Alluminio e Rame

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Categoria:	Tecnologia Meccanica
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Alluminio

Proprietа
L'alluminio и un metallo leggero e argenteo, di peso atomico 26,9815; fonde a 660 °C, bolle a 2467 °C e ha densitа relativa 2,7. Dal punto di vista chimico и estremamente reattivo, possiede elevata elettropositivitа ed и quindi un forte agente riducente. A contatto con l'aria, si ricopre rapidamente di un velo di ossido trasparente e molto resistente, che protegge la superficie dall'effetto di agenti corrosivi e dalla formazione di ruggine. Riduce vari composti metallici allo stato fondamentale, e questa proprietа и sfruttata in alcuni processi industriali tra i quali, ad esempio, il processo Thermit per la saldatura del ferro: riscaldando la termite, una miscela di ossido di ferro e alluminio in polvere, l'alluminio rimuove rapidamente l'ossigeno dal ferro e quest'ultimo fonde per effetto del calore sviluppato dalla reazione.
Tra i piщ importanti composti dell'alluminio sono da citare l'ossido, noto come allumina, l'idrossido, un precipitato bianco che manifesta proprietа anfotere (cioи si comporta sia come gli acidi, sia come le basi), il solfato, detto anche allume, e alcune miscele di composti di zolfo. Molte gemme, quali ad esempio il rubino e lo zaffiro, sono costituite principalmente da ossido di alluminio allo stato cristallino. Il cloruro anidro, infine, и utilizzato nell'industria petrolchimica.
Usi
L'alluminio и un metallo particolarmente leggero, di costo modesto, duttile e malleabile, e con buone caratteristiche di resistenza alla corrosione. Per questo motivo и utilizzato nell'industria meccanica, aeronautica, e automobilistica, per la fabbricazione di parti di aerei, di vagoni ferroviari e di veicoli a motore. Inoltre presenta notevole resistenza alla corrosione per effetto dell'acqua salata e trova quindi impiego anche nell'industria navale, per la produzione di scafi per le barche e altri mezzi acquatici. L'elevata conducibilitа termica rende l'alluminio un materiale adatto alla fabbricazione di utensili da cucina, e ne permette l'impiego nei motori a combustione interna. Caratterizzato da buona conducibilitа elettrica, esso viene spesso utilizzato in sostituzione del rame nella trasmissione di elevati voltaggi a lunghe distanze. Conduttori in alluminio, estremamente leggeri, sono oggi usati per trasmettere tensioni di oltre 700.000 volt.
L'alluminio sta diventando sempre piщ importante anche dal punto di vista architettonico, sia per scopi industriali sia ornamentali. Intelaiature di alluminio, finestre e fogli sono eccellenti isolanti. Il metallo viene utilizzato nei reattori nucleari a bassa temperatura perchй, nonostante i limiti di impiego dovuti al basso punto di fusione, presenta capacitа di assorbire neutroni. Inoltre acquista maggiore resistenza, pur mantenendo la medesima durezza in seguito a raffreddamento, e per questo motivo и usato negli impianti criogenici. Fogli di alluminio spessi 0,018 cm, ormai diffusi in tutte le case, vengono utilizzati per conservare cibo e altre sostanze. Grazie alla leggerezza, alla facilitа di plasmatura e alla compatibilitа con cibi e bevande, l'alluminio viene largamente impiegato nella fabbricazione di contenitori, imballaggi e lattine. Il riciclaggio di questi contenitori и estremamente importante per la conservazione delle risorse.
Importante и pure l'uso di alluminio sotto forma di leghe che presentano migliori caratteristiche meccaniche rispetto al metallo puro. Leghe particolari vengono usate per le corazze dei carri armati e di altri mezzi di trasporto militari.

Rame

Il rame fonde a circa 1083 °C, bolle a circa 2595 °C, ha densitа relativa 8,9 e peso atomico 63,546. И caratterizzato da elevata conducibilitа termica ed elettrica, buona resistenza alla corrosione, malleabilitа, duttilitа, e trova quindi moltissime applicazioni. Viene utilizzato prevalentemente per condutture elettriche. Sottili fili conduttori estremamente resistenti sono impiegati sia come cavi esterni sia per gli impianti elettrici domestici, in lampade e dispositivi come generatori, relи, elettromagneti e strumenti per telecomunicazioni.
И sempre stato usato per fabbricare monete ma anche utensili da cucina, contenitori e oggetti ornamentali, e un tempo era utilizzato per rivestire il fondo delle navi di legno per prevenire le falle. Puт essere facilmente galvanizzato, sia da solo sia come base per altri metalli.
Il trattamento metallurgico prevede diverse fasi. I solfuri, tra i piщ importanti minerali che contengono rame, vengono frantumati e concentrati tramite flottazione, quindi fusi in un forno a riverbero, dove si produce rame metallico grezzo, con grado di purezza del 98% circa. Questo materiale viene ulteriormente purificato per elettrolisi (Vedi Elettrochimica), fino a ottenere un prodotto puro al 99,9%.
Il rame puro и molto morbido e per essere lavorato deve essere indurito; al contrario le leghe di rame, sono dure e resistenti, hanno elevata resistenza elettrica e di conseguenza non possono essere utilizzate come materiale conduttore. Le piщ importanti leghe sono l'ottone, una lega di zinco, e il bronzo, una lega di stagno; comunque il rame viene anche utilizzato in lega con oro, argento e nichel, ed и un importante costituente di leghe come il metallo Monel, il metallo per proiettili e l'argento tedesco.
Il rame forma due serie di composti chimici: i composti rameosi nei quali presenta stato di ossidazione +1, e quelli rameici in cui ha stato di ossidazione +2. I primi vengono ossidati facilmente a rameici, anche per semplice esposizione all'aria, e hanno poca importanza dal punto di vista industriale; i composti rameici invece sono stabili. Alcune soluzioni di rame sciolgono la cellulosa e per questo motivo vengono utilizzate nei processi di produzione del rayon. Il rame и inoltre un costituente di diversi pigmenti, insetticidi e fungicidi, anche se spesso viene sostituito da composti organici.