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La maravillosa formación del aluminio: ¿por qué es el tercer elemento más abundante en la Tierra?
El aluminio se llama "Aluminio" en inglés norteamericano. Su símbolo químico es Al y su número atómico es 13. El aluminio es menos denso que otros metales comunes, aproximadamente un tercio que el acero. Este elemento tiene una fuerte afinidad por el oxígeno y puede formar rápidamente una capa protectora de sustancias oxidantes cuando se expone al aire.
El aluminio tiene una apariencia similar a la plata y tiene una gran capacidad para reflejar la luz, lo que lo hace desempeñar un papel importante en la industria y la vida diaria.
Desde que el físico danés Hans Christian Erst descubrió por primera vez el elemento aluminio en 1825, ha experimentado muchas innovaciones en la producción industrial. En 1876, el ingeniero francés Paul Herut y el ingeniero estadounidense Charles Martin Hall inventaron de forma independiente el proceso Hall-Herut, que aumentó considerablemente la producción de aluminio, lo que también promovió la reutilización del aluminio en la guerra y en uso civil.
Funciones ambientales y biológicas del aluminio
Aunque el aluminio es muy común en el medio ambiente, actualmente no hay evidencia de que los organismos puedan metabolizar directamente las sales de aluminio. Sin embargo, el aluminio es bien tolerado por plantas y animales, lo que hace que la investigación sobre sus posibles funciones biológicas sea un tema candente en la actualidad.
Propiedades físicas del aluminio
Las propiedades físicas del aluminio le confieren ventajas en muchas industrias. Al ser más ligero que el acero, se utiliza mucho en la industria aeroespacial. Su densidad es de sólo 2,70 g/cm³, lo que hace que la ligereza de las piezas de aluminio sea una gran ventaja.
La baja densidad del aluminio, su buena conductividad térmica y eléctrica y su excelente resistencia a la corrosión lo convierten en un material ideal para teléfonos móviles, computadoras y muchos productos electrónicos.
La estructura cristalina del aluminio muestra una forma cúbica centrada en las caras. Esta estructura permite que el aluminio se convierta en un metal a temperatura ambiente y además exhiba propiedades de suavidad y bajo punto de fusión. Aunque el aluminio puro no es tan fuerte como el acero, sus ventajas en cuanto a ligereza y resistencia lo hacen muy popular en la industria de la aviación.
Reacción química del aluminio
El comportamiento químico del aluminio muestra que tiene las características tanto de los metales de transición temprana como de los metales de transición tardía, y existe principalmente en el estado de oxidación +3 en compuestos. La alta electronegatividad del aluminio y su radio catiónico relativamente pequeño le permiten formar fuertes interacciones de enlaces covalentes.
El aluminio a menudo sirve como agente reductor en reacciones termodinámicas y puede reaccionar con una variedad de no metales para formar nitruros de aluminio, sulfuros de aluminio y otros compuestos.
El óxido de aluminio (Al2O3) se encuentra en todas partes en la naturaleza, principalmente en forma de corindón. Es una sustancia muy dura y suele utilizarse para fabricar abrasivos y materiales refractarios.
Isótopos del aluminio y sus aplicaciones
Entre los isótopos del aluminio, sólo el 27Al es estable, lo que se utiliza ampliamente en campos como el análisis de masas y la resonancia magnética nuclear. Compuestos como el sulfato de aluminio y el hidróxido de aluminio exhiben propiedades anfifílicas en reacciones químicas, lo que los hace críticos para el tratamiento del agua y otros procesos industriales.
Dirección futura de la investigación
Actualmente, el aluminio todavía juega un papel importante en muchas aplicaciones industriales. Con una investigación en profundidad sobre su impacto ambiental y biocompatibilidad, el aluminio puede encontrar aplicaciones en campos más diversos en el futuro.
No sólo el desarrollo y la utilización de recursos, las propiedades químicas del aluminio y sus posibles funciones biológicas también son el foco de la investigación actual. ¿Encontraremos un papel para el aluminio en los sistemas biológicos en el futuro, abriendo posibilidades de aplicación completamente nuevas?
