Acesso a informações sobre alumínio

ANHANGUERA EDUCACIONAL S.A.

Engenharia de Controle e Automação

Engenharia de Produção

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA

QUIMICA

Setembro de 2013

Etapa 1

Passo 1 - Acessar as informações sobre o alumínio: Introdução, obtenção e como se faz o alumínio.

Introdução

O alumínio, possui excelentes propriedades físico-químicas, entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e pode ser infinitamente reciclado, apresentando assim uma grande variedade de utilização, o tornando o metal não ferroso mais consumido no mundo.

Obtenção:

A obtenção do alumínio é feita a partir da extração do mineral bauxita que contêm cerca de 35% a 55% de oxido de alumínio. Terceiro mineral mais presente na crosta terrestre, a bauxita é uma mistura mineral, com óxidos e hidróxidos de alumínio, indispensável para a produção do alumínio. Atualmente segundo dados do instituto Brasileiro de mineração (Ibram), as reservas naturais Brasileiras são de 3,5 bilhões de toneladas, o que torna o País o terceiro maior produtor de bauxita no mundo. As maiores reservas produtoras de bauxita estão na região amazônica, no Pará, e na região de Poços de Caldas e Cataguases, em Minas Gerais.

A produção do alumínio é constituída por uma série de reações químicas. Até mesmo a bauxita é formada por um processo químico natural, proveniente da infiltração de água em rochas alcalinas em decomposição. Este minério é encontrado próximo à superfície com uma espessura média de 4,5 metros. Sua extração é realizada a céu aberto com o auxílio de retroescavadeiras.

Antes de iniciar a mineração da bauxita, é necessário remover a terra fértil sobre as jazidas juntamente com a vegetação e reservá-la para no futuro efetuar a recomposição do terreno. Este trabalho, que acontece após a extração, é extremamente necessário para a sustentabilidade e preservação do meio ambiente.

Depois de minerada, a bauxita em estado de rocha é transportada para a fábrica onde é iniciada a primeira de muitas reações químicas. A bauxita é moída e acrescida de uma solução de soda cáustica, que a transforma em pasta. Aquecida sob pressão e recebendo novas quantidades de soda cáustica, esta massa se dissolve e forma uma solução que passa por processos de sedimentação e filtragem. Nesta etapa, são eliminadas todas as impurezas e a solução restante fica pronta para que dela seja extraída a alumina.

Nos equipamentos chamados de precipitadores, a alumina contida na solução é precipitada (depositada no fundo) pelo processo de "cristalização por semente". O material resultante precisa ser lavado e seco por aquecimento. Assim, é obtido o primeiro estágio da produção de alumínio: a alumina, que se apresenta sob a forma de pó branco e refinado, de aspecto semelhante ao açúcar.

Nesta fase, o processo químico mais utilizado é o denominado Bayer que consiste na moagem, digestão, clarificação e separação dos sólidos, precipitação, onde ocorre a cristalização e calcinação. Nele, a bauxita é dissolvida em soda cáustica e, posteriormente, filtrada para separar todo o material sólido, concentrando-se o filtrado para a cristalização da alumina. Estes cristais são secos e calcinados a fim de eliminar a água. Então, a alumina é finalmente transformada em alumínio por meio de um processo de eletrólise.

Passo 2 - Observar a imagem abaixo:

Mineração –Transporte – moagem – digestão – filtragem –precipitação – calcinação – alumina - eletrólise – forno de espera – esteira – lingote

Passo 3 - Identificar quais são as principais características físico químicas do alumínio. Pesquisar e justificar quais são as principais propriedades extensivas e intensivas do alumínio.

Propriedades do alumínio

Propriedades físicas e Propriedades químicas

Principais propriedades do alumínio:

Símbolo Al

Número atômico 13

Massa atômica 26,98154 g/mol

Estado de oxidação 3

Ponto de fusão 660,45 ºC

Ponto de ebulição 2520 ºC

Densidade 2,7 g.cm-3

Potencial de ionização 5,98 eV

Potencial elétrico 1,66 V

Eletronegatividade 1,5

Volume atômico 9,99 cm-3

Entalpia de fusão 10.71 KJ/mol

Entalpia de vaporização 143.9 KJ/mol

Pressão de vapor 1 mm Hg a 1284 ºC

Solubilidade Solúvel em HCl, H2SO4, água quente e soluções alcalinas

Propriedades físicas:

As propriedades físicas estão diretamente relacionadas com as transformações físicas, transformações estas em que não alteram a constituição da substância, ela se mantém a mesma; não há formação de novas substâncias. As propriedades químicas – São as propriedades que se relacionam com as transformações químicas, existindo a formação de novas substâncias a partir da substância inicial. Algumas propriedades - como temperatura, ponto de fusão e densidade — não dependem da quantidade de amostra analisada. Essas propriedades, chamadas propriedades intensivas, são particularmente úteis