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Trabalho de Tecnologia dos Materiais – Profº Montes
Turma A - Noite
Integrantes:
 Adriana Borrego
 Djonathas Silva
 Eduardo Picon
 Flávia Marques
 Jéssica Barros
 Júlio Cesar
1
 O metal e a sociedade;
 Características técnicas (propriedades dos materiais);
 Importância econômica no setor industrial nacional;
 Aplicações: produtos finais, ligas metálicas (melhorias);
 Benefícios e malefícios à saúde / Meio ambiente.
2
3
Há sete milênios, ceramistas da Pérsia já produziam seus
vasos com um tipo de barro que continha óxido de alumínio,
que hoje conhecemos como alumina. Trinta séculos mais
tarde, egípcios e babilônios usaram uma outra substância
contendo alumínio na fabricação de cosméticos e produtos
medicinais. Até então, nada se sabia sobre o metal na forma
como o conhecemos hoje.
Apesar de ser o 3º mais abundante do planeta, o metal puro
não é encontrado naturalmente. O processo percorrido até
conhecermos o alumínio na sua forma atual foi longo.
Veja:
4
Os Persas fabricaram potes e recipientes de argila que continham óxido de
alumínio (Al2O3).
Argilas com alumina eram utilizadas por povos antigos do Egito e Babilônia para
a fabricação de cosméticos, medicamentos e corantes de tecidos.
Primeira obtenção do que até então mais se aproximava do alumínio. Humphrey
Davy foi o mentor da descoberta, fundindo ferro na presença de alumina.
O francês P. Berthier descobre um minério avermelhado, que contém 52% de
óxido de alumínio, perto da aldeia de Lês Baux, no sul da França. É a descoberta
da bauxita, o minério mais comum de alumínio.
5
O físico dinamarquês Hans Christian Oersted consegue isolar o alumínio
de outra maneira, a partir do cloreto de alumínio na forma como é
conhecido hoje.
Primeira obtenção do alumínio por via química, realizada por Henry Saint–
Claire Deville.
Deville mostra na exposição de Paris, o primeiro lingote de um metal
muito mais leve que o ferro.
6
 Torna-se público, o processo de obtenção de alumínio por meio
da redução eletrolítica da alumina dissolvida em banho fundido de
criolita.
 Esse procedimento foi desenvolvido separadamente pelo norte-
americano Charles Martin Hall e pelo francês Paul Louis Toussaint
Héroult, que o descobriram e o patentearam quase simultaneamente.
Esse processo ficou conhecido como Hall-Heróult e foi o que permitiu
o estabelecimento da indústria global do alumínio.
7
 O alumínio transparente é conhecido na indústria como ALON ™, uma
cerâmica transparente cristalizada sobre átomos de alumínio. Apesar de ser uma
cerâmica, é muito mais resistente que o vidro blindado, e seu desenvolvimento foi
inicialmente buscado pelo exército americano para a construção de janelas em
veículos blindados.
 O alumínio transparente é muito mais resistente, leve e fino que o vidro
blindado, oferecendo diversas vantagens para a blindagem de veículos. Apresenta
diversas vantagens sobre o vidro, e para uso civil, já está sendo usado em leitores
de código de barras em supermercados, devido ao seu alto índice de transparência
para luz visível e ultravioleta. Até mesmo as latas de cerveja e refrigerante serão
fabricadas nesse material (em 20 ou 30 anos).
 Todo o mercado pode se beneficiar dessa descoberta, dependendo
somente da queda do preço desse produto, pois o método de produção do ALON™
é ainda 5 vezes mais caro que o vidro blindado. Muitas pesquisas estão avançando
nesse campo, basta lembrar que o alumínio já foi considerado metal nobre(alto custo
de fabricação) e hoje é um material muito barato.
8
 Quando os raios laser de grande intensidade acertaram na placa de alumínio,
aquecendo-a várias dezenas de milhares de graus, “os elétrons são arrancados e,
em vez de acontecer como o plasma, em que a matéria passa a elétrons e iões
[átomos com menos elétrons], neste caso os elétrons ainda ficam com um grau de
ligação aos núcleos dos átomos”, diz a cientista.
 Na realidade, alumínio transparente tem existido faz um tempo.
Originalmente, eram apenas velhas e chatas safiras e rubis (ambos são cristais
transparentes de alumínio), mas como vimos, a humanidade não está feliz em deixar
natureza dar a última risada e temos agora a possibilidade de fazer alumínio
transparente, que é um metal, claro, tão forte quanto o aço. Nossos sonhos de
construção do jato invisível da “Mulher Maravilha” deram outro passo em direção à
gloriosa realidade.
 Alumínio transparente poderia lançar um mundo novo onde janelas desviam
de balas, ou janelas de aviões não quebram quando batem em um ganso
Al2O3. Em vista disso, ele é considerado inofensivo à saúde.
9
10
13
26,9815
2.450
660
2,70
3
Al
Alumínio
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
11
12
 O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na
região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da
Amazônia, o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de
Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG).
 A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio,
contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio. O elemento “alumínio” é
abundante na crosta terrestre na forma de óxido de alumínio (Al2O3) e as
reservas minerais são quase ilimitadas; suas jazidas localizam-se
principalmente nas regiões tropicais e, no Brasil, concentram-se na área
amazônica.
13
 Aparência;
 Leveza;
 Resistência à corrosão;
 Coeficiente de dilatação térmica;
 Condutibilidade térmica;
 Refletividade;
 Propriedade anti-magnética;
 Características de Barreira;
 Característica nuclear;
 Atoxidade.;
 Capacidade de conformação;
Reciclabilidade.
14
As principais propriedades que fazem com que o alumínio e suas ligas sejam
as opções mais econômicas e atraentes para uma grande variedade de
aplicações são:
 Na ordem decrescente, de acordo com o peso, dos elementos que
constituem a crosta terrestre, o alumínio ocupa o terceiro lugar, representando cerca
de 8% 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.
15
 Sendo freqüentemente utilizado como proteção em equipamentos eletrônicos.
Não produz faíscas, o que é uma característica muito importante, sendo dessa forma,
bastante utilizado na estocagem de substâncias inflamáveis ou explosivas, bem como em
caminhões-tanque de transporte de materiais combustíveis, aumentando a segurança em
casos de acidentes de trânsito, pois o não faiscamento elimina o risco de
incêndio/explosão.
Propriedades Físicas Típicas Alumínio Aço Cobre
Densidade (g/cm³) 2,70 7,86 8,96
Temperatura de fusão (°C) 660 1500 1083
Módulo de Elasticidade (Mpa) 70000 205000 110000
Coeficiente de Dilatação Térmica (L/°C) 23.10⁻⁶ 11,7.10⁻⁶ 16,5.10⁻⁶
Condutibilidade Térmica a 25°C (Cal/cm/°C) 0,53 0,12 0,94
Contutibilidade Elétrica (%IACS) 61 14,5 100
Fonte: 16
 Muitas aplicações requerem extrema versatilidade que somente o alumínio
possui. Diariamente, cada combinação de suas propriedades vem sendo trabalhada de
novas formas.
A tabela a seguir compara as características dos três metais mais utilizados pela
sociedade contemporânea:
 As superfícies de alumínio podem ser altamente refletivas. As luzes visíveis,
as ondas eletromagnéticas e a energia e calor radiante, são refletidos de maneira
eficiente, enquanto que as superfícies anodizadas claras e escuras podem ser refletivas
ou absorventes.
 Essa é a razão porque muitas vezes o alumínio é selecionado para uma série
de aplicações decorativas e funcionais, como por exemplo, em fachadas de prédios.
Coberturas de alumínio refletem uma alta porcentagem do calor do sol, tanto que são
bem menos quentes no verão.
 O alumínio oferece excelente condutividade térmica e elétrica, pode conduzir
tanta corrente quanto um condutor de cobre que é duas vezes mais pesado e
proporcionalmente mais caro, é não-ferromagnético, não inflamável, não tóxico e seu
acabamento final oferece uma aparência muito agradável. O alumínio é imbatível como
material de embalagem para diversos setores.
Anodização: Oxidação superficial de uma peça metálica usada como ânodo (ânodo é
o eléctrodo de uma célula electroquímica) numa eletrólise, a fim de melhorar seu
polimento e resistência à corrosão. 17
 O alumínio tem uma densidade aproximada correspondente a
aproximadamente um terço (2,7 g/cm3) a do aço (7,83 g/cm3), do cobre (8,93
g/cm3) e do latão (8,53 g/cm3). Um componente de um 1m³ de alumínio pesa 2,7
toneladas, enquanto um componente similar de aço pesa 7,8 toneladas.
 A excelente combinação de resistência e leveza do alumínio está reduzindo o
peso dos aviões e dos carros, ônibus, caminhões, trens e navios, diminuindo,
consequentemente, o consumo de energia e a poluição gerados pelos meios de
transporte.
 Não é de surpreender que o uso do alumínio tornou-se o metal de escolha para
a indústria aeronáutica, naval e de transportes e esteja crescendo tanto,
principalmente para as estruturas (carrocerias) e cascos (de navios).
18
 O alumínio comercialmente puro
tem uma resistência à tração de
aproximadamente 90 MPa. Sua
utilização como material estrutural
nesta condição é um tanto limitada,
mas através do trabalho a frio, sua
resistência mecânica pode ser
praticamente dobrada.
 Aumentos maiores na sua
resistência podem ser obtidos com
pequenas adições de outros metais como
elementos de liga, tais como: silício, cobre,
manganês, magnésio, cromo, zinco, ferro
etc. Como o alumínio puro, as “ligas não
tratáveis” podem também ter sua resistência
aumentada pelo trabalho a frio.
Obs.: É um metal que possui excelente combinação de propriedades úteis
resultando numa adequabilidade técnica para um campo extraordinário de
aplicações em engenharia. 19
 As “ligas tratáveis” podem apresentar aumento de
resistência através de tratamento térmico, tanto que hoje
algumas ligas podem ter resistência à tração de
aproximadamente 700 Mpa. ( Mpa = Módulo de Elasticidade)
 O alumínio e suas ligas perdem parte de sua
resistência a elevadas temperaturas, embora algumas
ligas conservem boa resistência em temperaturas
entre 200ºC e 260ºC.
 É possível obter-se uma grande variedade de
características mecânicas ou têmperas em ligas de
alumínio, através das várias combinações de trabalho
a frio e de tratamento térmico.
