Aluminio: ¿Qué es el Aluminio? Ventanas, Hidróxido, Perfiles, Puertas, Sulfato

La palabra aluminio proviene en su etimología del latín “alumen” que aludía a sales fijadoras de tinturas en los tejidos. Sir Humpry Davy (1778-1829), químico británico fundador de la electroquímica fue quien le dio el nombre de “aluminum”, a este metal aún no descubierto, que luego se sustituyó por aluminio, habiendo ya también descubierto y puesto nombre al potasio. El descubridor del aluminio, un metal de tono plateado, fue el danés Hans Oersted en 1825.

¿Qué es el Aluminio?



Nombre, símbolo, Z:

Aluminio, Al, 13

Serie química:

Metales

Grupo, periodo, bloque:

13, 3 , p

Configuración electrónica:

[Ne] 3s2 3p1


Propiedades atómicas

Masa atómica:

26,981538 uma

Radio atómico:

118 pm

 - Medio †

125 pm

 - Covalente

118 pm

 - De Van der Waals

Sin datos

Nº de oxidación (óxido):

3 (anfótero)

Electronegatividad:

1,61 (Pauling)

Potencial de ionización:

577,5 kJ/mol

 2.º = 1816,7
 5.º = 14842
 8.º = 27465

 3.º = 2744,8
 6.º = 18379
 9.º = 31853

 4.º = 11577
 7.º = 23326
 10.º = 38473

† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas

Estado:

Sólido

Estructura cristalina:

Cúbica centrada
en las caras

Color:

Plateado

Densidad:

2700 (kg/m³)

Dureza:

2,75

Conductividad eléctrica:

37,7×106 S/m

Conductividad térmica:

237 W/(m·K)

Calor específico:

900 J/kg·K

Punto de fusión:

933,47 K

Entalpía de fusión:

10,79 kJ/mol

Punto de ebullición:

2792 K

Entalpía de vaporización:

293,4 kJ/mol

Presión de vapor:

2,42×10-6 Pa a 577 K

Velocidad del sonido:

5100 m/s a 933 K

Isótopos más estables

Iso.

AN (%)

PsD

MD

ED (MeV)

PD

26Al

Sintético

7,17E5 a

ε

4,004

27Mg

27Al

100

Estable con 14 neutrones

Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.

El aluminio, elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13, es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre.

Su ligereza, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y bajo punto fusión le convierten en un material idóneo para multitud de aplicaciones, especialmente en aeronáutica; sin embargo, la elevada cantidad de energía necesaria para su obtención dificulta su mayor utilización; dificultad que puede compensarse por su bajo coste de reciclado, su dilatada vida útil y la estabilidad de su precio.

Características principales

El aluminio es un metal ligero, blando pero resistente de aspecto gris plateado. Su densidad es aproximadamente un tercio de la del acero o el cobre, es muy maleable y dúctil y apto para el mecanizado y la fundición. Debido a su elevado calor de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación proporcionándole resistencia a la corrosión y durabilidad.

El aluminio es un elemento químico de símbolo “Al” y número atómico 13. En condiciones normales de la corteza terrestre se trata de un metal en estado sólido de color blanco plateado relativamente suave, ligero, dúctil , maleable y durable y no magnético y no flamable.

El aluminio se encuentra en combinaciones de más de 270 minerales, pero su aprovechamiento sólo es económicamente rentable en el mineral conocido como “bauxita”.

Se conocen varios isótopos con masas desde 21 hasta 42, pero el 99.9% de su ocurrencia es bajo el isótopo 27-Aluminio (13 protones y 14 neutrones), que es el único estable.

La nucleosíntesis del Aluminio surge en estrellas pesadas cuando un protón de hidrógeno se añade al magnesio (el cuál a su vez se compone de la fusión nuclear de dos carbonos) en estrellas grandes y supernovas.

El aluminio es el metal más abundante en la corteza de la Tierra representando el 8% de su peso, siendo el 3er elemento más abundante después del oxígeno y el silicio.

