Atps Quimica

1. Introdução

O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Mesmo utilizado milênios antes de Cristo, o alumínio começou a ser produzido comercialmente há cerca de 150 anos. Sua produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos. Hoje, os Estados Unidos e o Canadá são os maiores produtores mundiais de alumínio. Entretanto, nenhum deles possui jazidas de bauxita em seu território, dependendo exclusivamente da importação. O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da Amazônia, o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG). A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio, contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio.

2. Desenvolvimento

O alumínio é um metal de símbolo (Al), de numero atômico 13, peso atômico 26,9 e seu ponto de fusão é 660°C, seu ponto de ebulição é 2.467°C e sua densidade é 2,7. 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. Possui um aspecto cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. O alumínio não é tóxico como metal, não magnético, e não cria faíscas quando exposto a atrito. Sua densidade é aproximadamente de um terço do aço ou cobre. É muito maleável, muito dúctil, apto para a mecanização e fundição, além de ter uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido. É o segundo metal mais maleável, sendo o primeiro o ouro, e o sexto mais dúctil. Por ser um bom condutor de calor.

A Propriedade intensiva só depende da natureza do material e não depende da quantidade de material existente na amostra. O alumínio, 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 matéria (mol).

O alumínio pode ser encontrado na natureza através da bauxita de onde é retirada a alumina que, por meio do processo de redução, é transformada em alumínio. A produção é constituída por uma série de reações químicas. Este minério pode ser encontrado próximo à superfície com uma espessura média de 4,5 metros. Sua extração é geralmente realizada a céu aberto com o auxílio de retroescavadeiras. No Brasil o alumínio pode ser encontrado nos estados de Minas Gerais, Pará, São Paulo e Maranhão.

Ele é usado na fabricação de panelas, componentes para produtos eletrônicos etc. Outros usos do alumínio são: Meios de Transporte (Como elementos estruturais em aviões, barcos, automóveis, bicicletas, tanques, blindagens e outros; na Europa têm sido utilizados com frequência para formar caixas de trens), Embalagens: (Papel de alumínio, latas, embalagens Tetra Pak e outras),Construção civil: (Janelas, portas, divisórias, grades e outros), Bens de uso: (Utensílios de cozinha, ferramentas e outros), Transmissão elétrica: (Ainda que a condutibilidade elétrica do alumínio seja 60% menor que a do cobre, o seu uso em redes de transmissão elétricas é compensado pelo seu menor custo e densidade, permitindo maior distância entre as torres de transmissão.

2.1 Cálculos Estequiométricos

A bauxita é uma mistura mineral (óxido e hidróxidos de alumínio) indispensável para a produção do alumínio. Mesmo sendo o terceiro elemento mais presente na natureza e representando 8% da crosta terrestre, a produção do alumínio ou alumina só é economicamente viável em se podendo contar com depósitos de grandes volumes e de boa concentração de minério. São necessárias quatro toneladas de bauxita para a produção de duas toneladas de alumina, que geram uma tonelada de alumínio.” (Alcoa Alumínio SA). Segundo a empresa Alumínio Brasileiro SA (ALBRAS), a obtenção industrial do alumínio metálico se faz pela redução eletrolítica da alumina (Al2O3). O processo se desenvolve através da passagem de corrente elétrica contínua em fornos especiais, chamados cubas eletrolíticas revestidas de carbono a uma temperatura de 960ºC. O processo pode ser representado pela seguinte equação: 2 Al2O3 + C -> 4 Al +3 CO2

O “Relatório de sustentabilidade da indústria do alumínio” produzido pela Associação Brasileira do Alumínio apresenta que o Brasil usa média de 40 Kg de alumínio por veículo, contra os Estados Unidos que usam 128 Kg e a Europa 100 Kg desse metal. Conforme dados da Associação Brasileira de Alumínio, em 2010, a indústria nacional reciclou mais de 450 mil toneladas de alumínio provenientes da sucata de produtos desse metal. Latas de bebida corresponderam a cerca de 50% desse volume. De acordo com essa associação, em 2009, o País reutilizou 98,2% das embalagens desse tipo que fizeram seu giro pelo mercado naquele ano. Em números, o percentual correspondeu ao reaproveitamento de 14,7 bilhões de unidades por dia. Com o resultado, o Brasil se manteve na dianteira do ranking de reciclagem desses materiais, ficando a frente do Japão, que atingiu a marca de 93,4%, da Argentina, onde o índice foi de 92%, e dos Estados Unidos, onde o volume de reciclagem foi de 57,4%.

Discutir com os colegas e responder:

• No processo industrial de obtenção de 40 kg de alumínio, são geradas quantas toneladas de CO2 ?

São gerados 48,89 Kg de CO2 e 0,04889 Toneladas de CO2.

0,108 kg AL ----------- 0,132 kg CO2

40 kg AL ----------- X

X= 48,89 kg CO2

• Quantos quilos de bauxita são necessários para produzir 40 Kg de alumínio?

São necessários 75,56 Kg de bauxita.

0,204 Kg Al203 -------------- 0,108 Kg Al

40 Kg Al -------------- x

X = 75, 56 Kg Al2O3

• Considerando as informações sobre quantidade de alumínio usado nos veículos e percentual reciclagem. Analisar a situação