Atps Quimicq

3 - Características Físico-Quimica do alumínio

O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicas –entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e infinita reciclagem.

Apresenta uma ampla variedade de utilização, que o torna o metal não ferroso mais consumido no mundo.

O alumínio possui ponto de fusão de 660ºC(quando na pureza de99,80%), o que é relativamente baixo comparado ao do aço,que é da ordem de 1570°C. Ligas de alumínio, devido à presença de outros metais, possuem,em geral, um ponto de fusão mais baixo que o alumínio puro. Por exemplo,a liga 6060 (com ±2% de elementos de liga) funde-se entre 600ºC e 650ºC,enquanto a liga 7075 (com ±10% de elementos de liga) funde-se entre 475ºC e 640ºC.

Número atômico: 13

Peso atômico: 26,9

Ponto de fusão: 660º C

Ponto de ebulição: 2.467º C

Densidade: 2,7

Gravidade específica: Rede cúbica de face centrada

Raio atômico: 1,43 Å

Estados de oxidação: +3

Configuração eletrônica:1s22s22p63s23p1

Peso específico

A leveza é uma das principais características do alumínio. Seu peso específico é de cerca de 2,70 g/cm³,aproximadamente 35% do peso do aço e 30% do peso do cobre. Essa característica, aliada ao aumento da resistência mecânica por adição de elementos de liga/tratamentos térmicos,torna o alumínio o metal de escolha para a indústria aeronáutica e de transportes.

Características mecânicas

O alumínio comercialmente puro tem uma resistência à tração de aproximadamente 90

MPa. Sua utilização como material estrutural nesta condição é um tanto limitada, mas

através do trabalho a frio, sua resistência mecânica pode ser praticamente dobrada. Aumentos maiores na sua resistência podem ser obtidos com pequenas adições de

outros metais como elementos de liga,tais como: silício, cobre, manganês,magnésio, cromo, zinco, ferro etc.

Como o alumínio puro, as “ligas nãotratáveis” podem também ter sua resistência aumentada pelo trabalho a frio. E as “ligas tratáveis” podem aindaapresentar aumento de resistência através de tratamento térmico, tanto que hoje algumas ligas podem ter

resistência à tração de aproximadamente 700 MPa.

É possível obter-se uma grande variedade de características mecânicas ou têmperas em ligas de alumínio, através das várias combinações de trabalho a frio e de tratamento térmico, que serão tratadas em capítulos específicos.

O alumínio e suas ligas perdem parte de sua resistência a elevadas temperaturas, embora algumas ligas conservem boa resistência em temperaturas entre 200ºC e 260ºC.

Em temperaturas abaixo de zero,entretanto, sua resistência aumenta sem perder a ductilidade e a tenacidade, tanto que o alumínio é um metal particularmente utilizado em aplicações a baixas temperaturas. Resistência à corrosão

Quando o alumínio líquido é exposto à atmosfera, forma-se imediatamenteuma fina e invisível camada de óxido, a qual protege o metal de oxidações posteriores. Essa característica de autoproteção dá ao alumínio uma elevada resistência à corrosão.

A menos que seja exposto a uma determinada substância ou condição agressiva que destrua essa película de óxido de proteção, o metal fica totalmente protegido contra a corrosão.

Alumínio 1

O aumento espetacular no consumo de alumínio é prova do que este metal significa na indústria moderna.

O alumínio segue o ferro/aço entre os metais de maior consumo anual, sendo o mais importante dos metais não ferrosos. A variedade de usos do alumínio está relacionada com suas características físico-químicas, com destaque para seu baixo peso específico, comparado com outros metais de grande consumo,resistência

à corrosão e alta condutibilidade elétrica/térmica.

O alumínio foi descoberto por Sir Humphrey Davy em 1809, tendo sido isolado pela primeira vez em 1825 por H. C. Oersted. Porém, apenas em 1886 foi desenvolvido um processo industrial econômico de redução. Neste ano, dois cientistas trabalhando independentemente, Charles Martin Hall, nos Estados Unidos, e Paul Louis Héroult, na França, inventaram o mesmo procedimento eletrolítico para reduzir a alumina em alumínio.

O procedimento Hall-Héroult é o que se usa atualmente e consome cerca de 14,8 kWhcc (média brasileira) para a produção de um quilo de alumínio primário. O elemento “alumínio” é abundante na crosta terrestre na forma de óxido de alumínio (Al2O3) e as reservas minerais são quase ilimitadas.

O minério industrial mais importante é a “bauxita”, com um teor de óxido de alumínio entre 35% a 45%; suas jazidas