Qual é o ponto de fusão do alumínio?

Muitos setores derretem alumínio e o utilizam para fabricar vários produtos. Entretanto, muitas pessoas não sabem a temperatura exata em que o alumínio começa a derreter. 

O ponto de fusão do alumínio em sua forma pura é de 660 graus Celsius (1220 graus Fahrenheit). No entanto, os usuários geralmente o utilizam com ligas, de modo que seu P.M. varia em relação à forma pura. Isso se deve às impurezas presentes nas ligas e à mistura de outros elementos com o alumínio.

O alumínio é um dos metais mais usados e está presente em quase todas as residências na forma de utensílios domésticos. Este guia lhe fornecerá todas as informações sobre a temperatura de fusão do alumínio.

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Ponto de fusão do alumínio e sua importância

O ponto de fusão é a temperatura na qual o metal (seja ele alumínio ou qualquer outro) muda de sólido para líquido. Metais diferentes têm pontos de fusão diferentes, dependendo de suas propriedades físicas.

Um metal com um ponto de fusão mais alto exigirá mais energia para quebrar os átomos ligados entre si e vice-versa.

Então, a que temperatura o alumínio derrete?  Então, a que temperatura o alumínio derrete? O alumínio metálico tem um ponto de fusão de 660 graus Celsius. Mas essa é a temperatura em que o alumínio puro derrete. No entanto, essa temperatura exata precisaria ser revisada para a liga de alumínio.

O ponto de fusão não é exatamente 660 graus Celsius nas ligas de alumínio. Por exemplo, cobre-alumínio ou magnésio-alumínio. Elas não derretem a 660°C. O motivo é que o elemento de liga transfere suas propriedades físicas para a liga, o que altera o ponto de fusão.

Por exemplo, o ponto de fusão da liga de cobre e alumínio é de 500 a 600 °C, não exatamente 660 °C. Você deve estar se perguntando: por que isso acontece? Essa diferença se deve às propriedades físicas exclusivas do cobre quando empregado como uma liga com alumínio.

Aqui está a tabela que esclarece o P.M. do alumínio puro e de algumas de suas ligas:

Importância do ponto de fusão em aplicações de alumínio

Conhecer o ponto de fusão do metal é muito importante. O motivo é que isso ajuda a identificar as impurezas no metal alumínio. Se o alumínio contiver algumas impurezas, sua fusão será alterada e não derreterá exatamente a 660°C.

Identificar as impurezas é fundamental ao usar o alumínio para produzir qualquer produto específico. Se o alumínio que você tem derrete a 660°C, ele está presente em sua forma pura. Não, isso simplesmente indica que o alumínio tem algumas impurezas.

No nível industrial, às vezes, você precisará de alumínio na forma impura. Mas, às vezes, você precisará da forma mais pura de alumínio. Ao descobrir a temperatura em que ele derrete, você saberá se o alumínio é puro ou impuro.

Qual é a depressão do ponto de fusão do alumínio?

Como eu disse anteriormente, a temperatura exata para derreter o alumínio puro é conhecida. Mas, às vezes, o alumínio contém impurezas. Devido a essas impurezas, o ponto de fusão aumenta, e você não obterá um ponto de fusão exato.

Devido às impurezas, o alumínio tem uma ampla faixa de temperaturas. Isso é chamado de depressão do ponto de fusão. Nesse caso, você não obterá uma temperatura exata; em vez disso, obterá uma faixa de temperaturas.

Por exemplo, o ponto de fusão das ligas de magnésio-alumínio varia entre 600 e 700°C. Devido à presença do magnésio, o alumínio agora derreterá entre 600-700°C em vez de derreter a 660°C.

Por que o ponto de fusão do alumínio é mais alto do que o de outros metais?

Os átomos do metal alumínio são fortemente unidos. Mas, para derreter o alumínio, esses átomos precisam ser separados uns dos outros. Como eles estão fortemente unidos, será necessária mais energia para separá-los. 

A energia é fornecida na forma de calor. Portanto, você oferecerá mais calor até que os átomos não se separem uns dos outros. É por isso que o ponto de fusão do alumínio metálico é tão alto - os átomos de alumínio firmemente mantidos se separam a uma temperatura de 660°C.

