidad de 2700 kg/m³ y con un punto de fusión de bajo nivel, que se sitúa en torno a 660ºC.

El color del aluminio es grisáceo, reflejando la radiación electromagnética del espectro, tanto térmico como visible.

Además, se trata de un componente que actúa como conductor eléctrico y térmico.

Dureza del aluminio

El aluminio se trata de un elemento que, en su estado natural, es muy blando y maleable.

En términos de dureza Mohs (que es la oposición que presenta este elemento frente a alteraciones físicas, como la abrasión, el rayado o la penetración), se estima que el aluminio cuenta con un nivel de 2,80 en esta escala.

Masa del aluminio 

La masa del aluminio, considerada como masa atómica de este elemento, es otro de los grandes valores de este material a la hora de atender a su descripción.

Este concepto es la masa de un átomo que compone este material, lo que se expresa en unidades de masa atómica unificada.

Así, si necesitas saber cuál es la masa del aluminio, por tanto, debes saber que se cuantifica en 26,9815386(8) u. ó g/mol.

Resistencia

Una de las grandes bazas del aluminio como materia prima para elaborar distintos productos es su alta resistencia a diferentes agentes externos.

El aluminio es muy resistente a la corrosión, motivo por el cual está muy presente en los andamios, unas soluciones para trabajar en altura en la que este fenómeno podría ser un lastre para el desempeño y la seguridad de sus operarios.

Además, mediante las distintas aleaciones a las que puede someterse este componente, puede incrementar aún más sus niveles de resistencia mecánica, incluso, hasta los 690 MPa.

Mediante determinados procesos, como el anodizado, el aluminio puede adquirir una protección extra ante la abrasión o ciertos agentes químicos, así como actuar como aislante eléctrico preciso y eficiente.

También consigue una alta resistencia ante los fenómenos atmosféricos y meteorológicos, por lo que los equipos de trabajo destinados a una acción al aire libre suelen estar compuestos de este metal.

Punto de ebullición

El punto de ebullición es otra de las grandes cuestiones que rodean al aluminio. Si te preguntas cuál es ese umbral, lo cierto es que está debidamente comprobado que se encuentra en unos 2519ºC ó 2792 K.

Por tanto, debes tener presente que se trata de un metal que requiere unas temperaturas realmente elevadas para pasar el aluminio al estado de gas.

Además de todas estas características, podemos destacar las siguientes propiedades del aluminio por las que está tan extendido en diferentes sectores:

 

  • Ductilidad: el uso del aluminio no está limitado a los paneles planos. Gracias a su ductilidad, el aluminio puede encontrarse en un gran número de formas y perfiles. El proceso de extrusión ofrece una gama casi infinita de formas y secciones.
  • Baja densidad: el aluminio es uno de los metales comerciales más ligeros disponibles en el mercado, con una densidad de aproximadamente un tercio de la de acero o cobre.
  • Resistencia frente al peso: uno de los puntos más importantes del aluminio para usarlo en construcción es su excepcional cociente  resistencia/peso. A 2,7 g / cm²,  el aluminio es un 66% más ligero que el acero. También es mucho menos susceptible a las fracturas frágiles.
  • Reflectividad: por la capacidad del aluminio para reflejar la luz pueden instalarse colectores solares de aluminio para reducir el consumo de energía en  iluminación artificial y calefacción en invierno, mientras que los dispositivos de sombreado de aluminio se pueden utilizar para reducir la necesidad de aire acondicionado en verano.
  • Durabilidad: el aluminio tiene una excelente resistencia a la corrosión debido a la fina capa de óxido de aluminio que se forma en la superficie en su superficie cuando se expone al aire. Eso explica la gran durabilidad natural del aluminio. Además, la mayoría de los productos de construcción de aluminio son tratados o recubiertos. Esto mejora la capacidad de aluminio de resistir el ataque en ambientes agresivos.
  • Reciclaje: la capacidad de reciclar los productos de construcción del aluminio es cada vez más importante a medida que se prefiere deconstruir los edificios antiguos antes que demolerlos. En lugar de ir con una bola de demolición, los propietarios son ahora mucho cuidadosos con el fin de extraer tantos materiales reciclables como sea posible. Al hacerlo, no sólo conservan el valor residual de un material como el aluminio, si no que también eliminan el impacto ambiental.

