Molte industrie fondono l'alluminio e lo usano per fabbricare vari prodotti. Tuttavia, molte persone non conoscono la temperatura esatta a cui l'alluminio inizia a fondere.
Il punto di fusione dell'alluminio nella sua forma pura è di 660 gradi Celsius (1220 gradi Fahrenheit). Tuttavia, gli utilizzatori lo impiegano generalmente con leghe, per cui il suo P.M. varia rispetto alla forma pura. Ciò è dovuto alle impurità presenti nelle leghe e alla miscelazione di altri elementi con l'alluminio.
L'alluminio è uno dei metalli più utilizzati ed è presente in quasi tutte le case sotto forma di elettrodomestici. Questa guida vi fornirà tutte le informazioni sulla temperatura di fusione dell'alluminio.
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Punto di fusione dell'alluminio e sua importanza
Il punto di fusione è la temperatura alla quale il metallo (alluminio o altro) passa da solido a liquido. Metalli diversi hanno punti di fusione diversi a seconda delle loro proprietà fisiche.
Un metallo con un punto di fusione più alto richiederà più energia per rompere gli atomi legati tra loro e viceversa.
A che temperatura si scioglie l'alluminio? A che temperatura si scioglie l'alluminio? L'alluminio metallico ha un punto di fusione di 660 gradi Celsius. Questa è la temperatura di fusione dell'alluminio puro. Per le leghe di alluminio, invece, questa temperatura esatta deve essere rivista.
Il punto di fusione non è esattamente di 660 gradi Celsius nelle leghe di alluminio. Ad esempio, rame-alluminio o magnesio-alluminio. Non fondono a 660°C. Il motivo è che l'elemento in lega apporta le sue proprietà fisiche alla lega, alterando il punto di fusione.
Ad esempio, il punto di fusione della lega rame-alluminio è di 500-600°C, non di 660°C esatti. Vi starete chiedendo: perché? Questa differenza è dovuta alle proprietà fisiche uniche del rame quando viene utilizzato come lega con l'alluminio.
Ecco la tabella che fa luce sul P.M. dell'alluminio puro e di alcune sue leghe:
| Nome | Intervallo del punto di fusione (°C) |
| Alluminio commercialmente puro | 660°C |
| Lega di alluminio e magnesio | Da 540 a 640°C |
| Lega di alluminio-magnesio-silicio | Da 570 a 630°C |
| Lega di alluminio e zinco | Da 600 a 660°C |
| Lega di alluminio-manganese | Da 640 a 700°C |
Cogliete il concetto di lega di alluminio? In caso contrario, non preoccupatevi! Abbiamo scritto un articolo dedicato sul nostro sito web che spiega l'argomento nel modo più semplice possibile. Andate lì per avere una comprensione più chiara.
Importanza del punto di fusione nelle applicazioni dell'alluminio
Conoscere il punto di fusione del metallo è molto importante. Il motivo è che aiuta a identificare le impurità presenti nel metallo di alluminio. Se l'alluminio contiene delle impurità, la sua fusione sarà alterata e non fonderà esattamente a 660°C.
L'identificazione delle impurità è fondamentale quando si utilizza l'alluminio per produrre un prodotto specifico. Se l'alluminio in vostro possesso fonde a 660°C, è presente nella sua forma pura. Non è così; indica semplicemente che l'alluminio ha delle impurità.
A livello industriale, a volte è necessario l'alluminio in forma impura. A volte, invece, è necessaria la forma più pura di alluminio. Individuando la temperatura di fusione, è possibile sapere se l'alluminio è puro o impuro.
Qual è la depressione del punto di fusione dell'alluminio?
Come ho detto prima, la temperatura esatta per la fusione dell'alluminio puro è nota. Tuttavia, a volte l'alluminio contiene impurità. A causa di queste impurità, il punto di fusione aumenta e non si ottiene un punto di fusione esatto.
A causa delle impurità, l'alluminio presenta un'ampia gamma di temperature. Questo fenomeno è chiamato depressione del punto di fusione. In questo caso, non si ottiene una temperatura esatta, ma un intervallo di temperature.
Ad esempio, il punto di fusione delle leghe magnesio-alluminio è compreso tra 600 e 700°C. Grazie alla presenza del magnesio, l'alluminio fonde tra 600-700°C invece di fondere a 660°C.
Perché il punto di fusione dell'alluminio è più alto di quello di altri metalli?
Gli atomi dell'alluminio metallico sono fortemente legati tra loro. Ma per fondere l'alluminio, questi atomi devono essere separati l'uno dall'altro. Poiché sono strettamente uniti, sarà necessaria una maggiore energia per separarli.
