ATPS Química - Alumínio

Alumínio em seu estado natural.

O Alumínio é o terceiro elemento em abundância na natureza, sendo o Oxigênio o primeiro e o Silício o segundo. Como elemento metálico, perde somente para o metal Silício. Em temperatura ambiente ele está no estado sólido, ou seja, tem volume e forma definido.

O elemento alumínio foi descoberto há apenas 160 anos e aproximadamente 100 anos desde que foi definido um processode produção viável. A principal razão pela qual ele não foi descoberto antes, é que o alumínio não aparece em sua forma metálica por natureza. O alumínio é encontrado na maioria das rochas, argilas, solos e vegetações combinado com oxigênio e outros elementos.

Sua resistência e leveza vêm reduzindo o peso dos aviões e dos carros, ônibus, caminhões, trens e navios, diminuindo, consequentemente, o consumo de energia e a poluição gerada pelos meios de transporte.

O alumínio é um metal representativo com grande maleabilidade e com grande importância nos mais diversos ramos industriais, alem de possuir baixo custo de reciclagem, aumentando sua vida útil, colaborando com os diversos projetos criados em torno da sustentabilidade.

1.2 PROPRIEDADES FÍSICO – QUÍMICAS

O alumínio é um metal muito leve, maleável, dúctil e resistente. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidosque se forma rapidamente quando exposto ao ar, a qual lhe confere resistência à corrosão.

Suas principais características são:

- Leveza (baixa densidade, cerca de um terço da do aço);

-Capacidade de refletir a luz e ondas de calor

-Resistência a corrosão atmosférica (camada protetora que se forma na superfície);

-Elevado calor latente de fusão.

-Fácil fabricação e soldadura

-Altamente reciclável (podendo ser reciclar inúmeras vezes que o material não irá perder suas propriedades).

-Módulo de elasticidade baixo = > Al= 7000 Kg/mm2.

-Excelente condutividade térmica e elétrica (de 50 a 60% da do cobre);

A condutividade elétrica é afetada pelapresença de impurezas.

Possui elevada condutividade térmica.

-Alta ductilidade (devido a sua estrutura cristalina);

-Não é ferromagnético (aplicabilidade em estruturas eletro-eletrônicas);

-Não é tóxico (aplicabilidade em embalagens);

- Resistência mecânica baixa (~90 MPa).

-Em geral as ligas de Al têm baixo limite de elasticidade, baixa

resistência à fadiga e sua resistência baixa muito acima de 150°C.

1.3 PROPRIEDADES INTENSIVAS E EXTENSIVAS

A Propriedade intensiva só depende da natureza do material e não depende da quantidade de material existente na amostra. O aluminio, possui baixa densidade 2,7g/cm³, e pontos de fusão a 660°C e de ebulição a 2450°C.

A Propriedade extensiva depende da quantidade de material existente na amostra, como a quantidade de massa, volume e quantidade de materia (mol). Quando em um sistema se possui dois dados e se deseja possuir a densidade,a massa ou o volume é possivél calcular o mesmo,através da fórmula:

* D= M/V

Onde,

 D = densidade

 M= massa

 V= volume

Tomando como base a densidade do aluminio que é 2,7 g/cm³ e considerando volume de 10cm³, calculamos a massa da seguinte forma:

D=M/V

2,7 g/cm³ = M/10cm³

M= 2,7 g/10

M= 0,27 g

Podemos concluir que na propriedade extensiva, só será possivel obter informações sobre a massa, volume, quantidade de materia, energia interna, entalpia, entropia, capacidade calorifica, energia de gibbs, quando for informado a quantidade existente na amostra.

1.4 O ALUMINIO

O alumínio, hoje, tem uma grande importância na economia mundial sendo uma das indústriasque possuem uma das melhores perspectivas no mundo. No entanto, a única limitação está no seu processo de fabricação que consome uma enorme quantidade de energia. O alumínio é encontrado em três principais grupos climáticos: o mediterrânico, o tropical e o subtropical.

Por ser altamente reciclável (pode ser reciclado inúmeras vezes e não perde suas propriedades, como aconteceria com outros materiais), garante alta sustentabilidade em termos sociais, econômicos e ambientais. Possuindo várias aplicações na indústria, que variam desde a produção de artefatos domésticos, passando pelas indústrias automobilística, naval e aeronáutica, até na indústria aeroespacial. Devido às propriedades físicas e químicas, tais como: baixa densidade, alta resistência à corrosão e alta condutividade térmica e elétrica.

Devido à sua leveza, as ligas de alumínio estão sendo muito utilizadas nas indústrias de transportes. Isto ocorre porque a diminuição do peso acarreta menor consumo de combustível gera menor desgaste e maior eficiência e capacidade de carga.

Por se um ótimo condutor elétrico garantiu-lhe uma grande utilização na indústria de fabricação de fios e cabos. Sua relação peso-condutividade é muito melhor que vários outros materiais, podendo conduzir quase a mesma corrente elétrica que o cobre sendo duas vezes mais leve e conseqüentemente mais econômico.

Por causa de sua camada protetora (película de óxido de alumínio), ele possui uma elevada resistência a corrosão. Dessa forma, ele é capaz de conservar e facilitar a manutenção de vários objetos como, portas ejanelas, forros e revestimentos, em partes de equipamentos. Essa película ajuda também na conservação de alimentos, pois ela impede a contaminação, garantindo melhor higienização do produto.

O alumínio e suas ligas podem ser trabalhados por quaisquer tipos de processos. Fora isso, ele pode ser pintado, assim permitindo acabamentos que não somente valem pelo aspecto estético, mas também aumenta