 Em temperaturas abaixo de zero, entretanto, sua
resistência aumenta sem perder a ductilidade e a
tenacidade, tanto que o alumínio é um metal
particularmente utilizado em aplicações a baixas
temperaturas.
20
 A folha de alumínio, mesmo quando laminada em até apenas 0,007 mm de
espessura, continua sendo totalmente impermeável não permitindo a entrada ou saída
de luz, aroma ou sabor. Como o metal em si não é tóxico, ele não libera substâncias
sobre as características dos conteúdos, por isso o alumínio é imbatível como material
de embalagem para alimentos e bebidas, assim como para produtos farmacêuticos.
 O alumínio puro possui um coeficiente de dilatação térmica linear de 2,38 mg/ºC,
na faixa de 20ºC a 100ºC. Este coeficiente é aproximadamente duas vezes o do aço.
Porém, devido ao baixo módulo de elasticidade do alumínio, induzem-se menores
tensões na estrutura do alumínio, com a variação de temperatura, que na do aço.
A adição de outros metais afeta muito pouco o coeficiente de dilatação.
 Uma propriedade de importância em engenharia nuclear é sua baixa absorção de
nêutrons, de maneira que ele não impede significativamente a passagem de nêutrons, os
quais mantêm a reação nuclear no combustível de urânio, tornando-o um material
eficiente e de uso intensivo no núcleo dos reatores de baixa temperatura.
21
 O alumínio possui ponto de
fusão de 660ºC (quando na pureza
de 99,80%), o que é relativamente
baixo comparado ao do aço, que é da
ordem de 1570°C. Ligas de alumínio,
devido à presença de outros metais,
possuem, em geral, um ponto de
fusão mais baixo que o alumínio
puro.
 É dúctil e também o segundo
metal mais maleável – atrás apenas do
Ouro. O estado de oxidação +3 é
praticamente o único encontrado no
alumínio, e, a existência de hidróxidos
sólidos formam o principal componente
do mineral bauxita.
22
A cidade de Alumínio se
localiza no Interior do Estado de
São Paulo, a 75 km da cidade.
Com uma população de
16.000 habitantes (a grande
maioria migrantes), a cidade foi
fundada em 1895 com a
construção da estação
Rodovalho na linha-tronco da
Estrada de Ferro Sorocabana,
visando atender a uma fábrica
de cimento que iria ser aberta
no local.
Entretanto, a cidade
realmente surgiu no ano de
1955, quando a Cia. Brasileira
de Alumínio iniciou as suas
operações e foi levantada uma
vila para os operários. 23
Hoje, Alumínio é o terceiro
município mais rico da região de
Sorocaba e possui altos índices
de desenvolvimento.
A Cia. Brasileira de Alumínio
é a alma da cidade, que
praticamente vive da empresa.
A cidade também tem outras indústrias,
como a Blowtex (fábrica de preservativos)
e a La Rioja (fábrica de alimentos).
24
 No Brasil, a maioria dos materiais de alumínio e suas ligas são
produzidos dentro das especificações das Normas (NBR) emitidas pelo ABNT/CB-
35 - Comitê Brasileiro do Alumínio da Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT), cujas Normas são elaboradas pelas Comissões de Estudos (CE),
prescrevendo composição química, propriedades mecânicas, tolerâncias
dimensionais, aplicações, etc.
 Estas Normas são vantajosas tanto para os fornecedores como para os
usuários de alumínio.
 Adquirindo materiais dentro das especificações das normas, os usuários
sabem exatamente o que estão comprando e podem atingir resultados
reproduzíveis em seus produtos com diferentes lotes de metal recebidos de
quaisquer fornecedor.
 Além disso, produzindo uma quantidade limitada de material padronizado,
os fornecedores podem utilizar fábricas dispendiosas mais economicamente do que
se produzissem pequenos lotes dentro das especificações de cada cliente.
25
 O alumínio, assim como suas diferentes ligas, apresenta
inúmeras qualidades de valor destacado, versatilidade e viabilidade para
a reciclagem. Essas e outras inúmeras características conferem a este
metal reconhecimento de material moderno, sendo indubitavelmente um
dos mais importantes do século XXI.
 Para o planejamento das características finais dos produtos fabricados, o
conhecimento apurado de sua composição química mostra-se uma
realidade, já que a determinação e quantificação dos constituintes da liga
exibem fundamental correlação com o desempenho do produto.
26
http://www.pastre.com.br/pastrinho/veiculos-comerciais-derrubam-desempenho-do-setor-de-
fundicao/ 27
 O Brasil é:
4º maior produtor mundial de bauxita;
Detentor da 3ª reserva mineral;
3º maior produtor mundial de alumina;
7º de alumínio primário.
Situação que vem se agravando devido às questões relacionadas ao
custo de energia, que afeta a competitividade global da nossa indústria.
 A produção de alumínio primário mundial em 2010 foi de 41,1 milhões
de toneladas e a do Brasil, de 1.536 mil toneladas, com uma redução de
13%, ou seja, 221 mil toneladas em relação a 2008, devido ao fechamento
das plantas da Valesul Alumínio S.A. (Santa Cruz/RJ) e da Novelis do Brasil
ltda. (Aratú/BA), causado por problemas de competitividade relacionados ao
custo de energia.
28
A cadeia produtiva do alumínio, até sua fase de bens
transformados de alumínio, é compostas de seis etapas
principais.
Bauxita Alumina Energia
Metal
básico Fundição
Laminação
Produto
Final
Extrusão
A Alumina,
matéria prima
do alumino, é
resultado do
refino da bauxita
A produção do
alumínio primário é
feita em grandes
linhas de produção
O alumínio pode
ser processado
a frio e a quente
Só a sua
imaginação pode
limitar o uso do
alumínio
A produção inicia
com o minério
chamado Bauxita
Para produzir o alumínio
é necessária uma
grande quantidade de
eletricidade.
O alumínio líquido
recebe vários outros
metais para formar ligas
fundidas diversas O alumínio pode ser
extrudado e
conformado em uma
série de tubos e perfis
Extrusão: passagem forçada por um fieira ou por um orifício para ficar
com formato alongado.
Laminação: ato ou efeito de laminar, de transformar em lâmina um metal,
fazendo-o passar entre cilindros de eixos paralelos e folga variável.
Reciclagem
Reciclagem
29
Número de empregos gerados pelo setor
A cadeia do alumínio no Brasil, foi responsável por cerca de 384 mil postos
de trabalho diretos e indiretos, incluindo as pessoas envolvidas desde a coleta até a
reciclagem do alumínio.
Participação do setor no PIB industrial brasileiro
A indústria Brasileira do alumínio faturou US$ 14,7 bilhões, o que
representou 3,1% do PIB industrial do país; investiu US$ 1,4 bilhão e recolheu US$
2,8 bilhões em impostos.
As vendas externas da indústria Brasileira do alumínio totalizaram US$ 3,9
bilhões (FOB) em 2010, respondendo por 1,9% do total das exportações do país,
enquanto as importações fecharam o ano com US$ 1.176 milhões – ou 0,6% das
importações Brasileiras.
Taxa de crescimento da produção do setor
Instalada no país desde a década de 1950, a indústria
Brasileira do alumínio passou por vários ciclos de crescimento. O
período entre 1960 e 1980 é marcado pela expansão da capacidade
instalada e da produção de alumínio primário. Já o período a partir da
década de 1990 é marcado por taxas reduzidas de expansão na
produção primária e estagnação dos investimentos em expansão da
capacidade instalada.
30
Composição 2009 2010
Emprego (Direto, indireto e reciclagem) 346.00 384.00
Faturamento US$ bilhões
• Participação no PIB (%)
• Participação no PIB Industrial (%)
12,7
0,8
3,6
14,7
0,7
3,1
Investimento (US$ bilhões) 1,9 1,4
Impostos pagos (US$ bilhões) 2,5 2,8
Produção de alumínio primário (mil t) 1.535 1.536
Consumo domestico de transformados (mil t) 1.024 1.342
Consumo per capita ( Kg/hab.) 5,3 6,7
Exportação (mil t) (peso alumínio) 925 756
Importação (mil t) (peso alumínio) 160 263
Balança comercial da indústria de alumínio (US$ milhões FOB)
• Exportações
• Importações
• Saldo
3.258
656
2.602
3.930
1.176
2.754
Participação das exportações de alumínio nas exportações brasileiras 2,1% 1,9%
Fonte: Anuário Estatístico ABAL – 2010. 31
Produto
Quantidade
(milhão de
tom.)
Valor
(R$ bilhão)
Preço*
(R$ t)
Valor
(R$ bilhão)
Preço*
(R$ t)
Bauxita 32,03 2,47 77,27 1,41 43,89
Alumina 9,48 4,43 467,27 2,52 265,45
Alumínio primário 1,54 5,88 3.825,34 3,34 2.173,12
Alumínio secundário 0,44 1,68 3.825,34 0,95 62.173,12
Semimanufaturados e transformados** 1,31 15,14’ 11.591,31 8,60 6.584,85
Total da Produção - 29,60 - 16,82
Consumo 1,30 15,06 11.591,31 8,56 6.584,85
Exportações de semi e transformados 0,22 1,62 7.513,50 0,92 4.268,31
Importações de semi e transformados 0,23 2,38 10.249,87 1,43 5.822,80
Saldo comercial de semi e
transformados
-0,02 -0,75 47.929,51 -0,43 27.228,04
(*) No caso de exportações e importações, os preços são FOB, sem impostos. (**) Mercadorias da indústria de
semimanufaturados e de transformados de alumínio. Tabela integrante do estudo “A competitividade do alumínio no brasil 2011-
2025”. Fonte: AbAl, ibGE e MDiC.
Como pode ser visto no quadro abaixo, em 2010 a cadeia
produtiva do alumínio respondeu por uma produção no valor de R$
29,60 bilhões, sendo que a maior participação é da etapa de
transformação em semimanufaturado e manufaturado, cuja produção
somou R$ 15,14 bilhões.
32
Países
Selecionados
Consumo Per Capita De Alumínio
Ano/2010 (Kg/Hab.)