L'energia viene fornita sotto forma di calore. Quindi, si offrirà più calore finché gli atomi non si separeranno l'uno dall'altro. Questo è il motivo per cui il punto di fusione dell'alluminio è così alto: gli atomi di alluminio saldamente trattenuti si separano alla temperatura di 660°C.
Fattori che influenzano il punto di fusione dell'alluminio
Forse non sapete che alcuni fattori influenzano la temperatura del punto di fusione dell'alluminio. Nella sezione che segue, farò luce su questi fattori.
1- Composizione della lega
Se l'alluminio è presente in lega con qualsiasi altro metallo, il suo punto di fusione sarà diverso da quello della sua forma pura. Il motivo è che il metallo in lega ha le sue proprietà fisiche e le trasmette all'alluminio. Per questo motivo, anche il punto di fusione cambia.
Ad esempio, il punto di fusione della lega di alluminio, zinco e magnesio è compreso tra 605-630°C e non 660°C. Questo cambiamento è dovuto alle proprietà fisiche dei metalli zinco e magnesio.
2- Impurità
Un'impurità è un componente che non fa parte del metallo vero e proprio. A volte, anche l'alluminio contiene impurità. A causa della presenza di queste impurità o sostanze indesiderate, il punto di fusione dell'alluminio cambia. Se l'alluminio ha più impurità, avrà un punto di fusione più alto e viceversa.
3- Forza di attrazione e pressione
Ricordate che le forze di attrazione tra gli atomi e la pressione sono fattori importanti. Esse influenzano la temperatura del punto di fusione dell'alluminio. Se l'alluminio è sottoposto a una pressione molto elevata, il suo punto di fusione si riduce e viceversa.
4- Dimensione delle particelle
Anche le dimensioni dell'alluminio da fondere influenzano il punto di fusione. Se la dimensione di una particella di alluminio è troppo piccola, si fonderà a una temperatura inferiore. Se la dimensione delle particelle è più significativa, richiederà più energia, calore e temperatura per ammorbidirsi.
Questo effetto della dimensione delle particelle è più evidente quando la dimensione di una particella di alluminio è su scala nanometrica. Se la dimensione è maggiore, non influisce in modo significativo sul punto di fusione.
Perché l'ossido di alluminio ha un punto di fusione più alto?
Avete mai notato che l'ossido di alluminio (Al₂O₃) ha un punto di fusione di 2000°C, mentre l'alluminio puro ha un punto di fusione di 660°C? Perché è così?
L'ossido di alluminio fonde a temperature più elevate. Ciò è dovuto alle forti forze elettrostatiche tra l'alluminio (positivo) e l'ossido (negativo). Sarà necessaria una maggiore energia per superare queste forze. Pertanto, il P.M. dell'Al₂O₃ è più elevato.
L'ossido di alluminio è una combinazione di alluminio e ossigeno. Esistono forti forze tra gli ioni di alluminio con carica positiva e quelli di magnesio con carica negativa. A causa di queste forze forti, gli ioni si tengono stretti e vicini.
Per superare queste potenti forze elettrostatiche sono necessarie temperature elevate. Per questo motivo il punto di fusione dell'ossido di alluminio è più alto. L'alluminio puro non ha forti forze di attrazione; il suo punto di fusione è inferiore a quello dell'ossido di alluminio (Al₂O₃).
Come si scioglie l'alluminio dall'ossido di alluminio?
È interessante notare che il punto di fusione dell'ossido di alluminio è di 2000°C, quindi come fa l'alluminio a fondere nella sua forma di ossido? Gli ingegneri usano una temperatura di 2000°C per fondere l'alluminio? La risposta è no!
L'alluminio viene estratto dall'Al₂O₃ attraverso il processo di elettrolisi. La fusione dell'alluminio avviene dopo la sua estrazione dall'Al₂O₃. Questo processo di rimozione dell'alluminio è utile anche a livello industriale.
Sarà più costoso se gli ingegneri non estraggono il metallo e iniziano a fondere l'ossido di alluminio. Dovranno raggiungere un punto di fusione più elevato, pari a 2000°C. Questo renderà il processo costoso e inefficace.
Applicazioni industriali del punto di fusione dell'alluminio
Il punto di fusione potrebbe essere considerato solo un numero. Invece ha un grande impatto nel mondo reale e offre applicazioni in diversi settori. Non sarebbe sbagliato dire che il punto di fusione dell'alluminio lo ha reso utilizzabile in quasi tutti i settori, persino nelle nostre case.
