Alumínio — da curiosidade à versatilidade

   EM 1821, perto da comunidade francesa de Les Baux, um químico apanhou um mineral duro, semelhante à argila, de coloração avermelhada. Chamado de bauxita por causa do povoado, resultou apresentar uma porcentagem de 52 por cento de alumina. Mas, talvez pergunte, o que é alumina? É o alumínio combinado com o oxigênio, ou óxido de alumínio. Durante anos, esta substância duríssima resistiu a todos os empenhos de reduzi-la a seus componentes. Não foi senão em 1827 que as primeiras gotículas do metal foram extraídas por um processo químico dificílimo e custoso. Não é de se admirar, então, que há cem anos atrás o alumínio fosse mera curiosidade, muito embora seja o terceiro elemento mais abundante da crosta terrestre. Era muito caro, mas com o passar do tempo e com o esforço de cientistas, encontraram-se formas mais econômicas de obtê-lo.

A Matéria Prima

   Embora a bauxita seja a matéria básica da produção de alumínio, todavia, também são necessários outros minerais e substâncias. Mas, primeiro, observaremos como a bauxita é reduzida a alumina pura. As operações de mineração a céu aberto, usando-se enormes escavadeiras elétricas retiram o minério de seu leito de milhares de anos. Duas toneladas de minério são necessárias para se extrair uma tonelada de alumina.
Assim, o minério passa por um processo de redução intermediário antes de ir para a fundição. A bauxita é tratada com uma solução quente de soda cáustica, resultante da combinação de carbonato de sódio e cal. Isto faz que a alumina se transforme em solução, ao passo que as impurezas tais como a sílica, o óxido de ferro e o óxido de titânio se depositam como lama avermelhada. O líquido filtrado então se assenta em grandes tanques de precipitação onde a alumina, quimicamente combinada com a água, se cristaliza. Tais cristais são enviados através de grandes cubas rotativas, aquecidas a 1.100° C. para afastar todas as moléculas de água, deixando a branca alumina pulverulenta pronta para despacho. Das cubas de estocagem ou longas pilhas sobre o solo, correias de transporte movem a alumina para os porões de navios que a aguardam para transporte para as fundições.

   Nas fundições, a alumina é combinada com outra matéria prima — a criolita. Este mineral, de cor branco-azulada, cujo pó é praticamente invisível na água, é minerado na Groenlândia, onde os esquimós se referem a ele como “o gelo que não se derrete no verão”. Também é produzido sinteticamente na Alemanha. Cientistas descobriram ser isso, a chave para abrir o vasto manancial terrestre deste metal. Estabeleceram que a criolita fundida dissolveria o duro óxido de alumínio e, então, por atravessar pela solução fundida poderosa corrente elétrica, o alumínio se separaria do oxigênio, permitindo que o metal puro se assentasse no fundo do vaso. Assim, nasceram “cubas” eletrolíticas para a produção de alumínio.
   Para a produção em larga escala de alumínio fundido, muitas “cubas” são necessárias, sendo colocadas em “filas de cubas”. Nas fundições da Companhia de Alumínio do Canadá, algumas são feitas de aço de uma polegada, com cerca de nove metros de comprimento, três e sessenta de largura e um e vinte de fundo. Acham-se revestidas de carvão que se torna o cátodo (pólo negativo) da célula, ao passo que o cátodo (pólo positivo) é uma mistura de coque de petróleo e piche. Este composto, colocado em receptáculos retangulares de alumínio ou de aço, é pendurado acima da “cuba”. O equipamento de controle abaixa progressivamente este tipo contínuo de anódio substituível na “cuba”, à medida que se funde a si mesmo e é usado na solução fundida de alumina e criolita. É interessante que este material é devorado na proporção de mil libras para cada tonelada de metal produzido.
   A fluorita da Terra Nova é outro importante ingrediente, bem como outros materiais ao redor do globo. As matérias primas adicionadas para a produção de uma tonelada de alumina pura atingem sete toneladas. Assim, a produção ininterrupta exige um arranjo bem organizado de transporte para se assegurar que todo o material necessário esteja disponível no tempo exato e no local exato. Por exemplo, materiais que encheriam 250 vagões são consumidos cada vinte e quatro horas pelas caldeiras no Vale Saguenay de Quebeque.