Ventanas de aluminio

Cuando se trata de la instalación de ventanas nuevas, te enfrentas a la elección entre estilos y materiales. Las ventanas de aluminio, por ejemplo, vienen en marcos de aluminio, de ahí el nombre. Las galvanizadas, por su parte, poseen marcos galvanizados. Comprender las diferencias entre las ventanas galvanizadas y de aluminio implica mirar las diferencias de materiales entre los dos, así como la definición de la palabra "galvanizado", en particular con respecto a la construcción de ventanas.

Galvanización

La galvanización implica revestir un metal de zinc. Este proceso mejora la resistencia a la corrosión del metal base. Cuando se encuentra por sí sola, la palabra "galvanizado" se refiere más comúnmente al acero galvanizado, aunque técnicamente hablando se puede galvanizar a cualquier tipo de metal, incluyendo el aluminio. Por lo tanto, existe la posibilidad de que un revestimiento de zinc representa la única diferencia entre una ventana de aluminio y una galvanizada. Sin embargo, más probablemente, una ventana galvanizada es una hecha con una estructura de acero galvanizado.

Fuerza

El acero galvanizado tiene mucho mayor resistencia a la tracción que el aluminio, lo que significa que puede soportar mucho más peso sin doblarse o romperse. La fuerza del acero galvanizado como un material hace que sea usado en marcos de ventana muy grandes o en marcos con paneles de vidrio particularmente grandes. El aluminio, por otra parte, está más comúnmente en ventanas residenciales estándar para casas y apartamentos. Sin embargo, el aluminio tiene una fuerza perfectamente adecuada para el uso residencial y es más barato que el acero galvanizado, lo que es ideal para su instalación en casas. Por otra parte, la fuerza del acero inoxidable también hace que el material pese significativamente más que el aluminio, lo que puede hacer difícil instalarlo en casa.

Mantenimiento

Las ventanas de aluminio requieren muy poco mantenimiento, se limpian con agua y una esponja. Además, vienen en varios colores, lo que elimina la necesidad de pintarlos y darles un acabado. Sin embargo, las de acero galvanizado, requieren de una buena dosis de mantenimiento. Por ejemplo, debes pintar las ventanas de acero para protegerlas de la exposición a las inclemencias del tiempo y de la luz UV. Sin embargo, según los autores del libro "Open/close: Windows, Doors, Gates, Loggias, Filters", las propiedades de conductividad térmica del acero hacen que el agua se forme en su superficie. Esto puede dañar y quitar la pintura, por lo que requieren pintarse regularmente. Las ventanas de acero también pueden presentar problemas con la humedad que pasa a través del marco y dentro de tu hogar.

Información adicional

Las ventanas de aluminio pueden contener piezas galvanizadas, y viceversa. Por ejemplo, los fabricantes a veces hacen pantallas de ventana de malla de acero galvanizado, un marco de ventana de aluminio puede utilizar dicha malla. Los tornillos y pernos de acero galvanizado también aparecen comúnmente en instalación de ventanas de aluminio. O bien, una ventana con marcos de acero galvanizado puede contener elementos de fijación de aluminio u otras piezas pequeñas. En cuanto a la disponibilidad, puedes encontrar fácilmente ventanas de aluminio y plástico en ferreterías. Sin embargo las ventanas de acero generalmente vienen de fabricantes particulares y a menudo requieres de personalización o de pedidos especiales, lo que pueden aumentar los costos.

Hidróxido de aluminio

El hidróxido de aluminio es un antiácido de venta libre para aliviar la acidez gástrica, la indigestión ácida, la acidez estomacal y las molestias estomacales. El hidróxido de aluminio puede encontrarse en medicamentos para la acidez gástrica que contienen otros ingredientes activos para reducir la acidez. Además puede ser parte de medicamentos que no sólo tratan la acidez gástrica, sino también otros síntomas como la flatulencia.

El hidróxido de aluminio ha recibido la aprobación de la Dirección de Alimentos y Medicamentos (U.S. Food and Drug Administration o FDA) y es seguro y eficaz cuando se usa según las indicaciones de la etiqueta. Los antiácidos que contienen hidróxido de aluminio pueden interaccionar con ciertos medicamentos de venta con receta. Si está tomando un medicamento recetado, no tome un antiácido con hidróxido de aluminio de venta libre sin consultar con su médico u otro profesional de la salud.