 

Propiedades químicas del aluminio

Las propiedades químicas del aluminio son otras cualidades importantes a las que hay que prestar atención para entender la importancia de su uso en todo tipo de contextos.

Entre las propiedades químicas, se puede decir que la capa de valencia de este material está formada por tres electrones, con un estado de oxidación de III en condiciones normales.

Su resistencia a la corrosión se debe a la reacción que experimenta este componente cuando se junta con el oxígeno de la atmósfera, lo que se traduce en la formación de una capa gris mate de alúmina que es la que sirve de protección.

Aunque se pueda disolver con ácido cítrico, se trata de una capa muy resistente, capaz, incluso, de hacer extraer otros metales de sus óxidos.

El aluminio, además, tiene una fácil reacción con el ácido clorhídrico y el hidróxido de sódico.

Masa atómica del aluminio

La masa del aluminio, como hemos dicho anteriormente, se cuantifica en 26,9815386(8) u. ó g/mol.

Número atómico del aluminio

Dentro de la tabla periódica, el aluminio ocupa una posición destacada. Su símbolo es Al y el número atómico del aluminio es el 13.

¿De qué está hecho el aluminio?

Si te preguntas cuáles son los componentes del aluminio, es necesario tener en cuenta sus modos de obtención.

Para fabricar el aluminio, podemos distinguir entre el aluminio primario y el secundario.

El aluminio primario es el que se extrae de la bauxita.

El óxido de aluminio de la bauxita se disuelve y se separa a través del proceso conocido como electrólisis ígnea.

Como el consumo energético necesario para la fabricación de aluminio es elevado, los responsables de ello suelen recurrir, por contra, al aluminio secundario, que es el que ha pasado ya por un proceso de reciclaje para darle la nueva forma.

La principal ventaja de esta modalidad alternativa es que sólo necesita entre 2 y 4 kWh por kg de aluminio tratado, a diferencia de la horquilla de 14 a 21 que se usa en el aluminio primario.

Propiedades del aluminio para la construcción

El aluminio es un material esencial en la construcción, dadas sus utilidades para la creación de diferentes herramientas, recursos y equipos elaborados con él.

Son muy numerosas las posibilidades en las que podemos encontrar el aluminio en el ámbito de la construcción: puertas, rejas, escaleras, ventanas, marcos o perfiles son sólo algunas de las creaciones que pueden contar con aluminio.

Incluso, se ha podido ver en los últimos tiempos con más fuerza con un papel protagonista en estructuras arquitectónicas complejas.

También puede comprobarse su utilidad en la formación de distintas soluciones de construcción para mejorar la calidad y seguridad de una edificación, en forma de barandas, cerramientos, fachadas, muros cortina o pérgolas, entre otras muchas posibilidades.

Otro ejemplo de las aplicaciones del aluminio en la construcción son los andamios de aluminio, los cuales cuentan con numerosos beneficios respecto a los componentes convencionales, como el acero o la fibra de vidrio.

Los andamios de aluminio, desde que irrumpieron en este sector, no han hecho más que crecer de forma considerable como solución para particulares y empresas de construcción en busca de equipos fiables y seguros para trabajar en altura.

Entre las claves de su éxito en este sector, destaca la ligereza de estos equipos, demostrada en cada una de las tareas a desempeñar por sus operarios. Los andamios de aluminio pueden moverse con facilidad gracias a esta característica tan propia de este componente.

La resistencia a la corrosión o a los agentes atmosféricos es otra de las razones por las que cada vez se emplea más el aluminio en los andamios, que suelen instalarse al aire libre o en entornos con peligro de alcance de alguna sustancia nociva, por lo que, con estos equipos, se busca facilitar el acceso a los trabajadores a distintos niveles de altura con total confianza y seguridad.

Los andamios de aluminio, además, son muy sencillos y rápidos de montar, por lo que puedes dedicar ese tiempo para otras cuestiones más importantes y así, en última instancia, disfrutar de un ahorro en los costes de producción considerables. Se pueden ensamblar sus piezas sin herramientas, gracias a su capacidad de encaje para satisfacer las necesidades de quienes van a trabajar sobre ellos.

La gran estabilidad y su capacidad de adaptación a labores de exterior e interior son algunas de las bazas más importantes de esta variedad.

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