cátions continuação
Vanessa Menêses
Vanessa Menêses
O alumínio é um dos poucos elementos abundantes na natureza que
parecem não apresentar nenhuma função biológica significativa. Algumas
pessoas manifestam alergia ao alumínio, sofrendo dermatites ao seu
contato, inclusive desordens digestivas ao ingerir alimentos cozidos
em recipientes de alumínio. Para as demais pessoas o alumínio não é
considerado tão tóxico como os metais pesados, ainda que existam
evidências de certa toxicidade quando ingerido em grandes quantidades.
Em relação ao uso de recipientes de alumínio não se têm encontrado
problemas de saúde, estando estes relacionados com o consumo de
antiácidos e antitranspirantes que contêm este elemento. Tem-se
sugerido que o alumínio possa estar relacionado com o mal de
Alzheimer, ainda que esta hipótese não tenha comprovação conclusiva.
O Alumínio é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre na
forma de óxido de alumínio (Al2O3). Talvez por causa disto ele é tido
como inofensivo mas a exposição a altas concentrações pode causar
problemas de saúde principalmente quando na forma de íons em que ele é
solúvel em água.
A ingestão do alumínio pode acontecer através da comida, do ar e
contato com a pele. A ingestão por muito tempo do alumínio em
concentrações altas pode levar a sérios problemas de saúde como:
Demência
Danos ao sistema nervoso central
Perda de memória
Surdez
Fortes tremores
Dores musculares
Cólicas
Fraqueza
Inapetência
Impotência
A inspiração de alumínio em pó em fábricas onde este elemento é
utilizado no processo de produção pode levar à fibrose pulmonar e
outros danos ao pulmão. Este efeito conhecido como Mal de Shaver é
complicado pela presença no ar de sílica e óxido de ferro. Na diálise
renal ele pode penetrar nos rins e causar danos.
Sua concentração parece ser maior em lagos ácidos. Nestes lagos o
número de peixes e anfíbios está diminuindo devido a reações de íons
de alumínio com proteínas nos alevinos de peixes e embriões de
anfíbios.
Clayton Christian Guedes da Silva
Numa exposição internacional realizada em Paris, em 1855, foram exibidos quatro grandes blocos de alumínio, que não tinham outra função além da decorativa. Apesar de ser um dos metais mais abundantes da crosta terrestre, o alumínio só tinha sido descoberto 28 anos antes e várias décadas ainda passariam antes de serem desenvolvidos processos que permitissem sua obtenção industrial em um estado razoavelmente puro.
O alumínio é um metal de símbolo Al, 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.
O alumínio é abundante na natureza, principalmente em forma de silicatos. Sólido, 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 compostos, como a alumina Al2O3 ou o cloreto AlCl3.
Propriedades físicas e químicas:
Na ordem decrescente, de acordo com o peso, dos elementos que constituem a crosta terrestre, o alumínio ocupa o terceiro lugar, representando cerca de oito por cento em peso do total. Esse metal faz parte da composição de grande número de rochas e pedras preciosas; entre as primeiras cabe mencionar, graças a seu interesse mineralógico ou metalúrgico, os feldspatos, as micas, a turmalina, a bauxita e a criolita. Entre as pedras preciosas, aquelas que apresentam um maior teor de alumínio são o coríndon, as safiras e os rubis.
O alumínio possui altos índices de condutividade elétrica, e não se altera em contato com o ar ou em presença de água, graças a uma fina capa de óxido que o protege de ataques do meio ambiente. Apresenta, entretanto, elevada reatividade quando em contato com outros elementos: em presença de oxigênio, sofre reação de combustão, liberando grande quantidade de calor, e ao combinar-se com halogênios (cloro, flúor, bromo e iodo) ou com o enxofre, produz imediatamente os respectivos haletos e sulfetos de alumínio.
Descoberta e aplicações:
Desde épocas remotas, já se sabia existir no alúmen (sulfatos duplos de metais) e em outros minerais um metal de características específicas. Entretanto, somente em 1825, o dinamarquês Hans Christian Örsted isolou o alumínio, através da redução do cloreto de alumínio em uma amálgama de potássio. Posteriormente, outros químicos realizaram diversas experiências que permitiram um estudo mais preciso das propriedades desse metal. Destacam-se nesse sentido os trabalhos do alemão Friedrich Wöhler, que conseguiu obter pós e glóbulos de alumínio puro.
A moderna produção de alumínio teve início em 1886, graças a esforços simultâneos do francês Paul-Louis-Toussaint Héroult e do norte americano Charles Martin Hall com o processo desenvolvido, quase simultaneamente. Esse procedimento favorecido pela difusão do uso da energia elétrica, consistia em submeter massas de alumina (óxido de alumínio) purificada, dissolvidas em criolita fundida, ao processo de eletrólise (decomposição de substâncias em solução pela passagem de corrente elétrica).
É nos países com elevado grau de industrialização que se concentra a maior parte das variadas aplicações do alumínio. A maior parte da produção mundial destina-se às indústrias aeronáutica e automobilística.
Outra importante área de aplicação do alumínio é a fabricação do arame, tanto usando o metal puro ou ligas. Com o alumínio são fabricados cabos de transmissão de eletricidade, através de processos de trefilação. Por medida de segurança esses fios são freqüentemente recobertos por uma capa isolante flexível, geralmente de borracha. Também é usado, devido a sua grande condutibilidade térmica e elétrica e condutores para eletrotécnica, condensadores e refletores.
As ligas de alumínio apresentam propriedades importantes, principalmente no que diz respeito a sua facilidade de manipulação e deformação plástica. Como conseqüência, são amplamente empregadas na fabricação de parafusos, peneiras pinos, dobradiças, etc. Essas características delimitam outro dos grandes campos de aplicação do alumínio e suas ligas, o dos materiais de construção. Assim é comum a utilização desse metal no revestimento de fachadas e na fabricação de janelas. O alumínio é também empregado por sua resistência ao ar e a certas corrosões freqüentes em folhas e placas, embalagens dos mais diversos tipos, certas coberturas; atende indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias.
Industrialização do alumínio:
A adaptação das peças de alumínio à forma e à textura adequadas para cada uma de suas muitas aplicações obriga à utilização de uma série de operações industriais.
O principal processo de tratamento do alumínio é a laminação, cujo fundamento é a redução ou modificação da espessura de uma peça metálica através de sua compressão em equipamentos especiais denominados laminadores. Outro processo habitual utilizado para a conformação do alumínio é a extrusão, através da qual o metal, em estado semi-sólido, passa através de um molde vasado, de forma e dimensões semelhantes.
Há também, a elaboração do metal a partir de seu principal minério, a bauxita (à base de óxido de alumínio), que 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%.
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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 |
alessandro. vidal975
O alumínio é o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre (8,13 %) e, logo a seguir ao oxigénio e silício, o terceiro elemento mais abundante. Devido à elevada afinidade para o oxigénio, não é costume encontrá-lo como substância elementar mas, sim, em formas combinadas tais como óxidos ou silicatos.