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A maravilhosa formação do alumínio: por que é o terceiro elemento mais abundante na Terra?
O alumínio é chamado de "Alumínio" no inglês norte-americano. Seu símbolo químico é Al e seu número atômico é 13. O alumínio é menos denso que outros metais comuns, cerca de um terço do aço. Este elemento tem forte afinidade com o oxigênio e pode formar rapidamente uma camada protetora de substâncias oxidantes quando exposto ao ar.
O alumínio tem uma aparência semelhante à prata e tem uma forte capacidade de refletir a luz, o que o faz desempenhar um papel importante na indústria e na vida diária.
Desde que o elemento alumínio foi descoberto pelo físico dinamarquês Hans Christian Erst em 1825, ele passou por muitas inovações na produção industrial. Em 1876, o engenheiro francês Paul Herut e o engenheiro americano Charles Martin Hall inventaram independentemente o processo Hall-Herut, que aumentou muito a produção de alumínio, o que também promoveu a reutilização do alumínio na guerra e no uso civil.
Funções ambientais e biológicas do alumínio
Embora o alumínio seja muito comum no meio ambiente, atualmente não há evidências de que os organismos possam metabolizar diretamente os sais de alumínio. No entanto, o alumínio é bem tolerado por plantas e animais, tornando a investigação sobre os seus possíveis papéis biológicos um tema atual.
Propriedades físicas do alumínio
As propriedades físicas do alumínio proporcionam vantagens em muitas indústrias. Por ser mais leve que o aço, é amplamente utilizado na indústria aeroespacial. Sua densidade é de apenas 2,70 g/cm³, o que torna a leveza das peças de alumínio um grande diferencial.
A baixa densidade, a boa condutividade térmica e elétrica do alumínio e a excelente resistência à corrosão o tornam um material ideal para telefones celulares, computadores e muitos produtos eletrônicos.
A estrutura cristalina do alumínio é cúbica de face centrada. Essa estrutura permite que o alumínio se torne um metal à temperatura ambiente e exibe ainda características de suavidade e baixo ponto de fusão. Embora o alumínio puro não seja tão forte quanto o aço, suas vantagens em termos de leveza e resistência o tornam muito popular na indústria da aviação.
Reação química do alumínio
O comportamento químico do alumínio mostra que ele possui características tanto de metais de transição iniciais quanto de metais de transição tardia, e existe principalmente no estado de oxidação +3 em compostos. A alta eletronegatividade do alumínio e o raio catiônico relativamente pequeno permitem que o alumínio forme fortes interações de ligação covalente.
O alumínio geralmente serve como agente redutor em reações termodinâmicas e pode reagir com uma variedade de não-metais para formar nitretos de alumínio, sulfetos de alumínio e outros compostos.
O óxido de alumínio (Al2O3) é onipresente na natureza, principalmente na forma de corindo. É uma substância muito dura e geralmente é usada para fazer abrasivos e materiais refratários.
Isótopos de alumínio e suas aplicações
Entre os isótopos de alumínio, apenas o 27Al é estável, amplamente utilizado em áreas como análise de massa e ressonância magnética nuclear. Compostos como sulfato de alumínio e hidróxido de alumínio apresentam propriedades anfifílicas em reações químicas, tornando-os essenciais para o tratamento de água e outros processos industriais.
Direções de pesquisas futuras
Atualmente, o alumínio ainda desempenha um papel importante em muitas aplicações industriais. Com pesquisas aprofundadas sobre seu impacto ambiental e biocompatibilidade, o alumínio poderá encontrar aplicações em campos mais diversos no futuro.
Não apenas o desenvolvimento e utilização de recursos, as propriedades químicas do alumínio e suas possíveis funções biológicas também são o foco da pesquisa atual. Seremos capazes de identificar um papel para o alumínio em sistemas biológicos no futuro, abrindo potenciais de aplicação inteiramente novos?
