Preparação de compostos de alumínio a partir da bauxita: considerações sobre alguns aspectos envolvidos em um experimento didático

Abstract

Recebido em 4/5/01; aceito em 24/8/01 PREPARATION OF ALUMINUM COMPOUNDS FROM BAUXITE: CONSIDERATIONS ABOUT SOME ASPECTS INVOLVED IN A DIDACTIC EXPERIMENT. Aluminum metal and aluminum compounds have many applications in several branches of the industry and in our daily lives. The most important raw material for aluminum and its manufactured compounds is bauxite, a rock constituted mainly by aluminum hydroxides minerals. In this work, a didactic experiment aiming the preparation of alumina and potassium alum starting from bauxite is proposed for undergraduate students. Both compounds are of great commercial, scientific and historical interest. The experiment involves applications of important chemical principles such as acidbase and precipitation. Some chemical properties and uses of aluminum compounds are also illustrated.Keywords: bauxite; aluminum oxide; potassium alum. INTRODUÇÃOO alumínio pode ser considerado um elemento bastante "popular" pois está presente em quase todas as esferas da atividade humana. As inúmeras aplicações em diversos setores da indústria (transportes: automóveis, aeronaves, trens, navios; construção civil: portas, janelas, fachadas; eletro-eletrônico: equipamentos elétricos, componentes eletrônicos e de transmissão de energia; petroquímica, metalurgia e outros) e a freqüente presença no nosso dia-a-dia (mó-veis, eletrodomésticos, brinquedos, utensílios de cozinha, embalagens de alimentos, latas de refrigerantes, produtos de higiene, cosméticos e produtos farmacêuticos) ilustram bem a sua importância econômica no mundo contemporâneo. A própria reciclagem de embalagens de alumínio, setor no qual o Brasil se destaca, tem papel relevante do ponto de vista econômico, social e ambiental.Embora hoje a forma mais conhecida do alumínio seja a metáli-ca, o metal já foi considerado tão raro e precioso antes das descobertas de Charles Martin Hall e Paul-Louis-Toussaint Héroult (1888), que chegou a ser exibido ao lado de jóias da coroa e utilizado em lugar do ouro em jantares da nobreza no século XIX. Os compostos de alumínio, por outro lado, servem a humanidade há mais de 4000 anos. Os egípcios já empregavam o alúmen como mordente e os gregos e os romanos também o usavam para fins medicinais, como adstringente, na Antigüidade 1,2 . Diversos compostos de íons Al 3+ apresentam relevância industrial no mundo atual, como, por exemplo: Al(OH) 3 , Al 2 O 3 , Na[Al(OH) 4 ], Al 2 (SO 4 ) 3 e haletos de alumínio, dos quais os dois primeiros, usados para a produção do metal, são os de maior importância econômica. Dentre as principais aplicações dos compostos de alumínio, destacam-se o tratamento para obtenção de água potável, o tingimento de tecidos, a manufatura de produtos de higiene, medicamentos, refratários e catalisadores 1,2 .O alumínio não ocorre na forma elementar na natureza. Devido à alta afinidade pelo oxigênio, ele é encontrado como íon Al 3+ , na forma combinada, em rochas e minerais. Embora constitua apenas cerca de 1% da massa da Terra, é o primeiro metal e o terceiro elemento químico (O = 45,...

Synthesis of high-surface-area γ-Al2O3 from aluminum scrap and its use for the adsorption of metals: Pb(II), Cd(II) and Zn(II)

“…According to the literature [6,8,12], among the many polymeric species, the commonest are: Al 13 12 ] 7+ . These species are formed initially by oxolation and oleation processes, followed by polymerization of aluminum hydroxide molecules, and, finally by nucleation and growth processes, resulting in the formation of particles of hydrated alumina [8,11].…”

“…Alumina is obtained from bauxite industrially by the Bayer process, in which a mixture of bayerite and gibbsite is produced by acidic precipitation of sodium aluminate with CO 2 , the final product containing impurities such as Fe 2 O 3 [6]. The bayerite is calcined at >500 • C and transformed into gamma alumina, which is widely used as a catalytic support, because of its large surface area, high porosity, acidity and low toxicity.…”

“…A great amount of aluminum scrap is produced worldwide, of which a major part is recovered by recycling [6], but an alternative way of using the aluminum scrap is to transform it directly into alumina, which finds several uses (in catalysts, in soft abrasives, in coatings and in adsorbents). The aim of this study was to synthesize alumina by acidic precipitation (with H 2 SO 4 ) of sodium aluminate.…”

Estudo comparativo do uso de redes neurais artificiais e regressão linear múltipla para a previsão da concentração cáustica em uma etapa do processo de fabricação de alumina

“…Dessa forma, a pureza da alumina e portanto sua qualidade, está intrinsicamente associada a correta concentração da soda cáustica necessária para a solubilidade dos diferentes constituintes que compõem a bauxita (CONSTANTINO et al, 2002).…”

Avaliação do efeito da temperatura de calcinação nas características estruturais e morfológicas de aluminas sintetizadas pelo método Pechini

“…Apesar de ser frequentemente descrita como o minério de alumínio, a bauxita não é uma espécie mineral propriamente dita, mas um material heterogêneo formado de uma mistura de hidróxidos de alumínio hidratados ([AlOx(OH)3-2x], 0<x<1) contendo impurezas [8].…”