Noruega 65,6
Islândia 42,4
Áustria 30,2
suíça 28,8
Japão 25,7
Bélgica 25,7
Austrália 23,3
Itália 23,1
Estados Unidos 22,4
Canadá 21,9
Suécia 18,3
reino Unido 17,2
China 14,2
Irlanda 12,7
França 12,1
Finlândia 12
brasil 6,9
Argentina 5,3
Participação do Brasil no
Consumo Mundial de
Alumínio
O consumo doméstico de produtos
transformados de alumínio, atingiu
1.342 mil toneladas em 2010
levando a um consumo per capita de
6,9 kg/hab. Trata-se de um
crescimento de 30% em relação ao
registrado em 2009, quando o
consumo por habitante foi de 5,3
kg/hab.
Consumo Por Habitante dos
Principais Países
Consumidores de alumínio
33
4,675
(mil Toneladas)
Fonte: Word Metal statistics – February2012.
Estudo encomendado pela AbAl indica que, até 2025, o Produto
interno bruto (Pib) poderá crescer em média 5,2% ao ano, taxa superior
à da economia mundial. Isso permitirá um crescimento entre 8,9% e
11,3% ao ano do consumo de alumínio no Brasil nos próximos 15 anos.
O cenário base de 8,9% ao ano traduz o ritmo de crescimento
econômico em termos de demanda pelo metal, considerando a
elasticidade-renda média e o crescimento demográfico do país. O
cenário otimista de 11,3% a.a. leva em consideração um avanço mais
expressivo do alumínio em suas aplicações, nos moldes do que ocorreu
nos últimos 20 anos.
34
É através de suas técnicas de fabricação
que permitem a manufatura do produto final
a preços competitivos no mercado.
O Alumínio é utilizado de modo amplo no
mundo moderno devido sua alta
performance e propriedades significativas.
35
 Construção civil (leve, versátil, resistente, durável e bonito);
 Estampagem;
 Fundição;
 Anodização;
 Eletrodeposição;
 Abrilhamento químico;
 Acabamento mecânico;
 Indústria eletro-eletrônico (Utilizados em cabos condutores para transmissão e
distribuição de energia elétrica, transformadores, chassis eletrônicos, etc.);
 Bens de consumo ( excelente acabamento e facilidade de manutenção etc);
 Máquinas e equipamentos (Ferramentas industriais e agrícolas, máquinas de
impressão e têxteis, instrumentos científicos, etc.);
 Embalagens (Embalagem de alimentos, pratinhos descartáveis, tubos de
remédio e pasta de dentes);
 Telhas (Cada vez mais empregadas em coberturas e revestimentos de prédios
não residenciais, etc.);
 Estruturas (Chamadas de estruturas especiais de alumínio aplicadas em
Shopping Centers, terminais rodoviários e metroviários, etc.).
36
É vasto a cadeia produtiva do alumínio no Brasil e no Mundo,
sendo presente em todas suas etapas de produção, o mais
importante conceito de sustentabilidade.
37
 Leveza
 Economia
 Segurança
 Resistência
 Durabilidade
 Dirigibilidade
 Versatilidade
 Redução de gazes
 Poluentes
 Lucratividade
38
AERONÁUTICA:
O alumínio tem sido o material predominante nos
aviões com cerca de 80% em peso.
A rigorosa exigência dos foguetes espaciais tem
demandado cada vez mais o uso deste metal.
TREM:
Em vagões de trem e de metrô, o alumínio tem sido
muito utilizado devido a sua leveza permitindo o
desenvolvimento de maiores velocidades, menor
manutenção e menos consumo de combustível.
39
EMBARCAÇÕES:
Com as técnicas de soldagem das ligas
de Almg, que resistem à corrosão da água
salgada, o alumínio tem sido muito utilizado
neste mercado.
ÔNIBUS:
A otimização de combustível e as
resistências às condições adversas e à
corrosão, aumentam a vida útil da frota. Fácil
de limpar, o alumínio facilita a manutenção e
higienização dos veículos.
40
41
INDÚSTRIA AUTOMOTIVA:
Em veículos automotivos comerciais, onde os custos de
manutenção e a economia de operação em longo prazo são
cruciais, o alumínio é extensivamente utilizado .
. O principal objetivo das ligas de alumínio é aumentar a resistência
mecânica sem alterar suas propriedades onde novas ligas estão sendo
desenvolvidas de forma que cada uma é apropriada para sua aplicação.
O Alumínio nas mais diversas aplicações possui impurezas:
 O Ferro reduz a trabalhabilidade (Alfe3); Silício aumenta a resistência à
tração; Cobre aumenta a resistência à tração; entre outros elementos.
 O alumínio puro é mais ductil em relação ao aço, por isso o alumínio
impuro possui características adequadas para a produção dos
componentes na produção de transportes
42
 O que faz da Liga uma importante matéria para a construção mecânica, é o fato de
combinar com grande parte dos metais utilizados na engenharia chamados
elementos de liga, sendo que a partir desta combinação é possível obter tecnologia
apropriada de acordo com a aplicação do produto final.
 As ligas de alumino possui variações, sendo necessário conhecer cada uma para
que seja aplicada de acordo com sua combinação, ou seja, é necessário conhecer as
vantagens e limitações de cada uma delas para que se faça a melhor aplicação.
 As ligas oferecem a indústria uma grande variedade de combinações de resistência
mecânica, resistência a corrosão e ao ataque de substancias químicas,
condutibilidade, elétrica, usinabilidade, ductibilidade, formabilidade e etc.
 É difícil descrever a função de cada elemento, pois ela se altera não somente pela
quantidade dos elementos presentes, mas também pela interação com outros
elementos.
43
Ligas de Trabalho
Mecânico
Endurecíveis por
tratamento
Não endurecíveis por
tratamento térmico
AL-Cu AL-Mg
AL-Cu-Si AL-Mn
AL-Mg-Si AL-Si
AL-Zm-Cu
AL-Li
 Ligas Trabalhadas tratáveis
termicamente: Possuem ótima
propriedade mecânica e são obtidas por
tratamento térmico.
 Ligas Trabalhadas não tratáveis
ou ligas encruáveis: Não respondem ao
tratamento térmico. As propriedades
mecânicas são determinadas pelo grau
de trabalho a frio e encruamento.
Ligas Trabalháveis ou para
tratamento mecânico
 Passam por processos de
laminação, extrusão, forjamento e
estiramento possuem uma subdivisão.
44
 As ligas fundidas são duráveis e tem boa resistência;
 São leves, á prova de ferrugem e resiste á corrosão;
 Possuem excelentes propriedades condutoras e desgaste;
 São facilmente acabadas por eletrodeposição e por acabamentos
orgânicos e inorgânicos;
 Possuem propriedades de Auto-Lubrificação e excelente Fundibilidade.
45
 Alumínio é o metal mais abundante;
 Constitui cerca de 8% de toda a crosta terrestre;
 Encontrado na natureza sob uma forma química estável;
 Ocorre em várias formas químicas na maioria das rochas, solos e na
vegetação;
 Encontrado principalmente sob a forma de bauxita;
 Está presente em todas as argilas, no solo, na água, ou em alimentos –
absorvidos pelas plantas;
 O uso cada vez maior de produtos de alumínio (leveza, resistência à
corrosão e alta condutividade térmica), que justificam a intensiva utilização do
metal em embalagens e utensílios domésticos;
 O alumínio metal é utilizado como um material estrutural na construção,
indústria do transporte,bens de consumo, na produção de ligas metálicas, na
indústria elétrica, utensílios de cozimento, empacotamento de alimentos e
tratamento de água;
 Os compostos de alumínio são utilizados como coagulantes no tratamento
da água, como antiácidos, antiperspirantes e aditivos alimentares.
46
Está presente naturalmente na água;
O sulfato é utilizado na floculação e filtragem, para tornar a água mais
límpida, eliminando elementos particulados eventualmente nocivos à
saúde humana;
A OMS, estabelece como concentração máxima de alumínio total na
água potável, de 0,2 miligramas por litro (mg/l) - critérios de aspecto e
gosto da água e não por critérios relacionados à saúde.
Consumo médio de 1 a 2 litros de água por dia, contribui com apenas 1
a 2 mg de alumínio na dieta. Está presente naturalmente na água;
Floculação: Reações de floculação, reações físico-químicas para diagnosticar
certas doenças, como a sífilis, por exemplo. 47
Imagem extraída de 48
 A Food and Drug Administration (FDA), órgão oficial de saúde
dos EUA que avalia e regulamenta o uso de alimentos e drogas para o
consumo da população, classificou os compostos de alumínio na categoria
dos Produtos Reconhecidos como Seguros podendo ser amplamente
utilizado: utensílios domésticos, desodorantes, medicamentos, em
embalagens de alimentos, entre outras.
 No Brasil, a Anvisa, órgão vinculado ao Ministério da Saúde,
também fornece essa segurança com respaldo legal, uma vez que as
indústrias fabricantes de embalagens, equipamentos e utensílios metálicos
em contato com alimentos devem respeitar a resolução ANVISA RDC nº.
20/2007.
49
Ingerimos alumínio através da comida e da água;
Em pessoas saudáveis, apenas uma pequena fração (menor que 1%
de todo o alumínio ingerido), realmente atinge a circulação sangüínea,
temos barreiras naturais no corpo humano:
tubo digestivo,
pulmões,
trato digestivo,
pele ;
barreira hematoencefálica.
Grande parte do metal ingerido e absorvido, é rapidamente
eliminada nas fezes e na urina. Doses de até 125 mg/dia são eliminadas
em 24 horas.
Barreira hematoencefálica (BHE) é uma estrutura membrânica que atua principalmente
para proteger o Sistema Nervoso Central (SNC) de substâncias químicas presentes no
sangue, permitindo ao mesmo tempo a função metabólica normal do cérebro. 50
 O comitê internacional de avaliação de riscos de
contaminação em alimentos, estabeleceu um valor provisório
tolerável de ingestão semanal de 2 mg de alumínio por quilo
de peso corpóreo (2 mg/kg/semana)  60Kg – 120mg de
alumínio por semana, sem causar efeitos nocivos à saúde;
 Em 03/11/2012, a Anvisa informou que o Comitê de
Aditivos Alimentares ainda não definiu os limites para os
aditivos contendo alumínio, tema que será discutido na próxima
reunião, a realizar-se na China em março de 2013.
51
 O Centro de Tecnologia de Embalagem, concluiu que o
cozimento em panela de alumínio contribuía, à época do
estudo, com cerca de 2% do limite máximo de ingestão do
metal recomendado.
