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Autores: Silvia Cerdeira, Helena Ceretti y
Eduardo Reciulschi. Responsable disciplinar:
Silvia Blaustein. Área disciplinar:
Química. Temática: Aplicaciones de
materiales de interés tecnológico: aluminio. Nivel:
Secundario, ciclo básico. Secuencia didáctica
elaborada por Educ.ar. |
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Actualmente, el aluminio, el hierro, el cobre y el zinc son los cuatro metales más empleados. Las posibilidades de aplicación de un material dependen, entre otros, de factores económicos, ambientales, tecnológicos y, desde luego, de sus propiedades físicas y químicas. Así, por ejemplo, comparado con el hierro, el aluminio es un metal menos denso, «más liviano» y más resistente a la corrosión. Esto se manifiesta, por ejemplo, en la aplicación del aluminio en la aeronavegación.
El aluminio posee otras propiedades interesantes: su bajo punto de fusión facilita el proceso de fundido y posterior solidificación, y también forma aleaciones estables con otros metales como el zinc (zincalum).
El aluminio obtenido industrialmente a partir de la bauxita por el proceso Bayer y Hall-Heroult puede procesarse para obtener una amplia gama de productos. La empresa Aluar, ubicada en Puerto Madryn, produce el metal. Una visita al catálogo de esta empresa ilustra la diversidad de productos de aluminio puro o en aleaciones disponibles comercialmente. Entre sus múltiples aplicaciones, se pueden mencionar: transporte y distribución de energía eléctrica (cables, torres de alta tensión), envases de alimentos y medicamentos, industria aeronáutica, material de construcción (carpintería metálica), tuberías para sistemas de riego, calefacción, refrigeración, etcétera.
Que los alumnos:
Las aplicaciones de los materiales están relacionadas con sus propiedades. La densidad de un material –la relación entre su masa y su volumen (δ=m/V)– es una propiedad física relevante para determinar su uso. ¿Cómo medir experimentalmente la densidad de un material?
Materiales
Procedimiento
Parte A. Piezas geométricas
Parte B. Piezas no geométricas
a) Busquen la densidad de los materiales empleados,
pueden ver las sustancias puras en Webelements,
por ejemplo.
b) Utilicen
el programa Calc de sus equipos portátiles, para elaborar una tabla
que contenga la siguiente información: material, masa (g), volumen (ml
o cm3), densidad experimental (g/ml o g/cm3),
densidad esperada.
De acuerdo con la información disponible en el Anuario estadístico 2013 CAIAMA los porcentajes del uso de aluminio por categorías son los siguientes: transporte, 18,6%; construcción civil, 19,6%; envases, 22,7%; industria eléctrica, 19,6%; otros, 20%.
Usen el programa Calc de sus equipos portátiles, para elaborar un gráfico de torta que represente la información acerca de los usos del aluminio.
El aluminio es el protagonista principal de uno de los capítulos de la serie Materiales y materias primas, una coproducción del canal Encuentro y el Instituto Nacional de Educación Tecnológica (INET).
a) Miren el video «Aluminio» y releven información acerca de los usos del aluminio. Pueden hacer un listado de dichos usos.
b) Elaboren una presentación en la que se muestren los usos
del aluminio y sus propiedades (densidad, temperatura de fusión,
etcétera). Para hacerla pueden utilizar
los
programas Impress o PowerPoint de sus equipos portátiles.
c) Relacionen los usos y las propiedades del aluminio, por ejemplo, expliquen por qué el aluminio es un material adecuado para fabricar el envase de una lata de gaseosa. ¿Podría emplearse hierro en lugar de aluminio?