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A U L A
Por que o alumÌnio
compete com o aÁo?
l Sobre carbono l Extração do alumínio da bauxita l Reciclagem do alumínio l As propriedades do alumínio l Por que o alumínio não enferruja
Æ O que é o aço
Æ Existem diferentes tipos de aço
Æ O aço enferruja
Æ Alumínio é metal
Æ Densidade
Æ Ponto de fusão
Æ Somente ferro é atraído pelo ímã
O aço é um material de muita utilidade para nós. Já sabemos que, para se obter o aço com as características que nós queremos, basta adicionar quantida- des controladas de outros metais, como crômio, alumínio, níquel, titânio etc. A principal substância que tem em qualquer tipo de aço é o carbono, que não é um metal. O carbono é uma substância simples que não tem as propriedades de um metal. Por isso ele é chamado de umnão-metalnão-metalnão-metalnão-metalnão-metal. A grafite de lápis é carbono. Ela quebra fácil, não dá para fazer chapas de carbono, nem dá para transformá- la em fios. A única propriedade da grafite que é igual à dos metais é a de conduzir corrente elétrica. Por causa dessa propriedade, a grafite é usada na fabricação de pilhas. Se você desmontar uma pilha, vai encontrar dentro dela um cilindro preto que é feito de carbono. Ele conduz a corrente elétrica que é produzida na pilha. No aço são colocados outrosnão-metaisnão-metaisnão-metais. Os mais comuns são o fósforonão-metaisnão-metais e o silício. As características do aço dependem das substâncias adicionadas ao ferro e das suas quantidades. Vendo todas as aplicações do aço, temos a impressão de que se trata de um material perfeito, de que seu único defeito é a corrosão. Existe outra desvantagem do aço que não é muito visível para nós. É o seu peso. O aço é basicamente ferro; por isso é muito pesado. Essa é a grande desvantagem do aço.
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O que vocÍ
vai aprender
Seria bom
j· saber
Isto lhe
interessa
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A U L A É fácil de confirmar isso. Experimente carregar um objeto feito de aço e um outro feito de alumínio e você vai notar a diferença.
l Mas será que dá para construir uma máquina com alumínio?
Com o alumínio puro talvez seja difícil, mas, com as ligas de alumínio, é possível fazer muita coisa. O que era feito de ferro, há pouco tempo, agora é feito de alumínio.
Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1 Faça uma lista de objetos que não aparecem na figura, e que eram feitos de aço e agora são feitos de alumínio.
Uma das principais qualidades do alumínio é a de ser um metal muito leve.
Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 A densidade do alumínio é mais ou menos a metade, um terço ou um décimo da densidade do ferro?
Além da densidade muito baixa, o alumínio tem características mecânicas muito boas. Pode ser facilmente transformado em chapas ou em fios. Isso aumenta a possibilidade de seu uso. Outra característica interessante do alumí- nio é a de que ele conduz eletricidade. Por isso ele é usado em fios de alta tensão.
Nas cidades grandes, existe muita campanha pela reciclagem do alumínio. Será que é difícil reciclar alumínio?
Na fábrica de reciclagem existe um forno aberto, onde se faz a fusão do alumínio. A sucata de alumínio é preparada antes de ir para o forno. Ela passa por uma esteira magnética.
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A U L A VocÍ precisa saber
l CarbonoCarbonoCarbonoCarbonoCarbono, fósforofósforofósforofósforofósforo esilíciosilíciosilíciosilíciosilício são substâncias simples, não-metais. São adici- onadas ao aço para dar-lhe propriedades melhores.
l AlumínioAlumínioAlumínioAlumínioAlumínio é um metal, cuja densidade é menor que a do ferro. Sua tempe- ratura de fusão também é menor que a do ferro.
l O alumínio pode ser transformado facilmente em chapas, fios e perfis.
l O alumínio é encontrado na natureza na forma de um minério chamado bauxitabauxitabauxitabauxitabauxita.
l Bauxita é uma mistura de óxidos, em que o óxido de alumínio é encontrado em maior quantidade. O Brasil é rico em bauxita, principalmente os estados de Minas Gerais e Pará.
