Alluminio

L’alluminio è stato usato negli Stati Uniti per oltre 100 anni. Un tempo, era considerato più prezioso dell’oro, poiché richiedeva molto tempo per essere raffinato e prodotto. La prima versione pura del metallo apparve nel 1825, mentre i metodi economici apparvero nel 1889. Man mano che l’alluminio diventava più comune, veniva utilizzato in una varietà di modi, dai cavi elettrici ai motori. Il 20° secolo ha visto progressi molto rapidi nella sua utilità. Con lo sviluppo di leghe che hanno migliorato le sue proprietà fisiche, ha trovato un uso maggiore in diverse industrie.

L’alluminio è uno degli elementi metallici più comuni che si trovano sulla Terra all’8% della crosta, secondo solo al silicio. Si trova in composti chimici mescolati con altri elementi come zolfo, silicio e ossigeno. La formula chimica dell’alluminio è Al2O3. L’alluminio puro è prodotto dal minerale di ossido di alluminio, che viene estratto dall’argilla. La bauxite contiene la maggior quantità di ossido, tra il 45 e il 60%, ed è facilmente accessibile nella terra morbida.

La produzione di alluminio inizia con l’idrossido di sodio che dissolve il composto di alluminio dalla bauxite per rimuovere le impurità. La criolite viene usata come elettrolita nel processo di fusione con l’aiuto del fluoruro di alluminio per aiutare ad abbassare il punto di fusione della criolite. Una volta che la miscela raggiunge la temperatura corretta, gli elettrodi di carbonio vengono abbassati per trasmettere una corrente elettrica attraverso l’elettrolita. L’elettricità è la spesa maggiore del processo di produzione dell’alluminio, dato che richiede 15 kWh di energia per ogni due libbre di alluminio.

Due processi sono usati nella produzione dell’alluminio – Bayer e Hall-Heroult. Mentre il metodo Bayer lavora con il minerale Bauxite, il processo Hall-Heroult usa un sottoprodotto del metodo Bayer. Il processo Bayer inizia con la frantumazione e il riscaldamento della bauxite. La soluzione riscaldata passa attraverso una serie di serbatoi per separare l’ossido di alluminio. Il processo Hall-Heroult inizia con l’allumina, un sottoprodotto del metodo Bayer. I cristalli di allumina, che possono essere una polvere o un sale, sono dissolti nella soluzione di criolite.

Anche se l’allumina è un sottoprodotto, è importante nella fabbricazione di diversi prodotti domestici e industriali. Circa il dieci per cento di essa viene riutilizzata per una lunga lista di altri usi, dal detersivo per il bucato ai parabrezza in ceramica trasparente per gli aerei. Un utilizzo particolarmente interessante è nella raffinazione del carburante per lo space shuttle.

Usi

Gli usi dell’alluminio sono infiniti e includono lattine, fogli di alluminio, utensili da cucina, telai di finestre, barili di birra, parti di aeroplani e così via. Può essere facilmente fuso e lavorato in forme incalcolabili. Una delle sue caratteristiche principali è la sua resistenza alla corrosione, che gli conferisce una vita più lunga. Nella maggior parte dei casi, viene utilizzato come lega, poiché nella sua forma pura manca di forza. Rame, manganese, magnesio e silicio sono le leghe più comuni perché aumentano la resistenza dell’alluminio ma ne mantengono la leggerezza. Poiché l’alluminio costa meno del rame ed è un buon conduttore elettrico, viene usato per fabbricare cavi elettrici.

Con il miglioramento dei metodi di produzione, l’alluminio è diventato un componente critico nella fabbricazione dei moderni prodotti commerciali e industriali. La società ha cominciato a fare affidamento su di esso per il suo aspetto e la sua duttilità.