Alluminio e Alcoa

11 02 2013

     Le tristi (per certi versi drammatiche) vicende umane, industriali ed economiche dell’Alcoa di Portovesme degli ultimi mesi, mi offrono lo spunto per qualche riflessione storica sull’elemento 13 della tavola periodica.

     Quest’elemento, l’alluminio, è diffusissimo nella crosta terrestre in quanto ne rappresenta circa il 7,5% in massa, ma è presente solo sotto forma di composti, prevalentemente con l’ossigeno. Soprattutto per la sua leggerezza e la resistenza alla corrosione, oggi trova numerosi impieghi industriali e civili. Dopo il ferro è il metallo più utilizzato dall’uomo. L’alluminio si usa nella costruzione di contenitori alimentari, per pellicole molto sottili, nell’industria aeronautica, automobilistica e navale e nell’edilizia anche sotto forma di leghe con altri elementi (Mg, Si, Cu). Il suo costo è relativamente basso, sia per i nuovi metodi di produzione dall’allumina (Al2O3) e dall’allumina idrata (Al2O3)*nH2O, la bauxite, sia per l’efficienza del riciclaggio dei prodotti d’alluminio (ad esempio, le lattine). Ma non è stato sempre così.

     L’alluminio venne isolato e scoperto nel 1827 da Friedrich Wohler (1800-1882), lo stesso che scoprì l’ittrio e il boro cristallino. Ma Wohler è ricordato soprattutto per essere stato il primo a riprodurre l’urea in laboratorio, dimostrando che anche i composti organici possono essere prodotti artificialmente. Considerate le piccole quantità di alluminio prodotto, per il suo colore argenteo e lo scintillio, venne classificato tra i metalli preziosi, insieme all’oro (oro e argento risalgono alla preistoria) e al platino (scoperto da Antonio Ulloa, 1716-1795, nel 1735 all’età di  diciannove anni). Poiché l’alluminio non si presenta mai in forma pura, era più raro e più prezioso dell’oro. Rimase tale anche quando un francese, intorno al 1850, trovò un processo chimico per produrlo più facilmente. Per avere un’idea di quanto venisse tenuto in  considerazione, le cronache riportano che l’imperatore francese Napoleone III riservasse ai suoi ospiti più illustri le posate d’alluminio, tutti gli altri invece avevano a disposizione “solo” posate d’oro! Non solo, nel 1884 il governo statunitense per mostrare la potenza di quel Paese fece sistemare una piramide d’alluminio di “ben” tre kg in cima all’obelisco dedicato al “padre” della patria George Washington (1732-1799), primo comandante dell’esercito americano e primo presidente USA (1789), confermato nell’incarico quattro anni dopo.

     Per molti decenni, chimici e fisici si occuparono di questo metallo, per cercare di ottenerne quantità significative in modo più efficace. Tra essi c’erano due chimici statunitensi: Franck Fanning Jewett e il suo allievo Charles Hall (1863-1914, nella foto da giovane) che provarono in molti modi a cercare una soluzione. Hall nel 1886, a ventitré anni, ebbe l’idea di far passare la corrente elettrica sprigionata da una batteria artigianale in una soluzione contenente composti di alluminio: osservò che in pochi minuti sul fondo del recipiente precipitavano pagliuzze d’alluminio. Sembrava l’uovo di Colombo. Nello stesso periodo anche il francese Paul Héroult (1863-1914) aveva fatto la stessa scoperta. Per uno scherzo del destino, Hall e Héroult sono stati uniti nella data di nascita, in quella della morte, nell’iniziale del cognome e nella loro principale scoperta. La via era stata tracciata e l’anno successivo l’austriaco Carl-Joseph Bayer trovò un metodo di separazione ancora diverso. A questo punto Charles Hall fondò una società che diventerà la Aluminum Company of America (Alcoa). In pochissimi anni soprattutto per merito  dell’Alcoa, la produzione di alluminio aumentò progressivamente in modo esponenziale con il conseguente crollo dei prezzi e la facile disponibilità di un metallo dalle qualità eccezionali (vedi anche: Caratteristiche degli elementi del III gruppo). Charles Hall diventò ricchissimo e la sua creatura, l’Alcoa, è ancora oggi una multinazionale che continua a produrre alluminio nel mondo.  