l O alumínio é obtido da bauxita num processo que usa eletricidade. Por isso é um processo caro.
l ReciclarReciclarReciclarReciclarReciclar alumínio é mais barato do que obter alumínio a partir da bauxita, porque é só fundir o alumínio.
l O alumínio recobre-se rapidamente com uma camada de óxido de alumínio, porque o alumínio se liga facilmente ao oxigênio do ar. Essa camada de óxido é muito fina e dura e não deixa passar oxigênio. Por isso ela protege o alumínio, que fica muito resistente ao ataque do ar e da chuva.
Na aula 19 você viu quemetalmetalmetalmetalmetal é uma substância simples, ou uma liga, que tem brilho, é maleável, dúctil, deixa passar eletricidade e conduz calor. As substâncias simples que não têmtodastodastodastodastodas essas propriedades são chamadas denão-metaisnão-metaisnão-metaisnão-metaisnão-metais. Das substâncias simples que você conhece, nitrogênio e oxigênio são não- metais, porque não têm nenhuma das propriedades dos metais. Carbono, por outro lado, não tem brilho, não é maleável, nem dúctil (quebra com facilidade), mas deixa passar eletricidade. Alumínio é obtido do minério chamadobauxitabauxitabauxitabauxitabauxita. Bauxita é uma mistura de óxido de alumínio, óxido de ferro e de alguns outros óxidos. Metade da bauxita é óxido de alumínio. O óxido de ferro dá cor marrom-avermelhada à bauxita. Ela parece uma terra comum. Para extrair alumínio da bauxita, primeiro precisamos separar o óxido de alumínio dos outros óxidos. Isto é feito com uma substância chamada soda cáustica, que precisa estar quente. O óxido de alumínio dissolve-se e os outros óxidos, não. Obtém-se uma mistura heterogênea. Dá para separar os outros óxidos por decantação. Em seguida, precisa-se separar o óxido de alumínio dessa solução. Essa é só a primeira parte da produção de alumínio a partir da bauxita. Tem- se agora óxido de alumínio puro.
Vamos
pensar mais
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O óxido de alumínio é misturado com outras substâncias e é aquecido a A U L A 980 oC. Passa-se eletricidade por ele e aí forma-se o alumínio. O oxigênio, que estava ligado a ele, vai embora. Para produzir 1 kg de alumínio precisa-se de tanta eletricidade quanto para deixar acesas 250 lâmpadas durante uma hora. Dá para perceber que sai caro produzir alumínio a partir da bauxita. É preciso separar o óxido de alumínio e, depois, usar muita eletricidade. Este é o motivo por que é tão interessante reciclar alumínio. Para reciclar sucata de alumínio, basta aquecê-la até a temperatura de fusão do alumínio, que é de 660 oC. O alumínio derretido é transformado em lingotes, que são vendidos às indústrias que o usam. Às vezes, vem ferro junto com o alumínio Para separá-lo usa-se um ímã, antes de jogar a sucata de alumínio no forno de fusão. Quando a sucata de alumínio é de latas de refrigerante, a gente precisa prensar um monte de latas para formar um pacote menor. É que as latas são de alumínio muito fino e na temperatura do forno de fusão seriam atacadas pelo oxigênio do ar. O alumínio formaria óxido de alumínio e perderíamos todo o alumínio. Quando as latas estão prensadas, o oxigênio não chega lá tão facilmen- te e o alumínio derrete antes de ser atacado pelo oxigênio. Veja os exercícios 1 e 7 da Aula 16 sobre queima de folhas de papel.
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® Que carbono não é metal.
® As propriedades do carbono.
® Quais são as desvantagens do aço.
® Que o alumínio tem densidade muito menor que a do aço.
® Por que é importante reciclar alumínio.
® Como se extrai o alumínio do minério.
® O que é a bauxita.
® O que acontece com o alumínio metálico no ar.
® Por que as latas de alumínio devem ser prensadas para fazer a reciclagem.
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Agora eu sei