 Alimentos preparados: feijão, arroz, bife, batata e molho de tomate,
entre outros, pois a ingestão varia em decorrência da dieta da
população e de outros fatores, como as condições de cozimento e o
tipo de panela.
 Resultado: a dissolução de alumínio identificada durante o
cozimento é inferior até mesmo ao teor do metal presente
naturalmente em alguns alimentos.
52
 O alumínio metálico sozinho é altamente reativo e a sua superfície é
oxidada imediatamente, quando em contato com o ar, formando
uma capa sem atividade de óxido de alumínio (Al2O3), muito dura
e resistente.
 Sua forma cristalina, o corundum, é utilizada como um abrasivo e
material .
 O hidróxido de alumínio (Al(OH)3) é o principal componente da
bauxita, um mineral que ocorre naturalmente e que é a fonte primária
do alumínio metálico.
Abrasivo = qualquer substância dura capaz de desgastar e polir outros corpos,
mediante atrito 53
 ar;
 consumo de alimentos;
 água potável;
 alguns produtos de consumo e farmacêuticos;
 Funcionários (soldadores, ou ligado produção ou manuseio de
substâncias de alumínio - inalação).
A solubilidade de um sal de metal na água, é um fator importante na
determinação da quantidade de íon metálico que entra de fato na
corrente sanguínea. O alumínio, o óxido de alumínio e o hidróxido
de alumínio são pouco solúveis na água. Menos do que 0,1%
destas substâncias é absorvida.
Solubilidade = Qualidade daquilo que é solúvel: a solubilidade varia com a
temperatura.
Íon metálico = elemento, composto ou liga caracterizado pela capacidade de conduzir
eletricidade e calor. Íon metal - especialmente cátions (íons carregados
positivamente) é formado pela perda de elétrons. 54
 Efeitos neurológicos
 Alzheimer;
 Efeitos sobre os pulmões
 Poeira do alumínio com um efeito fibrogênico (tecido fibroso do pulmão). A
evidência disponível sugere que o óxido e o hidróxido de alumínio comportam-se
como “poeiras incômodas” sob as condições atuais de exposição ocupacional
controlada;
 Efeitos sobre a fertilidade;
 Efeitos em crianças e nos fetos em desenvolvimento;
 Câncer
 Para o efeito carcinogênico, a evidência dá suporte ao papel das substâncias
conhecidas como o hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) presentes no
ambiente de trabalho
Para adultos, o consumo diário estimado entre 2,5 a 13,5 mg e pode ser mais alto em
indivíduos que tomam antiácidos que contenham hidróxido de alumínio.
Existe sim, um potencial de sensibilização limitado para a poeira do metal alumínio,
óxido e hidróxido de alumínio em pele exposta.
Efeito fibrogênico: um efeito adverso à saúde associado com o desenvolvimento de
tecido fibroso nos pulmões, resultando numa perda da habilidade do tecido
pulmonar de transferir o oxigênio para a corrente sanguínea. 55
Os efeitos de substâncias químicas sobre a saúde das pessoas dependem
de uma série de fatores, por exemplo, a forma como se dá esse contato, a
quantidade e o tempo de exposição, mais a reação do organismo – ou
parte dele: órgãos, tecidos – atingido ditam a ocorrência, ou não de um efeito.
56
 1º Uso importante: confecção de utensílios de cozinha;
 Naturalmente, são geralmente estáveis e não interagem com os processos
biológicos dos organismos vivos.
 Sob condições ácidas, o alumínio pode ser liberado de rochas e solos na
forma solúvel que pode ser absorvida por plantas e animais;
 Os pesquisadores, analisam o efeito combinado sobre:
– a saúde humana decorrente da exposição natural aos compostos de
metais presentes nos alimentos;
– na água e no ar;
– resultantes do uso de utensílios, embalagens, aditivos de alimentos e de
medicamentos.
57
Oligoelemento = Elemento químico necessário, em pequeníssimas quantidades.
 Corpo humano médio contenha de 35 mg a 50 mg de alumínio:
 50% estão nos pulmões,
 25% nos tecidos moles e
 25% nos ossos.
 Não há um papel biológico conhecido;
 O corpo humano possui barreiras eficazes contra a absorção do
alumínio.
 Mínimo é absorvido pelo trato digestivo, em indivíduos saudáveis, a
maior parte dela é excretada rapidamente pelos rins.
 Quando os níveis de alumínio no sangue estão muito altos, os
ossos atuam como um "tanque", retirando o alumínio e liberando-o
depois, lentamente durante um longo período.
 O cérebro é vulnerável a muitos agentes químicos e biológicos, mas
é protegido por uma "barreira sangue-cérebro" um conjunto de
células que forma o revestimento interno dos vasos sanguíneos
capilares e impede a entrada de muitas substâncias no cérebro.
58
 Clínicos gerais prescrevendo grandes quantidades de compostos de
alumínio e quantidades ainda maiores são ingeridas em medicamentos
vendidos sem receita médica medicamento;
 O principal composto na medicina é o hidróxido de alumínio. Ele é usado
como antiácido no tratamento de úlceras gástricas e como aglutinante de
fosfato nos casos de insuficiência renal prolongada;
 Uso prolongado de antiácidos de alumínio a pacientes com insuficiência
renal tende a aumentar o nível de alumínio sérico;
 Acúmulo de alumínio no corpo não representa um problema;
59
 Os compostos de alumínio também são utilizados em produtos:
– antiperspirantes(desodorantes) - cloridrato de alumínio ou o hexacloridrato em
quantidades de até 25% - absorção para o corpo é de no máximo 0,02%.
os sais funcionam pela formação de um tampão no topo dos dutos
sudoríparos que reduz o suor na superfície da pele.
– soluções antisépticas;
– adjuvantes em vacinas(contra difteria, tétano, coqueluche e hepatites A e B)
– hidróxido, fosfato ou hidroxifosfato de alumínio.
O adjuvante é acrescentado às vacinas para aumentar a resposta de
imunização e certas vacinas precisam dele para garantir a sua eficiência. As
únicas reações são reações inflamatórias localizadas. Varia entre 0,3 mg e 1,5
mg por dose. A dose máxima por toda via, seria de 15 mg.(idêntico ao da
ingestão oral normal de dois dias)
 Não há registros de que o alumínio produza efeitos adversos e a OMS o
considera adequado para tais utilizações.
Adjuvante = adj. Que ajuda, auxiliar. 60
61
Para se extrair o minério bauxita é
necessário desmatar toda uma área verde.
Consequentemente, dezenas de animais são
mortos ou obrigados a se retirar, e, o CO2
presente nas árvores do local é liberado.
Após a extração, a bauxita é levada à
refinaria que fica no próprio local da mineração.
Esse transporte é feito por veículos
pesados, que utilizam uma quantidade
exorbitante de combustíveis fósseis para
funcionarem.
Imagens extraídas de: 62
Imagens extraídas de:
A bauxita é reduzida à alumina
através do processo Bayer.
Logo após ela passa pela eletrólise,
que consiste em aplicar uma corrente
elétrica sobre a alumina, separando
o alumínio do O2.
63
Ao fim desse processo o alumínio é
levado às fábricas em forma de
chapa.
Apesar de ser o método de redução mais
eficiente, a eletrólise consome muita energia e
libera CO2 na atmosfera.
A produção de derivados do alumínio polui o
meio ambiente de forma semelhante à redução
devido as diferentes máquinas envolvidas no
processo consomem energia demasiadamente,
além do descarte das sobras da produção, o
transporte das chapas e das próprias latinhas é
prejudicial.
64
Causador = as mídias, que criam a
necessidade de consumo nas pessoas
ao impor um padrão.
Somos levados a comprar coisas para
entrar no padrão de identidade, fugindo
da diferença.
65
A eletrólise é extremamente poluente,
porém atualmente é o meio de redução
mais eficiente.
Assim, a única solução para a diminuição
dos impactos ambientais é a
reciclagem.
66
 Qualquer produto pode ser reciclado infinitas vezes, sem perder suas
qualidades no processo de reaproveitamento.
 Papel multiplicador na cadeia econômica(catadores de latinha – criação de
empregos);
 Empresas sempre tiveram a preocupação de reaproveitar retalhos de
chapas, perfis e laminados, entre outros materiais gerados durante o
processo de fabricação;
 Representa uma grande economia de energia e de matéria-prima,
refletindo em aumento da produtividade e redução da sucata industrial;
 Estimula outros negócios, por gerar novas atividades produtivas (máquinas
e equipamentos especiais).
67
 Favorece o desenvolvimento da consciência ambiental;
 Incentiva a reciclagem de outros materiais;
 Reduz o volume de lixo gerado;
 Economiza energia, otimizando o uso dos recursos ambientais:
 a reciclagem economiza até 95% da energia utilizada para produzir
alumínio a partir da bauxita;
 cada tonelada reciclada poupa a extração de 4 t desse minério,
matéria-prima do alumínio.
68
 Agir de forma a proteger o meio ambiente e a saúde de onde atuam;
 Obter compatibilidade entre o meio ambiente, processos e produtos de
todas as operações industriais;
 Obedecer às leis e regulamentos e antecipar às suas exigências;
 Trabalhar em parceria com governo e outras entidades para desenvolver
leis, regulamentos e padrões de controle ambiental responsáveis e eficazes;
 Monitorar ar, água, solo, vegetação e fauna das áreas em que atuam;
 Adotar as medidas necessárias para prevenir ou eliminar impactos
adversos, que possam resultar de qualquer operação do setor, incluindo o
desenvolvimento e uso de tecnologias apropriadas para tal fim.
69
 Estimular a reciclagem do alumínio e produtos feitos desse metal.
 Obter a máxima eficiência possível no uso de energia e outras
matérias primas.
 Estimular a criação e desenvolvimento de uma consciência
voltada à proteção ambiental ;
 Estimular a transferência de “know how” e informações sobre
gerenciamento e controle ambiental entre todos que possam contribuir
- direta ou indiretamente - para melhoria da qualidade de vida.
70
 Produção difícil, pois exige muita energia elétrica.
 A bauxita de cor marrom-avermelhada deve sofrer um processo de purificação
para que se possa extrair a alumina (Al2O3) de outras substâncias, como, por
exemplo, o óxido de ferro 3 (Fe2O3).
