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Alluminio - Al

Proprieta' - Effetti dell'alluminio sulla salute - Effetti ambientali dell'alluminio

Numero atomico

13

Massa atomica

26.98154 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.5

Densita'

2.7 g.cm -3 at 20 °C

Punto di fusione

660.4 °C

Punto di ebollizione

2467 °C

Raggio di Vanderwaals

0.143 nm

Raggio Ionico

0.05 nm

Isotopi

3

Isotropi Artificiali

16

Guscio elettronico

1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

Energia di prima ionizzazione

577.4 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1816.1 kJ.mol -

Energia di terza ionizzazione

2744.1 kJ.mol -1

Potenziale Standard

- 1.67 V

Scoperto da

Hans Christian Oersted nel 1825

Aluminium - Al

Proprieta'

Il nome alluminio è derivato dal nome antico per l'allume (solfato alluminoso di potassio), quale era alumen (Latino, significa sale amaro). L'alluminio era il nome originale dato all'elemento da Humphry Davy ma altri iniziarono a chiamarlo alluminio ed esso divenne il nome accettato in tutta Europa. Tuttavia, negli Stati Uniti il nome preferito era di aluminum e quando la società chimica americana dibatte' su tale argomento, nel 1925, decise di chiamarlo aluminum.
L'alluminio è un metallo morbido e leggero con un colore argenteo vivo, dovuto ad uno strato sottile di ossidazione che si forma rapidamente quando è esposto all'aria. L'alluminio è (come gli altri metalli) non magnetico non tossico e non-infiammabile.

L'alluminio ha soltanto un isotopo naturale, aluminium-27, che non è radioattivo.

Applicazioni

Un membro argenteo e duttile del povero gruppo degli elementi metallici, l'alluminio si trova soprattutto in forma di minerale bauxite ed è notevole per la sua resistenza all'ossidazione (in realta' l'alluminio e' quasi sempre ossidato, ma è utilizzabile in questa forma a differenza della maggior parte dei metalli), la sua robustezza, ed il suo peso leggero. L'alluminio è usato in molte industrie per realizzare milioni di prodotti differenti ed è molto importante per l'economia mondiale. I componenti strutturali fatti di alluminio sono fondamentali per l'industria aerospaziale e molto importanti in altre aree di trasporto e costruzione in cui sono necessarie peso leggero, durevolezza, e resistenza.
L'uso dell'alluminio supera quello di qualunque altro metallo ad eccezzione del ferro. L'alluminio puro forma facilmente leghe con molti elementi quale rame, zinco, magnesio, manganese e silicio.
Quasi tutti gli specchi moderni sono fatti usando un rivestimento riflettente sottile di alluminio sulla superficie posteriore di un foglio di vetro galleggiante. Anche gli specchi dei telescopi sono ricoperti da una strato sottile di alluminio.
Altre applicazioni sono linee di trasmissione elettrica, e confezioni (lattine, fogli, ecc.).
A cause della dua alta conducibilità e del prezzo relativamente basso se confrontato con quello del rame, l'alluminio era ampiamente usato per i collegamenti elettrici dimestici negli Stati Uniti negli anni 60. Purtroppo si manifestarono problemi di funzionamento a causa del piu' alto coefficente di espansione termica e della sua tendenza a creparsi sotto una pressione stabile e continua, entrambi causando eventualmente l'allentamento del contatto; la corrosione galvanica ne aumenta la resistenza elettrica.
Lo sviluppo più recente nella tecnologia dell'alluminio è la produzione di schiuma di alluminio attaverso l'aggiunta di un composto metallico fuso (un metallo ibrido), in grado di rilasciare un gas di idrogeno. L'alluminio fuso deve prima essere ispessito che cio' avvenga e questo viene realizzato aggiungendo ossido di alluminio o fibre di carburo di silicio. Il risultato è una schiuma solida che è usata nei tunnel stradali e nelle nacivelle spaziali.