Fatores que influenciam o ponto de fusão do alumínio

Talvez você não saiba que alguns fatores influenciam a temperatura do ponto de fusão do alumínio. Na próxima seção, esclarecerei esses fatores.

1- Composição da liga

Se o alumínio estiver presente em uma liga com qualquer outro metal, seu ponto de fusão será diferente de sua forma pura. O motivo é que o metal da liga tem suas propriedades físicas e transmite suas propriedades ao alumínio. Devido a isso, o ponto de fusão também muda.

Por exemplo, o ponto de fusão da liga de alumínio, zinco e magnésio está entre 605-630°C, e não 660°C. Essa mudança se deve às propriedades físicas dos metais zinco e magnésio.

2- Impurezas

Uma impureza é um componente que não faz parte do metal real. Às vezes, o alumínio também contém impurezas. Devido à presença dessas impurezas ou substâncias indesejadas, o ponto de fusão do alumínio muda. Se o alumínio tiver mais impurezas, ele terá um ponto de fusão mais alto e vice-versa.

3- Força de atração e pressão

Lembre-se de que as forças de atração entre os átomos e a pressão são fatores importantes. Eles influenciam a temperatura do ponto de fusão do alumínio. Se o alumínio for colocado sob pressão muito alta, seu ponto de fusão será reduzido, e vice-versa.

4- Tamanho da partícula

O tamanho do alumínio que será derretido também influencia o ponto de fusão. Se o tamanho de uma partícula de alumínio for muito pequeno, ela derreterá em uma temperatura menor. Se o tamanho da partícula for mais significativo, será necessário mais energia, calor e temperatura para amolecer.

Isso efeito do tamanho da partícula é mais evidente quando o tamanho de uma partícula de alumínio está na escala nanométrica. Se o tamanho for maior, isso não afetará significativamente o ponto de fusão.

Por que o óxido de alumínio tem um ponto de fusão mais alto?

Você já percebeu que o óxido de alumínio (Al₂O₃) tem um ponto de fusão de 2.000°C, enquanto o alumínio puro tem um ponto de fusão de 660°C? Por que isso acontece?

O óxido de alumínio derrete em temperaturas mais altas. Isso se deve às fortes forças eletrostáticas entre o íon de alumínio (positivo) e o íon de óxido (negativo). Será necessária mais energia para superar essas forças. Por isso, o M.P do Al₂O₃ é mais alto.

O óxido de alumínio é uma combinação de alumínio e oxigênio. Existem forças fortes entre o alumínio carregado positivamente e os íons de magnésio carregados negativamente. Devido a essas forças fortes, os íons são mantidos próximos e firmes.

Serão necessárias altas temperaturas para superar essas poderosas forças eletrostáticas. É por isso que o ponto de fusão do óxido de alumínio é mais alto. O alumínio puro não tem forças de atração fortes; seu ponto de fusão é menor do que o do óxido de alumínio (Al₂O₃).

Como o alumínio é derretido a partir do óxido de alumínio?

Curiosamente, o ponto de fusão do óxido de alumínio é de 2.000 °C, então como o alumínio derrete em sua forma de óxido? Os engenheiros usam uma temperatura de 2.000 °C para derreter o alumínio nele contido? A resposta é NÃO!

O alumínio é extraído do Al₂O₃ por meio do processo de eletrólise. A fusão do alumínio é realizada após sua extração do Al₂O₃. Esse processo de remoção do alumínio também é útil em nível industrial.

Será mais caro se os engenheiros não extraírem o metal e começarem a derreter o óxido de alumínio. Eles terão que atingir um ponto de fusão mais alto, de 2.000°C. Isso tornará o processo caro e ineficaz também.

Aplicações industriais do ponto de fusão do alumínio

Talvez você veja o ponto de fusão apenas como um número. Ele tem um grande impacto no mundo real e oferece aplicações em vários setores. Não seria errado dizer que o ponto de fusão do alumínio o tornou utilizável em quase todos os setores, até mesmo em nossas casas.

