O que é o alumínio?

O alumínio não é magnético e é um excelente condutor de eletricidade; ele também pode ser facilmente moldado em muitas formas diferentes, proporcionando reflexão da luz, bem como proteção contra radiação e resistência à corrosão.

O alumínio é extraído do minério de bauxita, cujo nome vem do local onde foi descoberto no sul da França, e constitui aproximadamente 8% da crosta terrestre.

É um metal macio

O alumínio (também comumente chamado de alumínio em inglês norte-americano) é um elemento com símbolo Al e número atômico 13. O alumínio é um metal macio e dúctil que pode ser fundido, usinado e extrudado. Devido à sua resistência à corrosão e leveza, suas aplicações para fundição, usinagem e extrusão o tornam adequado para muitos usos. Além disso, sua condutividade térmica e elétrica o torna particularmente adequado. Por fim, esse elemento não magnético possui apenas um isótopo estável.

O alumínio, o segundo metal mais abundante na crosta terrestre, só recentemente passou a ser produzido comercialmente em quantidades significativas. O alumínio pode ser encontrado em vários setores que fabricam milhões de produtos diferentes usando alumínio - desde aplicações de transporte e construção, em que a leveza e a resistência são cruciais, até bens de consumo duráveis, como eletrodomésticos e utensílios de cozinha. Ele desempenha um papel essencial nas economias globais como um recurso econômico fundamental.

O alumínio puro raramente é encontrado na natureza e, muitas vezes, precisa ser combinado com outros elementos para formar ligas que possuam propriedades específicas. Metais de liga comuns incluem cobre, magnésio, manganês, silício e estanho; essas ligas ajudam a aumentar a resistência e acrescentam outras características desejáveis, como soldabilidade e usinabilidade.

A baixa densidade e a rigidez do alumínio fazem dele um metal leve ideal com excelente resistência à tração e soldabilidade, além de ser altamente dúctil, o que o torna adequado para ser moldado em tubos ou ângulos. O alumínio também é um bom condutor de eletricidade e calor, sendo que a última propriedade é anodizada para resistir à corrosão; além disso, sua natureza reflexiva natural o torna adequado para aplicações de iluminação ou espelhos.

A humanidade tem utilizado compostos de alumínio há séculos, mas foi somente com a Revolução Industrial que o alumínio se tornou mais acessível como elemento em si. O alúmen, composto de alúmen de potássio (um composto de sulfato de alumínio e potássio), tem sido usado há muito tempo como corante e medicamento; seu nome tem origem no latim alúmen (que significa alcalino em latim) também é amplamente usado atualmente na produção de pasta de dente e sabão; entretanto, concentrações excessivas podem danificar as células e alterar significativamente a função da membrana.

É um metal forte

O alumínio é um dos metais mais fortes disponíveis e apresenta uma incrível relação entre resistência e peso, além de boas propriedades higiênicas e processos de reciclagem que o tornam uma solução mais sustentável. O alumínio também possui qualidades de resistência à corrosão e condutividade, o que o torna popular em utensílios de cozinha e iluminação pública, entre outras aplicações.

O alumínio é macio e dúctil, portanto, pode ser facilmente moldado em estruturas complexas com esforço relativamente mínimo. Além disso, sua camada de óxido de superfície compacta oferece proteção contra a corrosão. Além disso, essa camada firmemente ligada torna o alumínio insolúvel em água, mas estável no ar; e sua capacidade de fusão e fundição faz do alumínio um material extremamente leve e não tóxico, adequado para muitos usos.

Embora o alumínio seja geralmente mais fraco do que o aço, ele ainda pode suportar força e peso consideráveis sem se deformar ou dobrar sob pressão. Infelizmente, no entanto, sua natureza macia o torna suscetível a amassados, marcas de amassados e arranhões mais prontamente do que sua contraparte de aço.

O alumínio puro para aplicações comerciais possui uma resistência à tração de 90 MPa e pode ser reforçado ainda mais por meio de trabalho a frio. Além disso, a liga com elementos como cobre, manganês, silício e ferro em porcentagens específicas aumenta ainda mais sua ductilidade, enquanto o endurecimento por trabalho torna as ligas ainda mais fortes.

O alumínio tem um número atômico de 13 e ocupa o terceiro lugar na Terra, atrás do oxigênio e do silício, em termos de abundância. Embora nunca ocorra naturalmente em sua forma metálica, as propriedades químicas do alumínio permitem que ele forme compostos como o alúmen, que é usado em sistemas de purificação de água. Somente em 1825 o físico dinamarquês Hans Christian Orsted conseguiu produzir uma forma impura ao reagir cloreto de alumínio anidro com potássio; mais tarde, no mesmo ano, Friedrich Wohler conseguiu extrair o alumínio metálico puro.

