ELETRÓLISE DO ALUMÍNIO

ETAPA 3 - Passo 4

Em 2011, o Brasil chegou ao índice de reciclagem de 98,3% das embalagens de alumínio produzidas no país, enquanto nos Estados Unidos, maior fabricante de latas do mundo, o índice atinge (65,1%).

Um dos principais fatores para o alumínio ter conquistado uma taxa de reutilização tão alta é o preço. A tonelada da sucata e do metal primário, produzido pelas mineradoras a partir da extração da bauxita, custa praticamente o mesmo valor.

No Brasil, a indústria recicladora de alumínio nasceu logo após a primeira fábrica de latinhas de alumínio. Um ano depois de começar a produzir as primeiras unidades de latas de alumínio, começou a funcionar uma unidade de reciclagem.

O ciclo de reutilização da latinha de alumínio – que vai do descarte, passa pela coleta seletiva, pela fundição até chegar ao fabricante de bebidas que a recoloca no mercado consumidor – não dura mais que um mês no Brasil.

O alumínio é um material que pode ser refundido e reutilizado infinitamente sem perder as propriedades químicas e físicas. O alumínio reciclado pode ser obtido a partir de esquadrias de janelas, componentes automotivos, eletrodomésticos, latas de bebidas, entre outros

A reciclagem do alumínio contribui para diminuição da quantidade de lixo nos aterros sanitários causando menos agressão ao meio ambiente e melhorando a qualidade ambiental de nossas cidades.

Os fatores ambientais relevantes para a atividade de reciclagem do alumínio estão relacionados também à economia de recursos naturais, que evita a exploração de novas jazidas de minérios, poupando o meio ambiente e diminuindo os resíduos dispostos na natureza. A reciclagem do alumínio colabora também com o crescimento da consciência ecológica e estímulo da reciclagem de outros materiais.

ETAPA 4 - Passo 1

Qual o tipo de eletrólise usada na obtenção do alumínio ?

O alumínio é obtido por meio de processos metalúrgicos. A metalurgia é uma área que estuda a transformação de minérios em metais ou em ligas metálicas.

No caso do alumínio, o principal minério utilizado é a bauxita , que contém óxido de alumínio hidratado (Aℓ2O3 . x H2O) e diversas impurezas. Quando o óxido de alumínio (Aℓ2O3(s)) é separado da bauxita, seu nome passa a ser alumina.

Os cientistas Charles M. Hall e Paul Héroult desenvolveram o método chamado: Processo de Hall em 1886, onde eles descobriram como fazer o óxido de alumínio ficar no estado líquido para assim conseguir realizar a sua eletrólise ígnea, pois o problema era que o ponto de fusão do óxido era acima de 2000ºC. Eles utilizaram um fundente, o minério criolita (Na3AℓF6), que foi capaz de abaixar a temperatura de fusão do óxido de alumínio para cerca de 1000 ºC.

A mistura de óxido de alumínio e criolita foi colocada em uma cuba eletrolítica de aço revestida de carbono. Por essa mistura fundida passa uma corrente elétrica. As paredes do recipiente que ficam em contato com a mistura funcionam como polo negativo da eletrólise (cátodo), onde ocorre a redução dos cátions de alumínio. Já o ânodo (polo positivo) são cilindros constituídos de grafite ou de carvão, isto é, ambos formados de carbono, onde ocorre a oxidação dos ânions de oxigênio:

Semirreação do cátodo: 4 Aℓ3+(ℓ) + 12 e- → 4 Aℓ(ℓ)

Semirreação do ânodo: 6 O2-(ℓ) → 12 e- + 3 O2(g)

O oxigênio formado reage com o carbono do ânodo e gera também dióxido de carbono:

3 O2(g) + 3 C(s) → 3 CO2(g)

De modo que a reação global e o esquema dessa eletrólise ígnea que dá origem ao alumínio são dados por:

O alumínio obtido está na forma líquida, porque o seu ponto de fusão é de 660,37 ºC, ou seja, menor que o da mistura de alumina e criolita. O alumínio também é mais denso que a mistura e, por isso, vai se depositando no fundo do recipiente, por onde é recolhido.

Na produção de 1 tonelada de alumínio usa-se:

• 4 a 5 toneladas de bauxita, de onde são extraídas cerca de 2 toneladas de alumina;

• 50 quilogramas de criolita (não há muitas reservas naturais de criolita, por isso, ela costuma ser obtida