Quimica - Aluminio

Faculdade Anhanguera de Sorocaba

Engenharia de Produção – 1° Semestre B

Química

Alumínio

Professora: Daniela

Sorocaba – SP

2012

 

Alumínio

Apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Com históricos de utilização milênios antes de Cristo, só começou a ser produzido em escala comercial há cerca de 150 anos. Sua produção supera a soma de todos os outros metais não ferrosos. Esses dados já mostram a importância do alumínio para a nossa sociedade nos dias atuais.

Não se esquecendo que a bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio, contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio.

A bauxita é um minério com alta concentração de óxido de alumínio, por sua vez com alto teor de alumina e baixo teor de fundentes. Por sua vez sendo muito utilizado na fabricação de materiais refratários.

Características Físico-Químicas

Símbolo Al

Número atómico 13

Massa atómica 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 eléctrico 1,66 V

Electronegatividade 1,5

Volume atómico 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

 

As principais características físico-químicas estão relacionadas com:

• Alta resistência a corrosão

Facilita a conservação e a manutenção de produtos como portas, janelas, forros, telhas e revestimentos usados na construção civil. O alumínio resiste à oxidação progressiva que faz com que o aço enferruje. A superfície exposta do alumínio combinada com oxigênio forma um filme de óxido de alumínio inerte que bloqueia a continuidade da oxidação. Diferente do óxido de ferro, o filme de óxido de alumínio não descasca, expondo a superfície à ferrugem. Se a camada de proteção do alumínio for raspada, ela se sela sozinha, instantaneamente. A própria camada fina de óxido se apega firmemente ao metal e é incolor e transparente - invisível a olho nu.

• Baixa densidade

A capacidade de conformação é uma das características mais importantes do alumínio e da maioria de suas ligas. Os níveis de resistência de determinadas ligas de alumínio são similares às dos aços estruturais. Enquanto o alumínio possui um módulo de elasticidade específico, similar ao do aço, o módulo de elasticidade específico é de aproximadamente um terço em relação ao do aço. Em termos de engenharia estrutural, isto significa deformações maiores, as quais, por outro lado, podem ser eliminadas pelo desenho avançado da seção transversal. Enquanto esse tipo de otimização geralmente permite alcançar uma diminuição do peso em relação ao aço, a seção transversal otimizada pode ser maior do que a do aço. As ligas de alumínio, diferente do aço, podem ser extrudadas, oferecendo aos projetistas uma grande variedade de possibilidades de seções transversais.

• Ótimo condutor de corrente elétrica e calor

O alumínio oferece excelente condutividade térmica e elétrica, é não-ferromagnético, não inflamável, não tóxico e seu acabamento final oferece uma aparência muito agradável. O alumínio é imbatível como material de embalagem para alimentos e bebidas, assim como para produtos farmacêuticos.

• Com baixo ponto de fusão

A usinabilidade da maioria das ligas de alumínio é excelente. O alumínio pode ser unido empregando uma grande variedade de métodos, entre eles, por fusão e solda de resistência, brasagem, solda adesiva e métodos mecânicos, tais como rebitagem e parafusamento.

Maleabilidade e durabilidade

A excelente combinação de resistência e leveza do alumínio está reduzindo o peso dos aviões e dos carros, ônibus, caminhões, trens e navios, diminuindo, consequentemente, o consumo de energia e a poluição gerados pelos meios de transporte. Por isso, não é de surpreender que o uso do alumínio em trens, vagões, metrôs, ônibus e navios esteja crescendo tanto, principalmente para as estruturas (carrocerias) e cascos (de navios).

Além disso, o alumínio é 100% reciclável, permitindo uma enorme economia de energia. Pode, no entanto, levar à ignição e causar explosões, quando misturado com halogênios, dissulfedo de carbono e cloreto de metilo.

Propriedades Extensivas e Intensivas

 

Apesar de ser um dos metais mais abundantes da crosta terrestre, o alumínio só tinha sido descoberto 28 anos antes e várias décadas ainda passariam antes de serem desenvolvidos processos que permitissem sua obtenção industrial em um estado razoavelmente puro.

O alumínio é um metal de símbolo Al, branco brilhante, leve, dúctil, maleável, que o ar altera muito pouco e que apresenta uma estrutura cristalina cúbica de face centrada, característica de todos os elementos metálicos.

Obtenção do alumínio primário.

O alumínio é abundante na natureza, principalmente em forma de silicatos. Sólido, de densidade 2,7 que funde a 660º C e é um bom