Voltar 71
http://www.youtube.com/watch?feature=fvwp&v=5yviFVlpnBk&NR=1
72
25/04/2010 - As embalagens que mais poluem o ambiente
(http://www.youtube.com/watch?feature=fvwp&v=5yviFVlpnBk&NR=1)
07/12/2011 – Indústria do Alumínio – A Floresta virada em Pó
(http://www.youtube.com/watch?v=hixX70sqqpo)
73
74
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  • 1. Trabalho de Tecnologia dos Materiais – Profº Montes Turma A - Noite Integrantes:  Adriana Borrego  Djonathas Silva  Eduardo Picon  Flávia Marques  Jéssica Barros  Júlio Cesar 1
  • 2.  O metal e a sociedade;  Características técnicas (propriedades dos materiais);  Importância econômica no setor industrial nacional;  Aplicações: produtos finais, ligas metálicas (melhorias);  Benefícios e malefícios à saúde / Meio ambiente. 2
  • 3. 3 Há sete milênios, ceramistas da Pérsia já produziam seus vasos com um tipo de barro que continha óxido de alumínio, que hoje conhecemos como alumina. Trinta séculos mais tarde, egípcios e babilônios usaram uma outra substância contendo alumínio na fabricação de cosméticos e produtos medicinais. Até então, nada se sabia sobre o metal na forma como o conhecemos hoje. Apesar de ser o 3º mais abundante do planeta, o metal puro não é encontrado naturalmente. O processo percorrido até conhecermos o alumínio na sua forma atual foi longo. Veja:
  • 4. 4 Os Persas fabricaram potes e recipientes de argila que continham óxido de alumínio (Al2O3). Argilas com alumina eram utilizadas por povos antigos do Egito e Babilônia para a fabricação de cosméticos, medicamentos e corantes de tecidos. Primeira obtenção do que até então mais se aproximava do alumínio. Humphrey Davy foi o mentor da descoberta, fundindo ferro na presença de alumina. O francês P. Berthier descobre um minério avermelhado, que contém 52% de óxido de alumínio, perto da aldeia de Lês Baux, no sul da França. É a descoberta da bauxita, o minério mais comum de alumínio.
  • 5. 5 O físico dinamarquês Hans Christian Oersted consegue isolar o alumínio de outra maneira, a partir do cloreto de alumínio na forma como é conhecido hoje. Primeira obtenção do alumínio por via química, realizada por Henry Saint– Claire Deville. Deville mostra na exposição de Paris, o primeiro lingote de um metal muito mais leve que o ferro.
  • 6. 6  Torna-se público, o processo de obtenção de alumínio por meio da redução eletrolítica da alumina dissolvida em banho fundido de criolita.  Esse procedimento foi desenvolvido separadamente pelo norte- americano Charles Martin Hall e pelo francês Paul Louis Toussaint Héroult, que o descobriram e o patentearam quase simultaneamente. Esse processo ficou conhecido como Hall-Heróult e foi o que permitiu o estabelecimento da indústria global do alumínio.
  • 7. 7  O alumínio transparente é conhecido na indústria como ALON ™, uma cerâmica transparente cristalizada sobre átomos de alumínio. Apesar de ser uma cerâmica, é muito mais resistente que o vidro blindado, e seu desenvolvimento foi inicialmente buscado pelo exército americano para a construção de janelas em veículos blindados.  O alumínio transparente é muito mais resistente, leve e fino que o vidro blindado, oferecendo diversas vantagens para a blindagem de veículos. Apresenta diversas vantagens sobre o vidro, e para uso civil, já está sendo usado em leitores de código de barras em supermercados, devido ao seu alto índice de transparência para luz visível e ultravioleta. Até mesmo as latas de cerveja e refrigerante serão fabricadas nesse material (em 20 ou 30 anos).  Todo o mercado pode se beneficiar dessa descoberta, dependendo somente da queda do preço desse produto, pois o método de produção do ALON™ é ainda 5 vezes mais caro que o vidro blindado. Muitas pesquisas estão avançando nesse campo, basta lembrar que o alumínio já foi considerado metal nobre(alto custo de fabricação) e hoje é um material muito barato.
  • 8. 8  Quando os raios laser de grande intensidade acertaram na placa de alumínio, aquecendo-a várias dezenas de milhares de graus, “os elétrons são arrancados e, em vez de acontecer como o plasma, em que a matéria passa a elétrons e iões [átomos com menos elétrons], neste caso os elétrons ainda ficam com um grau de ligação aos núcleos dos átomos”, diz a cientista.  Na realidade, alumínio transparente tem existido faz um tempo. Originalmente, eram apenas velhas e chatas safiras e rubis (ambos são cristais transparentes de alumínio), mas como vimos, a humanidade não está feliz em deixar natureza dar a última risada e temos agora a possibilidade de fazer alumínio transparente, que é um metal, claro, tão forte quanto o aço. Nossos sonhos de construção do jato invisível da “Mulher Maravilha” deram outro passo em direção à gloriosa realidade.  Alumínio transparente poderia lançar um mundo novo onde janelas desviam de balas, ou janelas de aviões não quebram quando batem em um ganso Al2O3. Em vista disso, ele é considerado inofensivo à saúde.
  • 9. 9
  • 10. 10
  • 11. 13 26,9815 2.450 660 2,70 3 Al Alumínio 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 11
  • 12. 12
  • 13.  O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da Amazônia, o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG).  A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio, contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio. O elemento “alumínio” é abundante na crosta terrestre na forma de óxido de alumínio (Al2O3) e as reservas minerais são quase ilimitadas; suas jazidas localizam-se principalmente nas regiões tropicais e, no Brasil, concentram-se na área amazônica. 13
  • 14.  Aparência;  Leveza;  Resistência à corrosão;  Coeficiente de dilatação térmica;  Condutibilidade térmica;  Refletividade;  Propriedade anti-magnética;  Características de Barreira;  Característica nuclear;  Atoxidade.;  Capacidade de conformação; Reciclabilidade. 14 As principais propriedades que fazem com que o alumínio e suas ligas sejam as opções mais econômicas e atraentes para uma grande variedade de aplicações são:
  • 15.  Na ordem decrescente, de acordo com o peso, dos elementos que constituem a crosta terrestre, o alumínio ocupa o terceiro lugar, representando cerca de 8% 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. 15
  • 16.  Sendo freqüentemente utilizado como proteção em equipamentos eletrônicos. Não produz faíscas, o que é uma característica muito importante, sendo dessa forma, bastante utilizado na estocagem de substâncias inflamáveis ou explosivas, bem como em caminhões-tanque de transporte de materiais combustíveis, aumentando a segurança em casos de acidentes de trânsito, pois o não faiscamento elimina o risco de incêndio/explosão. Propriedades Físicas Típicas Alumínio Aço Cobre Densidade (g/cm³) 2,70 7,86 8,96 Temperatura de fusão (°C) 660 1500 1083 Módulo de Elasticidade (Mpa) 70000 205000 110000 Coeficiente de Dilatação Térmica (L/°C) 23.10⁻⁶ 11,7.10⁻⁶ 16,5.10⁻⁶ Condutibilidade Térmica a 25°C (Cal/cm/°C) 0,53 0,12 0,94 Contutibilidade Elétrica (%IACS) 61 14,5 100 Fonte: 16  Muitas aplicações requerem extrema versatilidade que somente o alumínio possui. Diariamente, cada combinação de suas propriedades vem sendo trabalhada de novas formas. A tabela a seguir compara as características dos três metais mais utilizados pela sociedade contemporânea:
  • 17.  As superfícies de alumínio podem ser altamente refletivas. As luzes visíveis, as ondas eletromagnéticas e a energia e calor radiante, são refletidos de maneira eficiente, enquanto que as superfícies anodizadas claras e escuras podem ser refletivas ou absorventes.  Essa é a razão porque muitas vezes o alumínio é selecionado para uma série de aplicações decorativas e funcionais, como por exemplo, em fachadas de prédios. Coberturas de alumínio refletem uma alta porcentagem do calor do sol, tanto que são bem menos quentes no verão.  O alumínio oferece excelente condutividade térmica e elétrica, pode conduzir tanta corrente quanto um condutor de cobre que é duas vezes mais pesado e proporcionalmente mais caro, é não-ferromagnético, não inflamável, não tóxico e seu acabamento final oferece uma aparência muito agradável. O alumínio é imbatível como material de embalagem para diversos setores. Anodização: Oxidação superficial de uma peça metálica usada como ânodo (ânodo é o eléctrodo de uma célula electroquímica) numa eletrólise, a fim de melhorar seu polimento e resistência à corrosão. 17
  • 18.  O alumínio tem uma densidade aproximada correspondente a aproximadamente um terço (2,7 g/cm3) a do aço (7,83 g/cm3), do cobre (8,93 g/cm3) e do latão (8,53 g/cm3). Um componente de um 1m³ de alumínio pesa 2,7 toneladas, enquanto um componente similar de aço pesa 7,8 toneladas.  A excelente combinação de resistência e leveza do alumínio está reduzindo o peso dos aviões e dos carros, ônibus, caminhões, trens e navios, diminuindo, consequentemente, o consumo de energia e a poluição gerados pelos meios de transporte.  Não é de surpreender que o uso do alumínio tornou-se o metal de escolha para a indústria aeronáutica, naval e de transportes e esteja crescendo tanto, principalmente para as estruturas (carrocerias) e cascos (de navios). 18
  • 19.  O alumínio comercialmente puro tem uma resistência à tração de aproximadamente 90 MPa. Sua utilização como material estrutural nesta condição é um tanto limitada, mas através do trabalho a frio, sua resistência mecânica pode ser praticamente dobrada.  Aumentos maiores na sua resistência podem ser obtidos com pequenas adições de outros metais como elementos de liga, tais como: silício, cobre, manganês, magnésio, cromo, zinco, ferro etc. Como o alumínio puro, as “ligas não tratáveis” podem também ter sua resistência aumentada pelo trabalho a frio. Obs.: É um metal que possui excelente combinação de propriedades úteis resultando numa adequabilidade técnica para um campo extraordinário de aplicações em engenharia. 19