     Spero vivamente che qualche cambiamento della politica economica e del lavoro possa portare anche per lo stabilimento di Portovesme e per i suoi lavoratori una soluzione degna della vita eroica di quello studente fondatore della società Alcoa. Un tempo si moriva per il troppo lavoro, oggi per la mancanza di lavoro, di reddito e di dignità. L’ultimo caso di suicidio si è verificato in Sicilia qualche giorno fa.

Quando tenete in mano una lattina d’alluminio o usate un foglio d’alluminio per avvolgere qualche alimento, ricordate che per molti decenni questo elemento era considerato molto, molto più prezioso dell’oro!

Per saperne di più: http://it.wikipedia.org/wiki/Charles_Martin_Hall

http://en.wikipedia.org/wiki/Paul_H%C3%A9roult

http://www.alcoa.com/italy/it/info_page/home.asp

http://www.alcoa.com/italy/it/alcoa_italy/history.asp

La foto del giovane Charles Hall è tratta da: https://www.chem.wisc.edu/

La foto del silos dell’Alcoa occupato è tratta da: http://www.unionesarda.it/

 




Gli elementi del III gruppo: caratteristiche essenziali

25 10 2010

III GRUPPOCon questo gruppo incominciamo a spostarci verso la parte destra del Sistema periodico, dopo gli elementi di transizione. Di questo gruppo fanno parte boro, alluminio, gallio, indio e tallio. Si incomincia a intravedere il passaggio dai metalli ai non metalli, infatti il boro è un non metallo. Sono detti tutti “metalli terrosi” perché i loro ossidi hanno un aspetto simile al terreno. Hanno tutti tre elettroni nella configurazione elettronica esterna che è s2p1 perciò hanno tre elettroni di valenza. Tra i cinque, gli elementi più utilizzati sono senza dubbio i primi due: il boro e l’alluminio; il primo forma fondamentalmente legami covalenti mentre il secondo forma anche legami ionici. Formano acidi deboli di formula generale X(OH)3 e l’acido borico H3BO3 viene utilizzato nelle soluzioni disinfettanti per gli occhi proprio per la sua scarsissima aggressività. Il perborato di sodio (NaBO3 * 4H2O) è stato largamente utilizzato nell’industria dei detersivi.  

L’alluminio è molto diffuso nella crosta terrestre, ne costituisce il 7,4% ed è il terzo elemento in ordine di abbondanza, dopo l’ossigeno e il silicio. La materia prima per la preparazione dell’alluminio è la bauxite, un minerale in cui, a seconda della zona di provenienza, la percentuale di alluminio varia. Il nome di questo minerale deriva dalla località Le Baux de Provence da dove proveniva il materiale che nel 1821 venne analizzato la prima volta e portò all’identificazione del metallo. L’alluminio è contenuto anche in molti altri tipi di rocce: graniti, feldspati e in diversi silicati. Per alcune sue proprietà, leggerezza, resistenza alla corrosione e malleabilità (solo l’oro è più malleabile), l’alluminio viene utilizzato moltissimo in diversi settori industriali: automobilistico, aeronautico, edilizio, casalinghi. Si pensi ai vari componenti di auto, aerei e imbarcazioni, oppure ai serramenti e agli infissi nelle abitazioni o ai fogli di alluminio (hanno uno spessore di circa 1/20 di millimetro) che si adoperano in cucina. L’alluminio, al contrario del ferro, si ricopre superficialmente di una sottilissima pellicola compatta e trasparente di ossido che resta poco reattivo e resiste ad ulteriori ossidazioni preservando il materiale sottostante. Spesso quest’ossidazione superficiale viene realizzata industrialmente per ottenere una migliore protezione. Inoltre, per ottenere proprietà meccaniche migliori dell’alluminio puro, generalmente si utilizzano leghe di alluminio con altri metalli. Alcuni tipi di ossidi di alluminio si trovano nelle gioiellerie: rubini, zaffiri, corindoni.