Nella prossima sezione, tratterò dell'applicazione industriale del punto di fusione e di come si stia rivelando fondamentale. Molte industrie sfruttano l'alluminio fuso.
1- Fusione e stampaggio
L'alluminio è ampiamente utilizzato nella fusione e nello stampaggio. Molti componenti di diverse macchine sono realizzati con questo metodo. In questo metodo, l'alluminio viene sottoposto a fusione e poi versato in stampi di forme diverse per realizzare i componenti.
Il punto di fusione noto aiuta gli ingegneri a fondere l'alluminio e a realizzare componenti di forme e dimensioni diverse. È il modo più economico per produrre vari componenti.
2- Utilizzo nell'industria aerospaziale
Dalle ali degli aerei ai loro motori, l'alluminio svolge un ruolo fondamentale. Grazie alla sua resistenza, gli ingegneri utilizzano l'alluminio per produrre i componenti degli aerei. Tra questi, le ali e le parti del motore. Anche l'alluminio fuso viene utilizzato a questo scopo.
L'alluminio non è famoso solo nell'industria aerospaziale, ma anche in quella automobilistica. Motori, carrozzerie e altri componenti di un veicolo sono costituiti da alluminio. Grazie al noto punto di fusione, che ha reso possibile tutto ciò.
3- Utilizzo nell'industria elettrica
Come è noto, l'alluminio è anche un eccellente conduttore di elettricità. Pertanto, anche i cavi elettrici sono costituiti da questo metallo. I produttori fondono il metallo e trasformano la forma fusa nei cavi che utilizziamo nelle nostre case. L'alluminio è un campo elettrico ed è una delle applicazioni più utilizzate del punto di fusione dell'alluminio.
4- Saldatura, estrusione e giunzione
La saldatura è una pratica comune che consente di riunire due pezzi rotti fondendoli insieme. Nel processo di saldatura, l'alluminio viene utilizzato come metallo chiave. Avendo un punto di fusione più basso, si scioglie facilmente, si fonde con i pezzi rotti e li tiene uniti.
Senza dimenticare che l'alluminio fuso è utile anche nel processo di estrusione. Il metallo fuso viene modellato in barre e altri tubi. Per fare ciò, l'alluminio viene riscaldato e fuso a regola d'arte.
5- Realizzazione di lattine e fogli
La temperatura di fusione dell'alluminio è importante anche per la produzione di lattine e di fogli. Questi oggetti sono solitamente utilizzati nella vita quotidiana. L'alluminio viene fuso e trasformato in diverse forme e fogli. Se la temperatura non fosse stata nota, sarebbe stato difficile far fondere l'ambiente di controllo e quindi l'alluminio liquido.
6- Articoli per le famiglie
Conoscere il punto di fusione dell'alluminio rende molto semplice riscaldare, fondere e trasformare l'alluminio in forme diverse. Anche le pentole che ricevete a casa vostra sono fatte con l'alluminio fuso. Gli usi di questo metallo sono così tanti che mi stancherò di contarli, ma gli usi continueranno. La capacità dell'alluminio di fondere a bassa temperatura senza degradarsi lo rende prezioso per le industrie.
Perché il punto di fusione dell'alluminio è cruciale nel riciclaggio?
L'alluminio è riciclabile e la sua efficacia rimane 100% anche se riciclato più volte. Il motivo è che ha un punto di fusione relativamente più basso, che consente all'ingegnere di passare da una forma all'altra senza perdita di energia.
Come ho detto prima, fonde a 660°C e non c'è bisogno di macchinari avanzati per raggiungere questa temperatura. È molto facile per l'ingegnere ammorbidirlo e trasformarlo in forme diverse senza perdere energia.
È economicamente vantaggioso perché il riciclaggio dell'alluminio non richiede un livello di allestimento elevato. Un punto di fusione più basso significa che il processo di riciclaggio si completerà rapidamente. Non ci sarà quindi un grande impatto sull'ambiente sotto forma di gas tossici. Si tratta quindi di una grande vittoria per il riciclo dell'alluminio.
Conclusione
Alluminio è uno dei metalli più utilizzati. Fonde a 660°C e gli ingegneri lo utilizzano in ambito industriale. Tuttavia, l'ossido di alluminio ha un punto di fusione ancora più alto, che non è molto comune e utilizzabile nell'industria.
Ricordiamo che se nell'alluminio sono presenti impurità, la sua temperatura può variare. Pertanto, il punto di fusione dell'alluminio è un buon criterio per verificare se l'alluminio è puro o impuro.