  • 20.  As “ligas tratáveis” podem apresentar aumento de resistência através de tratamento térmico, tanto que hoje algumas ligas podem ter resistência à tração de aproximadamente 700 Mpa. ( Mpa = Módulo de Elasticidade)  O alumínio e suas ligas perdem parte de sua resistência a elevadas temperaturas, embora algumas ligas conservem boa resistência em temperaturas entre 200ºC e 260ºC.  É possível obter-se uma grande variedade de características mecânicas ou têmperas em ligas de alumínio, através das várias combinações de trabalho a frio e de tratamento térmico.  Em temperaturas abaixo de zero, entretanto, sua resistência aumenta sem perder a ductilidade e a tenacidade, tanto que o alumínio é um metal particularmente utilizado em aplicações a baixas temperaturas. 20
  • 21.  A folha de alumínio, mesmo quando laminada em até apenas 0,007 mm de espessura, continua sendo totalmente impermeável não permitindo a entrada ou saída de luz, aroma ou sabor. Como o metal em si não é tóxico, ele não libera substâncias sobre as características dos conteúdos, por isso o alumínio é imbatível como material de embalagem para alimentos e bebidas, assim como para produtos farmacêuticos.  O alumínio puro possui um coeficiente de dilatação térmica linear de 2,38 mg/ºC, na faixa de 20ºC a 100ºC. Este coeficiente é aproximadamente duas vezes o do aço. Porém, devido ao baixo módulo de elasticidade do alumínio, induzem-se menores tensões na estrutura do alumínio, com a variação de temperatura, que na do aço. A adição de outros metais afeta muito pouco o coeficiente de dilatação.  Uma propriedade de importância em engenharia nuclear é sua baixa absorção de nêutrons, de maneira que ele não impede significativamente a passagem de nêutrons, os quais mantêm a reação nuclear no combustível de urânio, tornando-o um material eficiente e de uso intensivo no núcleo dos reatores de baixa temperatura. 21
  • 22.  O alumínio possui ponto de fusão de 660ºC (quando na pureza de 99,80%), o que é relativamente baixo comparado ao do aço, que é da ordem de 1570°C. Ligas de alumínio, devido à presença de outros metais, possuem, em geral, um ponto de fusão mais baixo que o alumínio puro.  É dúctil e também o segundo metal mais maleável – atrás apenas do Ouro. O estado de oxidação +3 é praticamente o único encontrado no alumínio, e, a existência de hidróxidos sólidos formam o principal componente do mineral bauxita. 22
  • 23. A cidade de Alumínio se localiza no Interior do Estado de São Paulo, a 75 km da cidade. Com uma população de 16.000 habitantes (a grande maioria migrantes), a cidade foi fundada em 1895 com a construção da estação Rodovalho na linha-tronco da Estrada de Ferro Sorocabana, visando atender a uma fábrica de cimento que iria ser aberta no local. Entretanto, a cidade realmente surgiu no ano de 1955, quando a Cia. Brasileira de Alumínio iniciou as suas operações e foi levantada uma vila para os operários. 23
  • 24. Hoje, Alumínio é o terceiro município mais rico da região de Sorocaba e possui altos índices de desenvolvimento. A Cia. Brasileira de Alumínio é a alma da cidade, que praticamente vive da empresa. A cidade também tem outras indústrias, como a Blowtex (fábrica de preservativos) e a La Rioja (fábrica de alimentos). 24
  • 25.  No Brasil, a maioria dos materiais de alumínio e suas ligas são produzidos dentro das especificações das Normas (NBR) emitidas pelo ABNT/CB- 35 - Comitê Brasileiro do Alumínio da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), cujas Normas são elaboradas pelas Comissões de Estudos (CE), prescrevendo composição química, propriedades mecânicas, tolerâncias dimensionais, aplicações, etc.  Estas Normas são vantajosas tanto para os fornecedores como para os usuários de alumínio.  Adquirindo materiais dentro das especificações das normas, os usuários sabem exatamente o que estão comprando e podem atingir resultados reproduzíveis em seus produtos com diferentes lotes de metal recebidos de quaisquer fornecedor.  Além disso, produzindo uma quantidade limitada de material padronizado, os fornecedores podem utilizar fábricas dispendiosas mais economicamente do que se produzissem pequenos lotes dentro das especificações de cada cliente. 25
  • 26.  O alumínio, assim como suas diferentes ligas, apresenta inúmeras qualidades de valor destacado, versatilidade e viabilidade para a reciclagem. Essas e outras inúmeras características conferem a este metal reconhecimento de material moderno, sendo indubitavelmente um dos mais importantes do século XXI.  Para o planejamento das características finais dos produtos fabricados, o conhecimento apurado de sua composição química mostra-se uma realidade, já que a determinação e quantificação dos constituintes da liga exibem fundamental correlação com o desempenho do produto. 26
  • 28.  O Brasil é: 4º maior produtor mundial de bauxita; Detentor da 3ª reserva mineral; 3º maior produtor mundial de alumina; 7º de alumínio primário. Situação que vem se agravando devido às questões relacionadas ao custo de energia, que afeta a competitividade global da nossa indústria.  A produção de alumínio primário mundial em 2010 foi de 41,1 milhões de toneladas e a do Brasil, de 1.536 mil toneladas, com uma redução de 13%, ou seja, 221 mil toneladas em relação a 2008, devido ao fechamento das plantas da Valesul Alumínio S.A. (Santa Cruz/RJ) e da Novelis do Brasil ltda. (Aratú/BA), causado por problemas de competitividade relacionados ao custo de energia. 28
  • 29. A cadeia produtiva do alumínio, até sua fase de bens transformados de alumínio, é compostas de seis etapas principais. Bauxita Alumina Energia Metal básico Fundição Laminação Produto Final Extrusão A Alumina, matéria prima do alumino, é resultado do refino da bauxita A produção do alumínio primário é feita em grandes linhas de produção O alumínio pode ser processado a frio e a quente Só a sua imaginação pode limitar o uso do alumínio A produção inicia com o minério chamado Bauxita Para produzir o alumínio é necessária uma grande quantidade de eletricidade. O alumínio líquido recebe vários outros metais para formar ligas fundidas diversas O alumínio pode ser extrudado e conformado em uma série de tubos e perfis Extrusão: passagem forçada por um fieira ou por um orifício para ficar com formato alongado. Laminação: ato ou efeito de laminar, de transformar em lâmina um metal, fazendo-o passar entre cilindros de eixos paralelos e folga variável. Reciclagem Reciclagem 29
  • 30. Número de empregos gerados pelo setor A cadeia do alumínio no Brasil, foi responsável por cerca de 384 mil postos de trabalho diretos e indiretos, incluindo as pessoas envolvidas desde a coleta até a reciclagem do alumínio. Participação do setor no PIB industrial brasileiro A indústria Brasileira do alumínio faturou US$ 14,7 bilhões, o que representou 3,1% do PIB industrial do país; investiu US$ 1,4 bilhão e recolheu US$ 2,8 bilhões em impostos. As vendas externas da indústria Brasileira do alumínio totalizaram US$ 3,9 bilhões (FOB) em 2010, respondendo por 1,9% do total das exportações do país, enquanto as importações fecharam o ano com US$ 1.176 milhões – ou 0,6% das importações Brasileiras. Taxa de crescimento da produção do setor Instalada no país desde a década de 1950, a indústria Brasileira do alumínio passou por vários ciclos de crescimento. O período entre 1960 e 1980 é marcado pela expansão da capacidade instalada e da produção de alumínio primário. Já o período a partir da década de 1990 é marcado por taxas reduzidas de expansão na produção primária e estagnação dos investimentos em expansão da capacidade instalada. 30
  • 31. Composição 2009 2010 Emprego (Direto, indireto e reciclagem) 346.00 384.00 Faturamento US$ bilhões • Participação no PIB (%) • Participação no PIB Industrial (%) 12,7 0,8 3,6 14,7 0,7 3,1 Investimento (US$ bilhões) 1,9 1,4 Impostos pagos (US$ bilhões) 2,5 2,8 Produção de alumínio primário (mil t) 1.535 1.536 Consumo domestico de transformados (mil t) 1.024 1.342 Consumo per capita ( Kg/hab.) 5,3 6,7 Exportação (mil t) (peso alumínio) 925 756 Importação (mil t) (peso alumínio) 160 263 Balança comercial da indústria de alumínio (US$ milhões FOB) • Exportações • Importações • Saldo 3.258 656 2.602 3.930 1.176 2.754 Participação das exportações de alumínio nas exportações brasileiras 2,1% 1,9% Fonte: Anuário Estatístico ABAL – 2010. 31
  • 32. Produto Quantidade (milhão de tom.) Valor (R$ bilhão) Preço* (R$ t) Valor (R$ bilhão) Preço* (R$ t) Bauxita 32,03 2,47 77,27 1,41 43,89 Alumina 9,48 4,43 467,27 2,52 265,45 Alumínio primário 1,54 5,88 3.825,34 3,34 2.173,12 Alumínio secundário 0,44 1,68 3.825,34 0,95 62.173,12 Semimanufaturados e transformados** 1,31 15,14’ 11.591,31 8,60 6.584,85 Total da Produção - 29,60 - 16,82 Consumo 1,30 15,06 11.591,31 8,56 6.584,85 Exportações de semi e transformados 0,22 1,62 7.513,50 0,92 4.268,31 Importações de semi e transformados 0,23 2,38 10.249,87 1,43 5.822,80 Saldo comercial de semi e transformados -0,02 -0,75 47.929,51 -0,43 27.228,04 (*) No caso de exportações e importações, os preços são FOB, sem impostos. (**) Mercadorias da indústria de semimanufaturados e de transformados de alumínio. Tabela integrante do estudo “A competitividade do alumínio no brasil 2011- 2025”. Fonte: AbAl, ibGE e MDiC. Como pode ser visto no quadro abaixo, em 2010 a cadeia produtiva do alumínio respondeu por uma produção no valor de R$ 29,60 bilhões, sendo que a maior participação é da etapa de transformação em semimanufaturado e manufaturado, cuja produção somou R$ 15,14 bilhões. 32
  • 33. Países Selecionados Consumo Per Capita De Alumínio Ano/2010 (Kg/Hab.) Noruega 65,6 Islândia 42,4 Áustria 30,2 suíça 28,8 Japão 25,7 Bélgica 25,7 Austrália 23,3 Itália 23,1 Estados Unidos 22,4 Canadá 21,9 Suécia 18,3 reino Unido 17,2 China 14,2 Irlanda 12,7 França 12,1 Finlândia 12 brasil 6,9 Argentina 5,3 Participação do Brasil no Consumo Mundial de Alumínio O consumo doméstico de produtos transformados de alumínio, atingiu 1.342 mil toneladas em 2010 levando a um consumo per capita de 6,9 kg/hab. Trata-se de um crescimento de 30% em relação ao registrado em 2009, quando o consumo por habitante foi de 5,3 kg/hab. Consumo Por Habitante dos Principais Países Consumidores de alumínio 33