Consejos Por Medicamentos que Contengan Hidróxido de Aluminio

Cuando tome medicamentos que contengan hidróxido de aluminio, es importante saber que:

Nunca debe tomar el medicamento en cantidades mayores o por períodos más prolongados de lo que indica la etiqueta.

Ciertos medicamentos para la acidez gástrica también pueden contener el ingrediente activo hidróxido de magnesio. Lea la etiqueta y consulte con su médico si está restringiendo el magnesio en su dieta.

No lo tome si:

Tiene enfermedades del riñón, a no ser que sea bajo la asesoría y supervisión de un médico.

Pregúntele a un profesional de la salud antes de tomarlo si:

Está tomando un medicamento recetado.

Deje de tomarlo y consulte con un médico si:

Sus síntomas duran más de dos semanas.

Lo toma en exceso. Llame de inmediato a su médico o a la línea nacional de ayuda contra el envenenamiento al 800.222.1222.

Si tiene alguna duda sobre los medicamentos que está tomando o si sufre algún efecto secundario inesperado, consulte a un profesional de la salud. Mantenga todos los medicamentos fuera del alcance de los niños.

Consejos Para los Padres

Hable con un profesional de la salud antes de darle un medicamento de venta libre que contenga hidróxido de aluminio a un niño menor de 12 años.

Perfiles de aluminio

Fabricar un perfil de aluminio, no es en principio una tarea complicada, pero cierto es, que en casa, es del todo imposible. A continuación, se pasa a describir, las diferentes fases por la que pasa un trozo de aluminio en bruto, hasta que se convierte en un perfil, listo para dar acabado y posterior colocación en las ventanas, puertas, mamparas, toldos y lugares en los que habitualmente se encuentra.

Extrusionado

El proceso mediante el cual, se convierte un lingote o tocho de aluminio en bruto, procedente de la fundición de aluminio, se convierte en perfiles de aluminio, se denomina extrusionado.

Este proceso, se asemeja, a uno de esos aparatos, que fabrican churros, pero a lo grande.

Se trata de calentar el aluminio a mas de 500º C, y empujarlo a través de una matriz, que sería el molde, dando así la forma deseada.

Indicar que, en la industria del aluminio, la salida de la matriz, tiene acopladas planchas de grafito, a fin de lubricar esta salida.

Enfriamiento y estirado

Debido al calentamiento a tanta temperatura, el aluminio, debe ser enfriado de manera inmediata, y se hace mediante equipos de frío, que funcionan, empujando aire a alta velocidad, contra el aluminio recién salido de la matriz.

Una vez enfriado, el perfil resultante no tiene absolutamente ninguna resistencia, y es muy semejante a plastilina, aunque un poco menos viscoso.

Debido al estado de ausencia de dureza, el aluminio, a menudo fabricado en barras de aluminio 50 metros en adelante, se coge por ambas puntas y se estira, con un proceso mecánico, con el fin de que estos perfiles, sean lo más recto posible.

Corte y madurado

Una vez estirado, y en el paso previo a la maduración, es cortado en tiras más cortas, a menudo y dependiendo de los fabricantes de aluminio, los perfiles se cortan entre 5 y 7 metros de longitud, con el fin de transportar de manera cómoda en camiones.

Cuando está correctamente cortado, se madura en hornos, que habitualmente funcionan con gas, y dependiendo de la aleación, puede tardar en madurarse entre 5 y 12 horas en el interior del horno.

Mediante este proceso se le da una dureza al aluminio y se prepara para confeccionar la puerta o ventana en la carpintería de aluminio.

Tipos de perfiles

Mediante el sistema de extrusión, prácticamente es imposible encontrar un perfil que no pueda fabricarse, pues es muy buena la versatilidad de este producto.

Dependiendo del tamaño de la boca de la prensa, pueden llegar a fabricarse perfiles desde el tamaño de una moneda de 5 céntimos aplastada, hasta el chasis de un trailer, piezas de trenes o barcos, vigas de aluminios, etc.

