Aluminio
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Este metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis. Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2700 kg/m³) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que más se utiliza después del acero.
Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersted. El principal inconveniente para su obtención reside en la elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su extendida vida útil y la estabilidad de su precio.
A continuación se detallan algunos minerales que contienen aluminio:
1) La bauxita, 2) La aluminita, 3) El berilo, 4) La morganita, 5) El diásporo, 6) La gibbista. 1) LA BAUXITA: |
La bauxita es una roca, que puede ser tanto blanda como dura, compuesta por óxidos de aluminio hidratados. Se origina como residuo producido por la meteorización química de una amplia gama de rocas comúnmente ricas en arcilla. Algunas bauxitas tienen un origen más complejo que esto pudiendo ser precipitados químicos reprocesados. Comúnmente se forma en los trópicos en zonas de clima cálido y húmedo.
La bauxita recibió su nombre en alusión a la ciudad de Les Baux, en Provenza, Francia. En dicho lugar fue identificada por el geólogo Pierre Berthier en 1821 quién la llamó bauxite, su nombre en francés.
La bauxita puede tener variados colores entre ellos rosado, rojo, crema, café, gris y amarillo. Cuando es de color rojizo esto se debe a óxidos de hierro. La estructura también es variable pudiendo ser porosa, compacta, estratificada, sin estructuras, pisolítica o con estructuras semejantes a vainas. Otras bauxitas preservan la estructura de la roca original siendo seudomórficas.
De manera simplificada la química de la bauxita se puede expresar en la siguiente fórmula:
Donde X puede ser un número entre 0 y 1.
Es la principal mena del aluminio utilizada por la industria. La bauxita es generalmente extraída por un sistema de minería a cielo abierto, aproximadamente a unos 4-6 metros de profundidad de la tierra. Entre el 85 y 95% de la bauxita extraída por la minería es usada en la producción de aluminio. Hay numerosos depósitos de bauxita, principalmente en las regiones tropicales y subtropicales, así como también en Europa. Entre los principales países donde se extrae la bauxita están Brasil, Jamaica, Australia. El contenido de hierro en las bauxitas eleva el costo de producción de aluminio por lo que las bauxitas con mucho hierro no son deseables para producir aluminio.
2) LA ALUMINITA:
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Es un mineral monoclínico de color blanco terroso a blanco grisáceo que casi nunca exhibe su forma cristalina, suele formar masas arcillosas. Tiene una fractura terrosa y un brillo mate. Es muy blando, con una dureza de 1 en la escala de Mohs y una densidad relativa de 1,66-1,7. Se forma como producto de oxidación de la pirita y pirita blanca (marcasita) junto con varios silicatos alumínicos y arcillas. Es soluble en ácido clorhídrico.
Fue descrito por primera vez en 1807 en Halle, Sajonia-Anhalt, Alemania. También se la conoce como websterita (por el geólogo inglés Thomas Webster).
Se encuentra en depósitos de arcillas, margas y lignitos del Terciario y del Cuaternario, en donde se ha formado por la acción de disoluciones de sulfatos a partir de la meteorización de silicatos alumínicos con pirita o marcasita; todo ello a temperaturas moderadas. También puede formarse como un sublimado volcánico. Se ha encontrado tamibén en depósitos de azufre, rara vez en cuevas.
La aluminita se usa por los obreros de la construcción y mampostería para reducir el tiempo de secado de los morteros de cemento.
3) EL BERILO:
Ciertas variedades de berilo han sido consideradas gemas desde tiempos prehistóricos. Reconocidas por su belleza, en la Biblia (Ezequiel 1:16) se describen las ruedas del trono de Dios como con apariencia de «reluciente berilo»(crisólito). El berilo verde se llama esmeralda, el rojo bixbita o esmeralda roja, el azul aguamarina, el rosa morganita, el blanco goshenita. Otras tonalidades como verde amarillento para el heliodoro y el amarillo miel son frecuentes.
El crisoberilo no es una variedad del berilo, ya que el berilo es un silicato y el crisoberilo es un óxido.
4) LA MORGANITA:
La morganita o "berilo rosa" es una variedad escasa de berilo de color rosa y calidad de gema. El color rosáceo se atribuye a iones de Mn2+. También existen variedades amarillentas/anaranjadas, siendo frecuente la aparición de bandeo. Rutinariamente se calienta para eliminar parches amarillos, incluso en ocasiones se irradian para mejorar su color. Las primeras morganitas de buen tamaño y color se encontraron por primera vez en 1910 en Madagascar. Antes ya se conocía su existencia en California. En ese mismo año se decidió darle esa denominación en nombre del financiero J.P.Morgan. En 1989 se encontró una morganita de 23kg en Maine, recibiendo el nombre de "La Rosa de Maine"
  5) EL DIÁSPORO:
El diásporo es un mineral del grupo IV (óxidos), según la clasificación de Strunz. Es un oxo-hidróxido de aluminio (AlO(OH)) critalizado en el sistema ortorrómbico como la manganita. Se encuentra a veces como cristales aplanados, pero generalmente como masas laminares o escamosas, la superficie aplanada va en dirección a la hendidura con el lustre de un marcado nácar. Es desde incoloro o grisáceo-blanco, amarillento hasta en ocasiones violeta, variando de un traslucido a trasparente. Se distingue fácilmente de otros minerales debido a su hendidura perfecta y un lustre anacarado, como la mica, talco o yeso, además de tener una dureza de 6,5 a 7. Su densidad es de 3,4 g/cm3. Cuando se está calentando, se comporta violentamente, rompiéndose hacia arriba en escalas nacaradas blancas.
El mineral es producido por una descomposición del corindón o del esmeril y se encuentra como una piedra calizagranular y otras rocas cristalinas. Los cristales bien desarrollados se encuentran en yacimientos de esmeril en los Urales, Chester, Massachusetts y en Schemnitz en Hungría. Si es obtenido en grandes cantidades, tiene una importancia económica como fuente de aluminio.
El diásporo, junto con gibbsita y la boehmita, son los componentes principales de la bauxita del mineral del aluminio.
Fue descrita por primera vez en 1801 por una ocurrencia en Mramorsk Zavod, óblast de Sverdlovsk, Urales Medios, Rusia. El nombre, que fue acuñado por René Just Haüy, deriva del griego διασπείρειυ, 'esparcir', en alusión a su decrepitacion al calentarla.
Se conoce comercialmente como zultanita o sultanita a una variedad de calidad gema procedente de Turquía.
6) LA GIBBSITA:
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