O Papel da Eletricidade

   Tenha em mente que a bauxita é usualmente minerada em terras pouco elevadas da zona tropical ou semitropical. Por conseguinte, a matéria prima mais importante necessária — a abundância de energia elétrica barata — raramente se encontra próxima do depósito do minério. Em resultado disso, a alumina tem de ser transportada para o local da energia. Isto é o que tornou o Canadá, com seus abundantes suprimentos de barata energia elétrica, um local natural para algumas das maiores fundições de alumínio do mundo.
   Se mantiver acesa uma lâmpada comum de 25 watts durante duas semanas, a eletricidade usada equivaleria à quantidade exigida para a produção de uma libra ou quase meio quilo de alumínio.

Fabricação

   O produto final é leve, resistente a corrosão e maleável, sendo muito usado em diversas áreas da indústria. A natureza proteica do metal é ainda mais destacada por sua agradável aparência e por ser eficiente condutor tanto de calor como de eletricidade. Assim, venha agora e observe como esta substância interessante se transforma em alguns dos aparelhos úteis que se tornaram comuns em nosso mundo moderno.
   Pode se tornar a superestrutura de um transatlântico ou a “pele” de um jato intercontinental. Como rolo, talvez o esteja usando em sua cozinha para inúmeros fins, ou o retire de sua barra de chocolate favorito. Mas, isso não é tudo.

   Talvez resida em Londres, Inglaterra, e viaje diariamente pelo “subterrâneo”. Seu confortável trem é feito de alumínio. Ou, uma viagem recente pela Espanha foi feita no famoso “ACT-Talgo”, das Ferrovias Espanholas. Ligas de alumínio contribuíram para sua agradável viagem. Na América do Norte, as ferrovias usam cada vez mais esse metal que certa vez era apenas curiosidade. Vagões frigoríficos, gôndolas, vagões de carga ou vagões-tanques, todos feitos de alumínio, alinham-se em trens de mais de um quilômetro e meio de extensão. Nas rodovias do mundo, o metal é usado em caminhões, ônibus, carros-reboques e até mesmo em seu próprio automóvel. Muitos dos ascendentes arranha-céus das grandes cidades do mundo têm o frontispício recoberto, ou contém painéis de folhas de porcelana esmaltada ou reluzentes de ligas de alumínio.

   Do Equador aos pólos e por toda a terra, encontram-se cada vez mais utilizações deste metal campeão do peso leve. Mais de dois quilos e oitocentas gramas de alumínio encimam o famoso Monumento a Washington, fornecendo-lhe não só bonita cobertura prateada, mas também protetor condutor de eletricidade. Sistemas portáteis de irrigação, feitos de alumínio, são usados nas plantações de café no Brasil e nas fazendas de açúcar de beterraba na parte meridional de Alberta. Mais de onze milhões de quilômetros de linhas de transmissão cruzam os países do mundo, transportando a vital energia elétrica para as cidades e as fábricas, por meio de condutores de alumínio reforçados com aço. Em muitos casos, estes são pendurados agora em torres de alumínio. Até mesmo casas de oito cômodos, com duas varandas, tendo um peso total de apenas pouco mais de mil quilos, estão sendo pré-fabricadas à base deste metal de muitas utilizações.

   Seria possível prosseguir interminavelmente, descrevendo os produtos de milhares de fábricas que produzem tudo, desde grampos de cabelo a cadeiras de estar, e de barris de cerveja a instrumentos portáteis do carpinteiro e do mecânico! Sim, o alumínio não mais e uma curiosidade, mas é um dos mais versáteis metais conhecidos pelo homem, razão de este ser grato ao Grandioso Criador, que primeiro o depositou na crosta da terra.

Texto baseado na Revista Despertai! de 8 de fevereiro pp. 18-21

Imagens: Google

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