Puertas de aluminio

A modo de curiosidad vamos a explicar cómo se hace una puerta de aluminio para un altillo. El caso es que no podemos hacernos en casa una puerta de aluminio, ni muchas de las estructuras de aluminio debido a que no contamos con las máquinas necesarias para ello.

Las máquinas para hacer una puerta de aluminio, una ventana, una cancela,… son máquinas especializadas bastante caras, que hay que tener conocimiento de su uso y además, como norma general,  trabajan a 380 voltios.

Por tanto, la fabricación casera de cualquier estructura de aluminio es bastante difícil de realizar. Las máquinas que se usan suelen ser en los talleres de aluminio son: tronzadora (corta el aluminio a la medida), fresadora (fresa el aluminio para introducir las cerraduras,…), prensa hidráulica donde se aloja la matriz (perfora el aluminio para colocar las escuadras, bota agua…), retestadora,…

Proceso de fabricación

1. El proceso se inicia con la toma de medidas de la estructura a fabricar, que en este caso es una puerta de aluminio para un altillo.

2. Una vez tenemos las medidas, las introducimos en el programa especializado que tenemos instalado en un ordenador y esté nos proporcionará una hoja de trabajo con las medidas de corte (el denominado despiece).

3. Comenzamos con la fabricación de la puerta de aluminio, cortando las distintas barras (que normalmente vienen a 6.50 metros) a las medidas dadas por el programa especializado, para poder montar por un lado el marco y por otro la hoja de la puerta, y posteriormente el relleno.

4. Lo primero sería montar el marco, para ello mecanizamos el mismo y lijamos las posibles asperezas dejadas por la tronzadora.

5. Introducimos la goma en el marco para conseguir una cierre lo más hermético posible y evitar la entrada de agua (en este caso, el agua no es problema porque la estructura va a estar en el interior).

6. Para finalizar con el marco de momento, lo armamos o montamos con la ayuda de las escuadras y lo reservamos hasta montar la hoja de la puerta.

7. Proseguimos ahora con la hoja de la puerta, comenzamos por mecanizarlo en la matriz.

8. Marcamos donde queremos ubicar la cerradura, luego procedemos a colocarlo y comprobar que funciona correctamente.

 

9. Lijamos las posibles asperezas que puedan quedar despues del corte en la tronzadora y colocamos la goma.

10. Cortamos el relleno, que en esté caso es una chapa en color blanco denominada chapa sandwich a la medida dada por el programa informático.

11. Montamos la hoja de la puerta con la ayuda de las escuadras.

 

12. Presentamos la hoja de la puerta en el marco y procedemos a colocarle las bisagras y ajustarla.

 

13. Y trabajo terminado.


Sulfato de aluminio

El sulfato de aluminio es un coagulante inorgánico que se emplea en procesos de clarificación de aguas, ya sean en procesos de potabilización como de depuración de aguas residuales, tanto de naturaleza urbana como de carácter industrial. Se emplea habitualmente en forma líquida, siendo la denominación comercial del sulfato de aluminio líquido que fabrica Kemira Ibérica, la de SAL 8,2 %, que corresponde a la formula química de Al2(SO4)3, y respondiendo el 8,2% al contenido en Al2O3. Se comercializa también en forma sólida, siendo en este caso SAS la denominación comercial y 17% el contenido en Al2O3.

La mayor parte del sulfato de aluminio se fabrica y vende en forma líquida y el campo de aplicación más extendido es el de coagulante para aguas empleadas en potabilización, para consumo humano. La aplicación del producto es inmediata, empleándose mediante equipos dosificadores desde los tanques de almacenamiento, entrando en contacto el producto con el agua a tratar, donde mediante procesos de mezcla y reacciones de hidrólisis consiguen precipitar el hidróxido metálico, después de sendos procesos de desestabilización coloidal y de neutralización de cargas eléctricas. Se consigue con todo ello eliminar el color, la turbidez, las bacterias, los virus y microorganismos en general, después de reaccionar el producto con la materia particulada presente en el agua. Los flóculos producidos se eliminan en los sucesivos procesos de decantación y filtración, resultando un agua clarificada, habiéndose empleado generalmente coadyuvantes en el proceso (polielectrolitos).

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