Aluminio

Introdução

O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial.

O alumínio foi descoberto por Sir Humphrey Davy em 1809, mas foi isolado pela primeira vez em 1825 por Hans Christina Oersted.

No ano de 1886, os cientistas Charles Martin Hall (EUA), e Paul Héroult (França), inventaram quase que simultaneamente, um processo de redução de alumínio por meio de corrente elétrica. O processo de eletrólise ficou conhecido como HALL-HERÓULT, sendo utilizado até hoje.

Neste período, com seu custo de produção elevado, o alumínio era considerado um metal semiprecioso, e suas aplicações se limitavam a trabalhos luxuosos como estatuetas e placas comemorativas.

No final do séc. XIX, com o aumento da produção e preços menores, o alumínio comercialmente puro também passou a ser utilizados em utensílios de cozinhas. Entretanto, a resistência limitada do metal comercialmente puro, restringia sua aplicação na indústria metalúrgica, o que impedia a expansão em larga escala deste metal.

As indústrias de alumínio, no início do séc.XX, focando em melhorias na restrição existente da aplicação de alumínio, começaram a desenvolver e produzir ligas de alumínio com propriedades mecânicas elevadas, atendendo as características exigidas pelos processos metalúrgicos fundamentais.

A variedade de aplicações 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 e térmica. Essas propriedades são fundamentais para as indústrias na diversificação de produtos e na criação de soluções para outros mercados em constante evolução como o setor automotivo e da construção civil, por exemplo.

Hoje, o grande aumento no consumo de alumínio é a prova do que este metal significa na indústria moderna. Ele já é o mais importante dos metais não ferrosos, e sua produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos.

Cronologia

Sua cronologia mostra que, mesmo nas civilizações mais antigas, o metal dava um tom de modernidade e sofisticação aos mais diferentes artefatos. Não obstante, durante seus primeiros usos, nada se sabia sobre o metal na forma como o conhecemos hoje, já que o alumínio só começou a ser produzido comercialmente há cerca de 150 anos.

6000 a.C.

Os Persas fabricaram potes e recipientes de argila que continham óxido de alumínio (Al2O3)

3000 a.C.

Argilas com alumina eram utilizadas por povos antigos do Egito e Babilônia para a fabricação de cosméticos, medicamentos e corantes de tecidos

1809

Primeira obtenção do que até então mais se aproximava do alumínio. Humphrey Davy foi o mentor da descoberta, fundindo ferro na presença de alumina

1821

O francês P. Berthier descobre um minério avermelhado, que contém 52% de óxido de alumínio, perto da aldeia de Lês Baux, no sul da França. É a descoberta da bauxita, o minério mais comum de alumínio

1825

O físico dinamarquês Hans Christian Oersted consegue isolar o alumínio de outra maneira, a partir do cloreto de alumínio na forma como é conhecido hoje

1854

Primeira obtenção do alumínio por via química, realizada por Henry Saint–Claire Deville

1855

Deville mostra, na exposição de Paris, o primeiro lingote de um metal muito mais leve que o ferro. Torna-se público o processo de obtenção de alumínio por meio da redução eletrolítica da alumina dissolvida em banho fundido de criolita. Esse procedimento foi desenvolvido separadamente pelo norte-americano Charles Martin Hall e pelo francês Paul Louis Toussaint Héroult, que o descobriram e o patentearam quase simultaneamente. Esse processo ficou conhecido como Hall-Heróult e foi o que permitiu o estabelecimento da indústria global do alumínio

1945

Na cidade de OURO Preto (MG) é produzido o primeiro lingote de alumínio do Hemisfério Sul, na fábrica da Elquisa

A História do Alumínio

Os quatro elementos químicos mais abundantes na crosta terrestre são: o oxigênio (46,45% em massa), o silício (27,96%), o alumínio (8,28%) e o ferro (5,63%). O alumínio é o mais abundante dentre os metais, superando inclusive o ferro. No entanto o ferro vem sendo produzido pela humanidade desde os primórdios da civilização, enquanto o alumínio foi obtido, pela primeira vez, somente em 1825 – e continuou sendo um metal raro por mais de 60 anos. De fato, 1 kg de alumínio custava US$1.200,00, em 1852, tendo sido exposto como metal raro na Exposição Internacional de Paris de 1855 e usado em talheres finos, ao lado do OURO, nos banquetes de Napoleão III.

Atualmente, o alumínio custa aproximadamente US$ 1,50 o quilo e dele são produzidos milhares de toneladas, anualmente, no mundo todo. Devido às suas excelentes propriedades (baixa densidade, brilho acentuado, resistência à corrosão, boa condutividade térmica e elétrica, etc.), o alumínio é largamente empregado – em utensílios domésticos, na construção civil, na fabricação de latas de refrigerantes e cervejas, como condutor de eletricidade, como papel de alumínio para embalagens de alimentos, etc. As ligas do alumínio com outros metais (como Mg, Cu, Mn, etc.) são também muito utilizadas, reunindo-se assim a baixa densidade do alumínio com a maior resistência dos outros metais.

A solução para uma obtenção mais econômica do alumínio somente foi encontrada em 1886 pelo químico norte-americano Charles Hall e pelo químico francês Paul Héroult (ambos tinham apenas 22 anos de idade, naquela ocasião, e trabalharam de modo totalmente independente).

O ponto de partida foi o minério de alumínio chamado bauxita (Al2O3 • xH2O), muito abundante em várias regiões do mundo (no Brasil, a bauxita é encontrada nos estados do Pará, Amapá, Amazonas e Minas Gerais). Tanto Hall como Héroult partiram da ideia de retirar o alumínio desse minério, por processos eletroquímicos. Em solução aquosa essa extração não é possível, pois o H+ da saída, portanto, era a eletrólise ígnea. No entanto o Al2O3 só se funde em temperaturas