Na próxima seção, discutirei a aplicação industrial do ponto de fusão e como ele está se mostrando fundamental. Muitos setores utilizam o alumínio fundido.

1- Fundição e moldagem

O alumínio é amplamente utilizado em fundição e moldagem. Muitos componentes de diferentes máquinas são fabricados por esse método. Nesse método, o alumínio é derretido e, em seguida, despejado em moldes de diferentes formatos para a fabricação dos componentes.

Ter um ponto de fusão conhecido ajuda os engenheiros a derreter o alumínio e a fabricar componentes de diferentes formas e tamanhos. Essa é a maneira mais econômica de produzir vários componentes.

2- Uso no setor aeroespacial

Desde as asas dos aviões até seus motores, o alumínio desempenha um papel fundamental. Devido à sua durabilidade, os engenheiros usam o alumínio para fabricar os componentes do avião. Isso inclui as asas e as peças do motor. O alumínio fundido também é usado para essa finalidade.

O alumínio não é famoso apenas no setor aeroespacial, mas também no setor automotivo. Motores, carrocerias e outros componentes de um veículo são feitos de alumínio. Graças ao conhecido ponto de fusão, isso é possível.

3- Uso no setor elétrico

Como você sabe, o alumínio também é um excelente condutor de eletricidade. Portanto, os fios elétricos também são feitos desse metal. Os fabricantes derretem o metal e transformam a forma derretida nos cabos que usamos em nossas casas. O alumínio é um campo elétrico e é uma das aplicações mais usadas do ponto de fusão do alumínio.

4- Soldagem, extrusão e união

A soldagem é uma prática comum em que duas peças quebradas podem ser unidas novamente por meio da fusão. No processo de soldagem, o alumínio é usado como metal-chave. Ele tem um ponto de fusão mais baixo, derrete facilmente, funde-se com as peças quebradas e as mantém firmes. 

Não se esqueça de que o alumínio fundido também é útil no processo de extrusão. O metal fundido é moldado em hastes e outros tubos. O alumínio é aquecido e derretido em configurações de controle para que isso aconteça.

5- Fabricação de latas e folhas

A temperatura na qual o alumínio derrete também é importante para a fabricação de latas e folhas. Esses itens são normalmente usados na vida cotidiana. O alumínio é derretido e transformado em diferentes formas e folhas. Se a temperatura não fosse conhecida, teria sido difícil fazer com que o ambiente de controle a derretesse e depois o alumínio líquido.

6- Itens domésticos

Conhecer o ponto de fusão do alumínio torna muito fácil aquecer, derreter e transformar o alumínio em diferentes formas. Os utensílios de cozinha que você recebe em sua casa também são feitos com alumínio fundido. Há tantos usos desse metal que vou me cansar de contar, mas os usos continuarão. O fato de o alumínio derreter em baixa temperatura sem degradação o torna valioso para as indústrias.

Por que o ponto de fusão do alumínio é crucial na reciclagem?

O alumínio é reciclável, e sua eficácia permanece 100% mesmo se for reciclado várias vezes. O motivo é que ele tem um ponto de fusão relativamente mais baixo, o que permite que o engenheiro o mude de uma forma para outra sem perda de energia.

Como eu disse anteriormente, ele derrete a 660°C, e não há necessidade de maquinário avançado para atingir essa temperatura. É muito fácil para o engenheiro amolecer e transformá-lo em diferentes formas sem perder energia. 

É econômico, pois a reciclagem de alumínio não exige um alto nível de configuração. Um ponto de fusão menor significa que o processo de reciclagem será concluído rapidamente. Portanto, não haverá grande impacto no meio ambiente na forma de gases tóxicos. Portanto, é uma grande vitória para o alumínio em relação à reciclagem.

Conclusão

Alumínio é um dos metais mais usados. Ele derrete a 660°C, e os engenheiros o utilizam em casos industriais. No entanto, o óxido de alumínio tem um ponto de fusão ainda maior, o que não é muito comum e utilizável no setor.

Lembre-se de que, se houver impurezas no alumínio, sua temperatura pode variar. Portanto, o ponto de fusão do alumínio é um bom critério para verificar se o alumínio é puro ou impuro.