  • 34. 4,675 (mil Toneladas) Fonte: Word Metal statistics – February2012. Estudo encomendado pela AbAl indica que, até 2025, o Produto interno bruto (Pib) poderá crescer em média 5,2% ao ano, taxa superior à da economia mundial. Isso permitirá um crescimento entre 8,9% e 11,3% ao ano do consumo de alumínio no Brasil nos próximos 15 anos. O cenário base de 8,9% ao ano traduz o ritmo de crescimento econômico em termos de demanda pelo metal, considerando a elasticidade-renda média e o crescimento demográfico do país. O cenário otimista de 11,3% a.a. leva em consideração um avanço mais expressivo do alumínio em suas aplicações, nos moldes do que ocorreu nos últimos 20 anos. 34
  • 35. É através de suas técnicas de fabricação que permitem a manufatura do produto final a preços competitivos no mercado. O Alumínio é utilizado de modo amplo no mundo moderno devido sua alta performance e propriedades significativas. 35
  • 36.  Construção civil (leve, versátil, resistente, durável e bonito);  Estampagem;  Fundição;  Anodização;  Eletrodeposição;  Abrilhamento químico;  Acabamento mecânico;  Indústria eletro-eletrônico (Utilizados em cabos condutores para transmissão e distribuição de energia elétrica, transformadores, chassis eletrônicos, etc.);  Bens de consumo ( excelente acabamento e facilidade de manutenção etc);  Máquinas e equipamentos (Ferramentas industriais e agrícolas, máquinas de impressão e têxteis, instrumentos científicos, etc.);  Embalagens (Embalagem de alimentos, pratinhos descartáveis, tubos de remédio e pasta de dentes);  Telhas (Cada vez mais empregadas em coberturas e revestimentos de prédios não residenciais, etc.);  Estruturas (Chamadas de estruturas especiais de alumínio aplicadas em Shopping Centers, terminais rodoviários e metroviários, etc.). 36
  • 37. É vasto a cadeia produtiva do alumínio no Brasil e no Mundo, sendo presente em todas suas etapas de produção, o mais importante conceito de sustentabilidade. 37
  • 38.  Leveza  Economia  Segurança  Resistência  Durabilidade  Dirigibilidade  Versatilidade  Redução de gazes  Poluentes  Lucratividade 38
  • 39. AERONÁUTICA: O alumínio tem sido o material predominante nos aviões com cerca de 80% em peso. A rigorosa exigência dos foguetes espaciais tem demandado cada vez mais o uso deste metal. TREM: Em vagões de trem e de metrô, o alumínio tem sido muito utilizado devido a sua leveza permitindo o desenvolvimento de maiores velocidades, menor manutenção e menos consumo de combustível. 39
  • 40. EMBARCAÇÕES: Com as técnicas de soldagem das ligas de Almg, que resistem à corrosão da água salgada, o alumínio tem sido muito utilizado neste mercado. ÔNIBUS: A otimização de combustível e as resistências às condições adversas e à corrosão, aumentam a vida útil da frota. Fácil de limpar, o alumínio facilita a manutenção e higienização dos veículos. 40
  • 41. 41 INDÚSTRIA AUTOMOTIVA: Em veículos automotivos comerciais, onde os custos de manutenção e a economia de operação em longo prazo são cruciais, o alumínio é extensivamente utilizado .
  • 42. . O principal objetivo das ligas de alumínio é aumentar a resistência mecânica sem alterar suas propriedades onde novas ligas estão sendo desenvolvidas de forma que cada uma é apropriada para sua aplicação. O Alumínio nas mais diversas aplicações possui impurezas:  O Ferro reduz a trabalhabilidade (Alfe3); Silício aumenta a resistência à tração; Cobre aumenta a resistência à tração; entre outros elementos.  O alumínio puro é mais ductil em relação ao aço, por isso o alumínio impuro possui características adequadas para a produção dos componentes na produção de transportes 42
  • 43.  O que faz da Liga uma importante matéria para a construção mecânica, é o fato de combinar com grande parte dos metais utilizados na engenharia chamados elementos de liga, sendo que a partir desta combinação é possível obter tecnologia apropriada de acordo com a aplicação do produto final.  As ligas de alumino possui variações, sendo necessário conhecer cada uma para que seja aplicada de acordo com sua combinação, ou seja, é necessário conhecer as vantagens e limitações de cada uma delas para que se faça a melhor aplicação.  As ligas oferecem a indústria uma grande variedade de combinações de resistência mecânica, resistência a corrosão e ao ataque de substancias químicas, condutibilidade, elétrica, usinabilidade, ductibilidade, formabilidade e etc.  É difícil descrever a função de cada elemento, pois ela se altera não somente pela quantidade dos elementos presentes, mas também pela interação com outros elementos. 43
  • 44. Ligas de Trabalho Mecânico Endurecíveis por tratamento Não endurecíveis por tratamento térmico AL-Cu AL-Mg AL-Cu-Si AL-Mn AL-Mg-Si AL-Si AL-Zm-Cu AL-Li  Ligas Trabalhadas tratáveis termicamente: Possuem ótima propriedade mecânica e são obtidas por tratamento térmico.  Ligas Trabalhadas não tratáveis ou ligas encruáveis: Não respondem ao tratamento térmico. As propriedades mecânicas são determinadas pelo grau de trabalho a frio e encruamento. Ligas Trabalháveis ou para tratamento mecânico  Passam por processos de laminação, extrusão, forjamento e estiramento possuem uma subdivisão. 44
  • 45.  As ligas fundidas são duráveis e tem boa resistência;  São leves, á prova de ferrugem e resiste á corrosão;  Possuem excelentes propriedades condutoras e desgaste;  São facilmente acabadas por eletrodeposição e por acabamentos orgânicos e inorgânicos;  Possuem propriedades de Auto-Lubrificação e excelente Fundibilidade. 45
  • 46.  Alumínio é o metal mais abundante;  Constitui cerca de 8% de toda a crosta terrestre;  Encontrado na natureza sob uma forma química estável;  Ocorre em várias formas químicas na maioria das rochas, solos e na vegetação;  Encontrado principalmente sob a forma de bauxita;  Está presente em todas as argilas, no solo, na água, ou em alimentos – absorvidos pelas plantas;  O uso cada vez maior de produtos de alumínio (leveza, resistência à corrosão e alta condutividade térmica), que justificam a intensiva utilização do metal em embalagens e utensílios domésticos;  O alumínio metal é utilizado como um material estrutural na construção, indústria do transporte,bens de consumo, na produção de ligas metálicas, na indústria elétrica, utensílios de cozimento, empacotamento de alimentos e tratamento de água;  Os compostos de alumínio são utilizados como coagulantes no tratamento da água, como antiácidos, antiperspirantes e aditivos alimentares. 46
  • 47. Está presente naturalmente na água; O sulfato é utilizado na floculação e filtragem, para tornar a água mais límpida, eliminando elementos particulados eventualmente nocivos à saúde humana; A OMS, estabelece como concentração máxima de alumínio total na água potável, de 0,2 miligramas por litro (mg/l) - critérios de aspecto e gosto da água e não por critérios relacionados à saúde. Consumo médio de 1 a 2 litros de água por dia, contribui com apenas 1 a 2 mg de alumínio na dieta. Está presente naturalmente na água; Floculação: Reações de floculação, reações físico-químicas para diagnosticar certas doenças, como a sífilis, por exemplo. 47
  • 49.  A Food and Drug Administration (FDA), órgão oficial de saúde dos EUA que avalia e regulamenta o uso de alimentos e drogas para o consumo da população, classificou os compostos de alumínio na categoria dos Produtos Reconhecidos como Seguros podendo ser amplamente utilizado: utensílios domésticos, desodorantes, medicamentos, em embalagens de alimentos, entre outras.  No Brasil, a Anvisa, órgão vinculado ao Ministério da Saúde, também fornece essa segurança com respaldo legal, uma vez que as indústrias fabricantes de embalagens, equipamentos e utensílios metálicos em contato com alimentos devem respeitar a resolução ANVISA RDC nº. 20/2007. 49
  • 50. Ingerimos alumínio através da comida e da água; Em pessoas saudáveis, apenas uma pequena fração (menor que 1% de todo o alumínio ingerido), realmente atinge a circulação sangüínea, temos barreiras naturais no corpo humano: tubo digestivo, pulmões, trato digestivo, pele ; barreira hematoencefálica. Grande parte do metal ingerido e absorvido, é rapidamente eliminada nas fezes e na urina. Doses de até 125 mg/dia são eliminadas em 24 horas. Barreira hematoencefálica (BHE) é uma estrutura membrânica que atua principalmente para proteger o Sistema Nervoso Central (SNC) de substâncias químicas presentes no sangue, permitindo ao mesmo tempo a função metabólica normal do cérebro. 50
  • 51.  O comitê internacional de avaliação de riscos de contaminação em alimentos, estabeleceu um valor provisório tolerável de ingestão semanal de 2 mg de alumínio por quilo de peso corpóreo (2 mg/kg/semana)  60Kg – 120mg de alumínio por semana, sem causar efeitos nocivos à saúde;  Em 03/11/2012, a Anvisa informou que o Comitê de Aditivos Alimentares ainda não definiu os limites para os aditivos contendo alumínio, tema que será discutido na próxima reunião, a realizar-se na China em março de 2013. 51
  • 52.  O Centro de Tecnologia de Embalagem, concluiu que o cozimento em panela de alumínio contribuía, à época do estudo, com cerca de 2% do limite máximo de ingestão do metal recomendado.  Alimentos preparados: feijão, arroz, bife, batata e molho de tomate, entre outros, pois a ingestão varia em decorrência da dieta da população e de outros fatores, como as condições de cozimento e o tipo de panela.  Resultado: a dissolução de alumínio identificada durante o cozimento é inferior até mesmo ao teor do metal presente naturalmente em alguns alimentos. 52
