Quimica-aluminio

SUMÁRIO

1.0) Alumínio ................................................................................................... 5

2.0) Propriedades físicas – química.......................................................................7

3.0) Propriedades extensivas e intensiva do alumínio ............................................8

4.0) o aço pode ser substituído pelo alumínio ......................................................10

5.0) Bauxita...................................................................................................... 12

6.0) Fluxograma ...............................................................................................14

7.0) Informações...............................................................................................15

 

ALUMÍNIO

1) ALUMÍNIO

O alumínio não é encontrado na natureza como elemento puro. Ele apresenta reatividade química relativamente alta, o que significa que tende a se combinar a outros elementos e formar compostos. Mais de 270 minerais nas rochas e solos da Terra abrigam compostos de alumínio. Isso o torna o metal mais abundante e o terceiro elemento mais encontrado na crosta terrestre, ficando atrás do silício e do oxigênio. O quarto metal mais comum é o ferro, seguido por magnésio, titânio e manganês. A fonte primária do alumínio é um minério chamado bauxita. Um minério é qualquer sólido de ocorrência natural do qual se possa obter metal ou mineral valioso. No caso, o material sólido é mistura de alumínio sólido hidratado e de óxido de ferro hidratado. "Hidratado" é uma referência às moléculas de água que se apegam quimicamente aos dois compostos. A fórmula química do óxido de alumínio é Al2O3 e a do óxido de ferro é Fe2O3. Os depósitos de bauxita surgem como camadas lisas localizadas perto da superfície terrestre, e podem se estender por quilômetros. Os geólogos os localizam por meio de prospecção - extrair amostras de núcleo ou escavar locais que possam abrigar o minério. Ao analisar as amostras, os cientistas podem determinar a quantidade e a qualidade da bauxita. Depois que o minério de ferro é descoberto, minas abertas fornecem a bauxita que posteriormente se transformará em alumínio. Primeiro as escavadeiras limpam o terreno sobre um depósito. Depois, os operários afrouxam a terra usando explosivos, o que conduz o minério à superfície. Grandes pás mecânicas recolhem a terra rica em bauxita e a despejam em caminhões, que transportam o minério às instalações de processamento.

© istockphoto.com / Joseph Luoman

Vista aérea da extração de bauxita no meio da Amazônia

O primeiro passo na produção comercial de alumínio é a separação do óxido de alumínio do óxido de ferro na bauxita. Isso é realizado por meio de uma técnica desenvolvida por Karl Joseph Bayer, um químico austríaco, em 1888. O processo Bayer envolve misturar bauxita com soda cáustica ou hidróxido de sódio e aquecer a mistura sob pressão. O hidróxido de sódio dissolve o óxido de alumínio e forma aluminato de sódio. O óxido de ferro se mantém em estado sólido e é separado por filtragem. Por fim, o hidróxido de alumínio introduzido no aluminato de sódio líquido causa a precipitação do óxido de alumínio, ou seja, faz com que ele saia da solução em forma sólida. Esses cristais são lavados e aquecidos para eliminar a água. O resultado é óxido de alumínio puro, um pó branco fino também conhecido como alumina. A alumina é um material útil por direito próprio. Sua dureza a torna útil como abrasivo e como componente para ferramentas de corte. Também pode ser usada para purificar água e fazer cerâmicas e outros materiais de construção. Mas seu uso primário é como ponto de partida para a extração de alumínio puro.

2) PROPRIEDADES FÍSICAS – QUÍMICAS

O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicas – entre as quais se destacam:

Baixo peso Alta condutibilidade térmica

Metal não ferroso Alta condutibilidade elétrica

Resistência à corrosão Infinita reciclagem.

As propriedades físicas são as propriedades que se relacionam com as transformações físicas, transformações em que não alteramos a constituição da substância. A substância continua sendo a mesma; não há formação de novas substâncias. As propriedades químicas – São as propriedades que se relacionam com as transformações químicas, existindo a formação de novas substâncias a partir daquilo que existia inicialmente. Algumas propriedades - como temperatura, ponto de fusão e densidade — não dependem da quantidade de amostra analisada. Essas propriedades, chamadas propriedades intensivas, são particularmente úteis na química porque muitas podem ser usadas para identificar substâncias. As propriedades extensivas das substâncias dependem da quantidade de amostra e incluem medidas de massa e volume. Elas estão relacionadas com a quantidade de substância presente. O alumínio, de símbolo químico Al, é um elemento químico metálico trivalente, leve, sólido cristalino, de cor branca - prateado e sem odor característico. Este metal é incluído no conjunto dos metais representativos, com número atômico igual a 13 (grupo do boro). O alumínio é uma das espécies mais reativas que se conhece. A temperaturas elevadas, cerca dos 180ºC, reage com a água, produzindo hidróxido de alumínio (Al(OH)3) e hidrogênio (H2), e com outros óxidos metálicos, produzindo o respectivo metal e óxido de alumínio (Al2O3). Outra característica importante deste metal é a sua excelente resistência à corrosão. Quando exposto ao oxigênio, à água e a outros oxidantes, forma-se rapidamente à sua superfície uma película contínua, fina, resistente e protetora, de óxido de alumínio (alumina), conferindo-lhe alta resistência à corrosão. Esta película é dissolvida por soluções alcalinas e por alguns ácidos, como o ácido sulfúrico. Muitas das suas aplicações são baseadas nas suas propriedades, como: