Alumínio
Metal (Al) branco brilhante, leve, dúctil e maleável, que o ar altera muito pouco.
O alumínio é abundante na natureza, principalmente em forma de silicatos. É um sólido branco, de densidade 2,7 que funde a 660º C e é um bom condutor de calor e eletricidade. Em estado puro, é bastante mole e maleável. Embora seja muito oxidável, não se altera em contato com a água nem com o ar, pois sua superfície é protegida por uma fina camada de alumina. É trivalente em seus composto, como a alumina Al2O3 ou o cloreto AlCl3. Sua metalurgia chegou ao ponto ideal em 1886, graças a esforços simultâneos do francês Héroult e do norte americano Hall.
A elaboração do metal a partir de seu principal minério, a bauxita (à base de óxido de alumínio), efetua-se industrialmente em duas fases sucessivas:
1. Obtenção de alumina pura, como o minério atacado por soda, precipitação e eliminação das impurezas, lavagem e calcinação, segundo o processo Bayer.
2. Eletrólise ígnea da alumina em solução de fluoreto duplo de alumínio e sódio (criolita), fundindo a 950º C, num forno elétrico de cuba, com ânodos de carbono (coque, grafite). O alumínio é recolhido com cátodos, no fundo da cuba, apresenta um título de 99,8%; após obter alumínio de extraordinária pureza, com título de 99,995%.
O metal puro é utilizado por sua grande condutibilidade térmica e elétrica (condutores para eletrotécnica, condensadores, refletores), bem como por sua resistência ao ar e a certas corrosões freqüentes (em folhas e placas, serve para embalagens e certas coberturas; atende indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias). As ligas de alumínio, ou ligas leves, devido a seu peso e por serem também imunes a muitas corrosões, encontram por sua vez numerosas aplicações específicas.
A tradicional liga de alumínio-cobre-magnésio, ou duralumínio, pode ser endurecida por um tratamento estrutural (maturação ou envelhecimento) que a torna utilizável na fabricação de automóveis e aviões. outras ligas, com cobre-níquel, com magnésio (alumig), com magnésio-zinco (zicral), sofrem igualmente esse tratamento térmico característico. Em forma de peças de fundição, a liga de alumínio-silício (alpax) é utilizada na produção de blocos de motores de êmbolos de automóveis.
A produção mundial (de primeira fusão) aproxima-se hoje dos 13 de toneladas por ano, tendo mais que quadruplicado nas duas últimas décadas, embora seu ritmo de crescimento já há alguns anos decresça. A geografia da produção não coincide exatamente com a da extração da bauxita, a matéria-prima. Alimentando indústrias sofisticadas, requerendo grandes quantidades de eletricidade (12 a 15kWh por quilo de metal), fator essencial da implantação das usinas de eletrólise, a produção de alumínio toca sobretudo aos países altamente desenvolvidos. Os E.U.A. fornecem quase 1/3 da produção mundial; a Rússia, 1/6. Vêm depois o Japão e o Canadá, seguidos pelo bloco de países da Europa ocidental, s Noruega (que dispõe de abundantes recursos hidrelétricos), a Alemanha Ocidental, a França e a Grã-bretanha. No Brasil a produção em 1979 foi de 1.666.997t.
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Propriedades físicas e
químicas do alumínio: |
| Número atômico: | 13 |
| Peso atômico: | 26,9 |
| Ponto de fusão: | 660º C |
| Ponto de ebulição: | 2.467º C |
| Densidade: | 2,7 |
| Gravidade específica: | Rede cúbica de face centrada |
| Raio atômico: | 1,43 Å |
| Estados de oxidação: | +3 |
| Configuração eletrônica: | 1s22s22p63s23p1 |