Metalls no fèrrics

Es considera un dels metalls més abundants de l'escorça terrestre, de la qual forma part en un 8% aproximadament, però la seva obtenció és cara.

La bauxita és l'únic mineral del que es pot extreure l'alumini. És una agregat de diferents minerals d'alumini i té un color fosc amb taques vermelles.

 Bauxita

Obtenció de l'alumini

Se sotmet la bauxita a un procés de mòlta fins a convertir-la en pols fina. Després es barreja amb sosa càustica (NaOH) i aigua calenta, produint-se òxid d'alumini, que es fa precipitar per separar-lo de la sosa càustica, i el producte obtingut es denomina alúmina (la fórmula de l’alúmina és Al₂O₃), que posteriorment es desseca.

Finalment amb l'electròlisi d'aquest òxid d'alumini s'obté alumini pur, que es diposita en l'elèctrode negatiu. Aquest procés industrial és encara car i complicat. El elèctrodes es posen horitzontals perquè l'alumini és més dens que la solució que es fa servir, i s'obté en el fons del recipient, per on es treu.

Procés esquemàtic d’obtenció del de l’alumini: Bauxita + sosa càustica, es produeix òxid d’alumini i es fa l’electròlisi obtenint el metall pur.

Característiques

L'alumini és un metall de baixa densitat i molt bona conductivitat elèctrica.

Pot ser laminat en fred o en calent, i es poden obtenir planxes que van de 0,05 mm (paper d'alumini) fins a 5 mm.

L'alumini, contràriament al que es pensa, té elevada afinitat amb l'oxigen i la seva superfície s'oxida ràpidament, però com l’òxid d'alumini és totalment compacte (impermeable) i transparent, aïlla de l'oxidació la part interior i no es veu canvi de color; és a dir, es protegeix ell mateix. La seva resistència a l'oxidació es millora amb un procés anomenat anodització, que és un procés electrolític que consisteix en fer actuar l'alumini com ànode, amb la qual cosa es recobreix d'una fina capa d’òxid d’alumini que el protegeix de la corrosió.

Propietats de l’alumini

- Símbol Alumini, Al - Densitat, 2700 kg/m3 - Punt de fusió 660 graus - Calor específic 900 J/(kg·K) - Resistivitat elèctrica a 20 °C 27 . 10-9 (Ω·m). És bon conductor elèctric - Mòdul de elasticitat 6700 kg/mm2 - Resistència a la tracció de 160 a 200 N/mm2 = MPa

Aplicacions alumini

L’alumini té baixa densitat (és lleuger) i té bones característiques mecàniques. Això el fa molt útil tant en les aplicacions domèstiques com en les industrials. Actualment ha substituït a la fusta en els marcs de les finestres i a l'acer en els quadres de bicicletes, moltes de les peces dels vehicles són d’aquest material, i en aviació ja resulta insubstituïble.

Un altre avantatge important és que el seu baix punt de fusió, de 660 ^OC, fa la reutilització del material molt econòmica.

                  Diferents aplicacions de l’alumini.

Aliatges Lleugers de l’alumini

Els aliatges fets a partir de l’alumini es denominen aliatges lleugers. (I els del magnesi ultralleugers)

Els aliatges lleugers es classifiquen en:

- Aliatges lleugers per fusió i emmotllament. Estan especialment destinats a peces de formes complicades com blocs motors, pistons de motors de combustió, carcasses de tota mena o bateries de cuina.

- Aliatges lleugers per forja o laminatge. Estan destinats a la fabricació de peces que s’obtenen per deformació en fred o calent. Es fan servir sobretot en aplicacions aeronàutiques.

Un aliatge molt important de l’alumini és el duralumini, format per un 95% d’alumini, un 4% de coure, 0,5% de magnesi i un 0,5% de manganès. Millora les propietats mecàniques de l'alumini pur, sobretot la seva duresa.