  • 53.  O alumínio metálico sozinho é altamente reativo e a sua superfície é oxidada imediatamente, quando em contato com o ar, formando uma capa sem atividade de óxido de alumínio (Al2O3), muito dura e resistente.  Sua forma cristalina, o corundum, é utilizada como um abrasivo e material .  O hidróxido de alumínio (Al(OH)3) é o principal componente da bauxita, um mineral que ocorre naturalmente e que é a fonte primária do alumínio metálico. Abrasivo = qualquer substância dura capaz de desgastar e polir outros corpos, mediante atrito 53
  • 54.  ar;  consumo de alimentos;  água potável;  alguns produtos de consumo e farmacêuticos;  Funcionários (soldadores, ou ligado produção ou manuseio de substâncias de alumínio - inalação). A solubilidade de um sal de metal na água, é um fator importante na determinação da quantidade de íon metálico que entra de fato na corrente sanguínea. O alumínio, o óxido de alumínio e o hidróxido de alumínio são pouco solúveis na água. Menos do que 0,1% destas substâncias é absorvida. Solubilidade = Qualidade daquilo que é solúvel: a solubilidade varia com a temperatura. Íon metálico = elemento, composto ou liga caracterizado pela capacidade de conduzir eletricidade e calor. Íon metal - especialmente cátions (íons carregados positivamente) é formado pela perda de elétrons. 54
  • 55.  Efeitos neurológicos  Alzheimer;  Efeitos sobre os pulmões  Poeira do alumínio com um efeito fibrogênico (tecido fibroso do pulmão). A evidência disponível sugere que o óxido e o hidróxido de alumínio comportam-se como “poeiras incômodas” sob as condições atuais de exposição ocupacional controlada;  Efeitos sobre a fertilidade;  Efeitos em crianças e nos fetos em desenvolvimento;  Câncer  Para o efeito carcinogênico, a evidência dá suporte ao papel das substâncias conhecidas como o hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) presentes no ambiente de trabalho Para adultos, o consumo diário estimado entre 2,5 a 13,5 mg e pode ser mais alto em indivíduos que tomam antiácidos que contenham hidróxido de alumínio. Existe sim, um potencial de sensibilização limitado para a poeira do metal alumínio, óxido e hidróxido de alumínio em pele exposta. Efeito fibrogênico: um efeito adverso à saúde associado com o desenvolvimento de tecido fibroso nos pulmões, resultando numa perda da habilidade do tecido pulmonar de transferir o oxigênio para a corrente sanguínea. 55
  • 56. Os efeitos de substâncias químicas sobre a saúde das pessoas dependem de uma série de fatores, por exemplo, a forma como se dá esse contato, a quantidade e o tempo de exposição, mais a reação do organismo – ou parte dele: órgãos, tecidos – atingido ditam a ocorrência, ou não de um efeito. 56
  • 57.  1º Uso importante: confecção de utensílios de cozinha;  Naturalmente, são geralmente estáveis e não interagem com os processos biológicos dos organismos vivos.  Sob condições ácidas, o alumínio pode ser liberado de rochas e solos na forma solúvel que pode ser absorvida por plantas e animais;  Os pesquisadores, analisam o efeito combinado sobre: – a saúde humana decorrente da exposição natural aos compostos de metais presentes nos alimentos; – na água e no ar; – resultantes do uso de utensílios, embalagens, aditivos de alimentos e de medicamentos. 57
  • 58. Oligoelemento = Elemento químico necessário, em pequeníssimas quantidades.  Corpo humano médio contenha de 35 mg a 50 mg de alumínio:  50% estão nos pulmões,  25% nos tecidos moles e  25% nos ossos.  Não há um papel biológico conhecido;  O corpo humano possui barreiras eficazes contra a absorção do alumínio.  Mínimo é absorvido pelo trato digestivo, em indivíduos saudáveis, a maior parte dela é excretada rapidamente pelos rins.  Quando os níveis de alumínio no sangue estão muito altos, os ossos atuam como um "tanque", retirando o alumínio e liberando-o depois, lentamente durante um longo período.  O cérebro é vulnerável a muitos agentes químicos e biológicos, mas é protegido por uma "barreira sangue-cérebro" um conjunto de células que forma o revestimento interno dos vasos sanguíneos capilares e impede a entrada de muitas substâncias no cérebro. 58
  • 59.  Clínicos gerais prescrevendo grandes quantidades de compostos de alumínio e quantidades ainda maiores são ingeridas em medicamentos vendidos sem receita médica medicamento;  O principal composto na medicina é o hidróxido de alumínio. Ele é usado como antiácido no tratamento de úlceras gástricas e como aglutinante de fosfato nos casos de insuficiência renal prolongada;  Uso prolongado de antiácidos de alumínio a pacientes com insuficiência renal tende a aumentar o nível de alumínio sérico;  Acúmulo de alumínio no corpo não representa um problema; 59
  • 60.  Os compostos de alumínio também são utilizados em produtos: – antiperspirantes(desodorantes) - cloridrato de alumínio ou o hexacloridrato em quantidades de até 25% - absorção para o corpo é de no máximo 0,02%. os sais funcionam pela formação de um tampão no topo dos dutos sudoríparos que reduz o suor na superfície da pele. – soluções antisépticas; – adjuvantes em vacinas(contra difteria, tétano, coqueluche e hepatites A e B) – hidróxido, fosfato ou hidroxifosfato de alumínio. O adjuvante é acrescentado às vacinas para aumentar a resposta de imunização e certas vacinas precisam dele para garantir a sua eficiência. As únicas reações são reações inflamatórias localizadas. Varia entre 0,3 mg e 1,5 mg por dose. A dose máxima por toda via, seria de 15 mg.(idêntico ao da ingestão oral normal de dois dias)  Não há registros de que o alumínio produza efeitos adversos e a OMS o considera adequado para tais utilizações. Adjuvante = adj. Que ajuda, auxiliar. 60
  • 61. 61
  • 62. Para se extrair o minério bauxita é necessário desmatar toda uma área verde. Consequentemente, dezenas de animais são mortos ou obrigados a se retirar, e, o CO2 presente nas árvores do local é liberado. Após a extração, a bauxita é levada à refinaria que fica no próprio local da mineração. Esse transporte é feito por veículos pesados, que utilizam uma quantidade exorbitante de combustíveis fósseis para funcionarem. Imagens extraídas de: 62
  • 63. Imagens extraídas de: A bauxita é reduzida à alumina através do processo Bayer. Logo após ela passa pela eletrólise, que consiste em aplicar uma corrente elétrica sobre a alumina, separando o alumínio do O2. 63 Ao fim desse processo o alumínio é levado às fábricas em forma de chapa.
  • 64. Apesar de ser o método de redução mais eficiente, a eletrólise consome muita energia e libera CO2 na atmosfera. A produção de derivados do alumínio polui o meio ambiente de forma semelhante à redução devido as diferentes máquinas envolvidas no processo consomem energia demasiadamente, além do descarte das sobras da produção, o transporte das chapas e das próprias latinhas é prejudicial. 64
  • 65. Causador = as mídias, que criam a necessidade de consumo nas pessoas ao impor um padrão. Somos levados a comprar coisas para entrar no padrão de identidade, fugindo da diferença. 65
  • 66. A eletrólise é extremamente poluente, porém atualmente é o meio de redução mais eficiente. Assim, a única solução para a diminuição dos impactos ambientais é a reciclagem. 66
  • 67.  Qualquer produto pode ser reciclado infinitas vezes, sem perder suas qualidades no processo de reaproveitamento.  Papel multiplicador na cadeia econômica(catadores de latinha – criação de empregos);  Empresas sempre tiveram a preocupação de reaproveitar retalhos de chapas, perfis e laminados, entre outros materiais gerados durante o processo de fabricação;  Representa uma grande economia de energia e de matéria-prima, refletindo em aumento da produtividade e redução da sucata industrial;  Estimula outros negócios, por gerar novas atividades produtivas (máquinas e equipamentos especiais). 67
  • 68.  Favorece o desenvolvimento da consciência ambiental;  Incentiva a reciclagem de outros materiais;  Reduz o volume de lixo gerado;  Economiza energia, otimizando o uso dos recursos ambientais:  a reciclagem economiza até 95% da energia utilizada para produzir alumínio a partir da bauxita;  cada tonelada reciclada poupa a extração de 4 t desse minério, matéria-prima do alumínio. 68
  • 69.  Agir de forma a proteger o meio ambiente e a saúde de onde atuam;  Obter compatibilidade entre o meio ambiente, processos e produtos de todas as operações industriais;  Obedecer às leis e regulamentos e antecipar às suas exigências;  Trabalhar em parceria com governo e outras entidades para desenvolver leis, regulamentos e padrões de controle ambiental responsáveis e eficazes;  Monitorar ar, água, solo, vegetação e fauna das áreas em que atuam;  Adotar as medidas necessárias para prevenir ou eliminar impactos adversos, que possam resultar de qualquer operação do setor, incluindo o desenvolvimento e uso de tecnologias apropriadas para tal fim. 69
  • 70.  Estimular a reciclagem do alumínio e produtos feitos desse metal.  Obter a máxima eficiência possível no uso de energia e outras matérias primas.  Estimular a criação e desenvolvimento de uma consciência voltada à proteção ambiental ;  Estimular a transferência de “know how” e informações sobre gerenciamento e controle ambiental entre todos que possam contribuir - direta ou indiretamente - para melhoria da qualidade de vida. 70
  • 71.  Produção difícil, pois exige muita energia elétrica.  A bauxita de cor marrom-avermelhada deve sofrer um processo de purificação para que se possa extrair a alumina (Al2O3) de outras substâncias, como, por exemplo, o óxido de ferro 3 (Fe2O3). Voltar 71
  • 73. 25/04/2010 - As embalagens que mais poluem o ambiente (http://www.youtube.com/watch?feature=fvwp&v=5yviFVlpnBk&NR=1) 07/12/2011 – Indústria do Alumínio – A Floresta virada em Pó (http://www.youtube.com/watch?v=hixX70sqqpo) 73
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Notas do Editor

  1. MPa = Módulo de Elasticidade / Têmperas = É um dos processos utilizados no tratamento térmico de metais para aumentar a dureza e conseqüente resistência dos mesmos.