BREVE HISTÓRIA DO ALUMÍNIO

Acredita-se que o alumínio tenha se formado através de sucessivas colisões dos átomos de hidrogênio em altas temperaturas e fortes pressões durante o nascimento do sistema solar^[1]. Hoje ele é conhecido como o elemento químico de número atômico igual a treze (Z = 13), e o seu nome provém de um derivado da palavra latina alumen, nome dado a um dos seus sais, o sulfato de alumínio (Al₂(SO₄)₃)^[2].

O que se sabe a respeito da utilização do alumínio por seres humanos data de 6.000 A.C. quando os povos Persas começaram a fabricar alguns recipientes de cerâmica utilizando como matéria prima um tipo de barro que continha o óxido de alumínio (Al₂O₃), substância hoje conhecida por alumina. Já em meados de 3000. A.C. essa mesma argila com alumina começou a ser utilizada na fabricação de cosméticos, medicamentos e corantes para tecidos feitos pelos egípcios e babilônios^[3].

Repare que até o momento falamos apenas de compostos de alumínio. Foi somente muito tempo depois, em 1825, que Hans Christian Ørsted (1777-1851), cientista, físico e químico dinamarquês, ao aquecer o cloreto de alumínio(AlCl₃) com amálgama de potássio (liga de potássio com mercúrio), conseguiu isolar, pela primeira vez, pequenas quantidades do alumínio metálico em laboratório. Mas foi pelas mãos Friedrich Whöler (1800-1882) que o alumínio pôde ser preparado de uma forma suficientemente pura, o que contribuiu para a descrição mais adequada do metal, em 1827^[2].

Embora fosse encontrado em abundância na crosta terrestre, nosso protagonista ainda não podia ser produzido em abundância, da forma como conhecemos hoje, pois a sua separação e extração das rochas era extremamente difícil e, por consequência, o alumínio chegou a ser considerado mais valioso que o ouro e mais precioso que a prata. Pela sua preciosidade tornou-se um material de decoração^[4].

Em 1855, pedaços de alumínio já trabalhados com mais precisão, foram colocados em uma exposição francesa organizada a pedido de Napoleão III, o imperador da época. As Amostras puras eram consideradas um milagre. O imperador também comia com pratos e talheres de alumínio e os dividia apenas com convidados nobres, segundo conta a história^[5]. A demanda pelo alumínio cresceu intensamente. Além da mesa da corte francesa, o metal decorou a coroa do rei da Dinamarca e até a capa do Monumento de Washington^[4].

O engenheiro do Bureau Nacional de Padrões William M. Greig (à esquerda) e um homem não identificado examinam a ponta de alumínio no alto do Monumento de Washington, que foi coroado com alumínio em 1884 porque era o metal mais caro (e, portanto, mais impressionante) do mundo, muito mais precioso que o ouro. Créditos da imagem: nist.gov.

O prestígio do alumínio caiu a partir de 1886, quando se descobriu que era possível obter grandes quantidades do metal a partir da eletrólise^[6]. Charles Martin Hall, nos Estados Unidos, e Paul Louis Héroult, na França, trabalhando independentemente, inventaram o mesmo procedimento eletrolítico para reduzir a alumina em alumínio^[7], reduzindo o valor comercial do metal.

Hoje sabe-se que o alumínio é o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre. Seus compostos acham-se concentrados nos 15 km mais externos da crosta e correspondem a cerca de 8% em massa da mesma. Seu minério mais importante é a bauxita. Muitos dos seus compostos encontrados na natureza têm valor como pedras preciosas. Entre estas, os rubis, as safiras, os topázios e os crisoberilos. Ele é o metal não-ferroso mais usado pelo homem^[2].

Mineral nesossilicato de flúor e alumínio conhecido como topázio. Fonte: Pixabay.

Em poucos anos, o alumínio passou de metal mais caro do mundo para um dos mais econômicos. O que não retirou, porém, sua importância para a vida das pessoas e a confecção de inúmeros produtos^[6]. Suas excelentes propriedades físico-químicas atraem vários setores de produção, por exemplo, devido a sua baixa densidade, é muito aplicado na fabricação de equipamentos de transporte, pela sua condutividade térmica e elétrica é utilizado em trocadores de calor e fios condutores de eletricidade, etc. Também é usado na produção de embalagens para alimentos e medicamentos, de máquinas, de bens de consumo comum e em materiais para construção civil^[7]. E outro ponto que torna seu uso extremamente vantajoso é a sua a característica de ser infinitamente reciclável sem perder suas propriedades físico-químicas, uma das principais vantagens em relação à outros metais^[8]. Conhecer as propriedades desse material é fundamental para entender as suas aplicações, vantagens e limitações.

ALGUMAS PROPRIEDADES DO ALUMÍNIO

O alumínio possui ponto de fusão de 660°C, o que é relativamente baixo comparado ao do aço, que é da ordem de 1570°C, tornando o processo de fusão mais barato e acessível^[10]. A leveza é uma de suas principais características, seu peso específico é de cerca de 2,70 g/cm3 (enquanto que o aço, outro material muito utilizado na indústria, possui peso específico igual a 7,85 g/cm^3[9]), que o torna muito atrativo para as indústrias aeronáuticas e de transportes^[10].

A 20ºC e com uma pureza de 99,99%, o alumínio possui condutividade elétrica de 62% da IACS (International Annealed Copper Standard): devido à sua baixa densidade, um condutor de alumínio pode conduzir o dobro de corrente por massa quando comparado com um condutor de cobre, que é duas vezes mais pesado e proporcionalmente mais caro. O alumínio está entre os metais de maior condutividade elétrica^[7].

Quando o alumínio é exposto à atmosfera, rapidamente há a formação de uma fina e praticamente invisível camada de óxido, com o passar do tempo, essa camada vai sofrendo alterações em sua composição, que servirá para proteger o metal de oxidações posteriores. Essa característica de autoproteção dá ao alumínio uma elevada resistência à corrosão. A menos que seja exposto a uma determinada substância ou alguma intempérie que destrua essa película de óxido de proteção, o metal fica totalmente protegido contra a corrosão^[7][10].

Por não ser magnético, é frequentemente utilizado como proteção em equipamentos eletrônicos. Além disso, o metal não produz faíscas, o que é uma característica muito importante para garantir sua utilização na estocagem de substâncias inflamáveis ou explosivas, bem como em caminhões-tanque de transporte de combustíveis^[10].

O alumínio tem uma refletividade acima de 80%, a qual permite ampla utilização em luminárias e, além disso, coberturas de alumínio refletem uma alta porcentagem do calor do Sol, fazendo com que edificações cobertas com esse material sejam menos quentes no verão^[10].

Para saber mais sobre a história, processos industriais, propriedades e usos do alumínio, acesse o manual elaborado pela Associação Brasileira de Alumínio – ABAL, e nossas demais referências.

Recipientes feitos de alumínio. Fonte: Unsplash.

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