L'alluminio nell'ambiente

Anche se l'alluminio è un elemento molto abbondante nella crosta terrestre (stimato essere compreso tra 7.5% e 8.1%), è molto raro nella sua forma libera ed una volta era considerato un metallo prezioso più importante dell'oro.
L'alluminio contribuisce notevolmente alle proprietà di terreno, dove è presente pricipalmente come idrossido di alluminio insolubile.
L'alluminio è un metallo reattivo ed è difficile estrarlo dal suo minerale, l'ossido di alluminio (Al2O3). L'alluminio è fra i metalli più difficili da raffinare esistenti sulla terra, il motivo è che esso si ossida molto velocemente ed il suo ossido è un composto estremamente stabile che, a differenza della ruggine sul ferro, non si sfalda via. La ragione stessa per cui l'alluminio è usato in molte applicazioni sipega perchè è così difficile da produrre.
Parecchie gemme sono composte da cristalli chiari di ossido di alluminio, noti come corindone. La presenza di tracce di altri metalli genera i vari colori: il cobalto forma gli zaffiri azzurri, ed il cromo forma i rubini rossi. Entrambe sono oggi facili ed economici da produrre artificialmente. I topazi sono alluminio silicati colorati di giallo da tracce di ferro.
Il recupero del metallo dai rottami (attraverso riciclaggio) e' diventato una componente importante dell'industria di alluminio. La produzione industriale mondiale del metallo nuovo si aggira intorno alle 20 tonnellate per anno, ed una simile quantita' viene riciclata. Le riserve note sono pari a 6 miliardi di tonnellate.

Effetti sulla salute dell'alluminio

L'alluminio è uno dei metalli più ampiamente usati ed anche uno dei composti più frequentemente presenti nella crosta terrestre. A causa di cio', l'alluminio è comunemente noto come composto innoquo. Tuttavia, quando qualcuno viene esposto ad elevate concentrazioni, cio' può causare problemi di salute. La forma di alluminio solubile in acqua ha effetti nocivi, tali particelle sono chiamante ioni. Si trovano solitamente in una soluzione di alluminio insieme ad altri ioni, per esempio il cloruro di alluminio.

L'assunzione di alluminio può avvenire attraverso il cibo, attraverso la respirazione e tramite il contatto con la pelle. Un'assunzione continuata di concentrazioni significative di alluminio puo' provocare seri effetti sulla salute, come:

- danneggiamento del sistema nervoso centrale
- demenza
- perdita della memoria
- indebolimento
- severo tremore

L'alluminio costituisce un rischio in certi luoghi di lavoro, come le miniere, dove può essere presente nell'acqua. Le presone che lavorano nelle fabbriche dove si utilizza alluminio durante i processi di produzione possono riscontrare problemi ai polmoni quando respirano polvere di alluminio. L'alluminio può causare problemi ai pazienti di malattie renali quando entra nel corpo durante le dialisi renali.

L'inalazione di polvere di alluminio a di ossido di alluminio finemente divisa e è stata indicata come causa di danni polmoni e di fibrosi polmonare. Questo effetto, noto come malattia del rasoio, è complicato dalla presenza si silicio e di ossidi di ferro nell'aria inalata. Può anche essere implicato nella malattia dell'Alzheimer.

Effetti ambientali dell'alluminio

Gli effetti di alluminio sono stati portati alla nostra attenzione, soprattutto a causa di problemi d'acidificazione. L'alluminio può accumularsi in piante e causare problemi di salute per gli animali che consumano tali piante.

Le concentrazioni di alluminio sembrano essere più alte nei laghi acidificati. In questi laghi il numero di pesci e di anfibi sta diminuendo a causa delle reazioni degli ioni alluminio con le proteine nelle branchie dei pesci e negli embrioni delle rane.
Alte concentrazioni di alluminio causano non soltanto effetti sui pesci, ma anche su uccelli e su altri animali che mangiano i pesci e gli insetti contaminati e sugli animali che respirano alluminio attraverso l'aria. Le conseguenze sugli uccelli che mangiano i pesci contaminati consistono nell'assottigliamento dei gusci delle uova nella nascita di pulcini sotto peso. Le conseguenze sugli animali che respirano alluminio attraverso ll'aria possono essere problemi ai polmoni, perdita di peso e diminuzione dell'attività.

Un'altra effetto dell'alluminio negativo per l'ambiente è che i suoi ioni possono reagire con i fosfati, e cio' induce i fosfati ad essere meno disponibili per gli organismi acquatici.

Alte concentrazioni di alluminio possono essere presenti non soltanto in laghi acidificati e nell'aria, ma anche nell'acqua freatica di terreni acidificati. Ci sono forti prove sulla capacita' dell'alluminio di danneggiare le radici degli alberi quando sono situate in acqua freatica.



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