É um metal leve

O alumínio é um dos elementos mais abundantes na Terra, ocorrendo naturalmente em rochas e vegetação, tanto em massas de terra quanto em corpos d'água. Embora o alumínio nunca ocorra em seu estado puro na natureza, ele se combina prontamente com o oxigênio e outros elementos para formar compostos, tornando esse metal um metal não ferroso muito macio, dúctil, resistente à corrosão, leve e condutor de eletricidade, com uma das mais altas classificações de condutividade elétrica disponíveis para a fabricação de chapas e folhas finas.

O peso leve e a ductilidade do alumínio fazem dele um material de construção versátil, pois pode ser utilizado tanto em estruturas de suporte de carga quanto em estruturas sem suporte de carga. Além disso, sua capacidade de moldagem faz com que seja popularmente escolhido para aviões, carrocerias de automóveis, revestimentos e telhados, panelas e frigideiras, bem como produtos de consumo como panelas e frigideiras. As ligas de alumínio também podem oferecer propriedades exclusivas adaptadas especificamente para determinadas aplicações.

A produção de alumínio normalmente usa o processo Bayer, no qual a rocha de bauxita é triturada e pulverizada com água, o que remove partículas de argila e sílica antes de ser seca em um forno e misturada com carbonato de sódio e cal triturada para formar alumina.

A bauxita é uma matéria-prima abundante e econômica para a produção de alumínio, mas o processo de fundição exige operações com uso intensivo de energia que liberam gases de efeito estufa. Portanto, a maioria das fundições globais está localizada em países com eletricidade abundante; muitas fundições de alumínio também foram construídas em margens de lagos para captar a água do mar e usá-la em seus processos, a fim de reduzir as emissões e melhorar a eficiência.

O alumínio é um metal branco-prateado do Grupo 13 da tabela periódica, constituindo um terço da crosta terrestre em massa e o terceiro elemento mais abundante depois do oxigênio e do silício. Embora o alumínio ocorra naturalmente como metal em seu estado puro, sua presença frequentemente forma minerais como a bauxita. O alumínio é um dos três metais não ferrosos mais predominantes no mundo e o terceiro elemento mais abundante.

É um metal resistente à corrosão

O alumínio tem muitas características e aplicações desejáveis no setor. Ele é três vezes mais leve do que o ferro, com uma relação resistência/peso maior, mantendo-se flexível, durável, resistente à corrosão, não magnetizável e com excelentes propriedades de condutividade elétrica, sem falar que é um dos metais mais baratos disponíveis comercialmente! A versatilidade do alumínio faz com que ele seja usado em contêineres, utensílios de cozinha, latas de bebidas, fuselagens de aeronaves e carrocerias de automóveis, entre muitas outras coisas.

O alumínio metálico pode sofrer corrosão quando exposto a ambientes hostis, com íons de hidrogênio auxiliando o processo ao reagir com moléculas de oxigênio para formar óxido de alumínio. No entanto, essa reação é reversível e a superfície permanecerá estável, a menos que a concentração de hidrogênio na solução ultrapasse determinados níveis limítrofes; nesse ponto, começa a corrosão em frestas e o hidróxido de alumínio precipita-se da solução e começa a corrosão por conta própria - conhecida como corrosão em frestas.

O alumínio pode estar sujeito à corrosão em várias condições ambientais, incluindo soluções ácidas, alcalinas e de cloreto. A corrosão geralmente começa rapidamente em fendas ou rachaduras antes de se dissolver em um eletrólito para formar hidróxido de alumínio solúvel em água; essa forma de corrosão é especialmente predominante em ambientes marinhos com altas concentrações de cloreto.

A corrosão uniforme ocorre em produtos expostos a ambientes ácidos ou alcalinos fortes de forma contínua ou quando suas superfícies são arranhadas ou machucadas e expõem o material subjacente a eletrólitos; esse tipo de corrosão geralmente leva à corrosão por pite ou à corrosão por esfoliação (uma forma de corrosão intergranular).

O alumínio é encontrado em abundância na crosta terrestre, mas nunca aparece sozinho na natureza. Em vez disso, ele existe combinado com outros elementos como sulfato de alumínio e potássio (KAl(SO4)212H2O) ou como bauxita; esta última é uma rocha marrom-avermelhada que contém misturas de hidróxidos e óxidos de alumínio extraídos do solo e processados pelo processo Bayer antes de serem refinados em alumínio puro para uso em várias aplicações.