metais e ligas metálicas
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METAIS E LIGAS METÁLICAS ELECTRÓLISE ELECTRÓLISE 2 Abundância natural dos elementos na crusta terrestre em percentagem em massa Dulce Campos 26-10-2010 Dos Minerais aos Metais 3 Minerais Dulce Campos 26-10-2010 2. Metais 3. Degradação Ambiente dos Metais e Vida Dos Minerais aos Metais 4 Mineral Minério Reserva Mineral Metalurgia Dulce Campos exploração economicamente viável depósito mineral não explorado extracção de metais a partir dos seus minérios e obtenção de ligas metálicas 26-10-2010 Dos Minerais aos Metais 5 Metais Materiais de síntese Metais Nativos Dulce Campos obtidos por transformações químicas a partir do minério – redução do minério ou electrólise ocorre na natureza como substância elementar 26-10-2010 Dos Minerais aos Metais 6 Extracção Metais do Minério Preparação do minério Produção do metal Preparação da metal Dulce Campos 26-10-2010 Dos Minerais aos Metais 7 Preparação do minério Remoção ganga (argilas , silicatos) Métodos : - Sedimentação selectiva (densidades) - Separação magnética - Flutuação (adiciona-se água com um colector que se adsorve no mineral formando uma camada hidrofóbica => flutuar) - Lexiviação (tratamento com ácidos e bases) Dulce Campos 26-10-2010 Processos de Extração dos Metais 8 Ustulação do minério para libertar impurezas voláteis e converter sulfuretos e carbonatos em óxidos mais facilmente redutíveis Minério em pó é aquecido entre 600º a 1000ºC Dulce Campos 26-10-2010 Processos de Extração dos Metais 9 Dulce Campos 26-10-2010 Processos de Extração dos Metais 10 Dulce Campos 26-10-2010 Processos de Extração dos Metais 11 Redução por Via Química de Minérios O metal é deslocado do minério por acção de um elemento com maior afinidade para o oxigénio do que ele (com maior poder redutor) Fusão Redutora (aquecimento com carbono) ZnS -> Concentrado flutuação -> ustulado a óxido ->reduzido pelo C ZnO (s) + C(s) → Zn (l) + CO (g) Dulce Campos 26-10-2010 Processos de Extração dos Metais 12 Redução Electrolítica do Minério O metal é reduzido por acção da corrente eléctrica depositando-se no cátodo Metais com elevada afinidade para o oxigénio, maior poder redutor que o C, só podem ser reduzidos por métodos electrolíticos Dulce Campos 1. Minério dissolvido/fundido (electrólito) 2. Submetido acção de um campo electrico 3. Iões (+) do metal são atraídos para o cátodo (-) onde se reduzem 26-10-2010 Processos de Extração dos Metais 13 Redução Electrolítica do Minério O metal é reduzido por acção da corrente eléctrica depositando-se no cátodo Metais com elevada afinidade para o oxigénio, maior poder redutor que o C, só podem ser reduzidos por métodos electrolíticos Dulce Campos 1. Minério dissolvido/fundido (electrólito) 2. Submetido acção de um campo electrico 3. Iões (+) do metal são atraídos para o cátodo (-) onde se reduzem 26-10-2010 Redução por via química 14 Redução com metal de maior poder redutor, normalmente a temperaturas elevadas: Recorrendo ao hidrogénio como agente redutor: Dulce Campos 26-10-2010 Redução por via química 15 Recorrendo ao carbono como agente redutor: Dulce Campos 26-10-2010 Redução por via química 16 Filme – Alto Forno Dulce Campos 26-10-2010 REDUÇÃO POR ELECTRÓLISE 17 O QUE É UMA ELECTRÓLISE? Do grego: elektron, “electricidade”, e lysis, “decomposição” é o fenómeno inverso ao que ocorre numa pilha, isto é a corrente eléctrica provoca uma reação de oxidação-redução Dulce Campos 26-10-2010 REDUÇÃO POR ELECTRÓLISE 18 Electrólise do cloreto de sódio fundido: Dulce Campos 26-10-2010 REDUÇÃO POR ELECTRÓLISE 19 Electrólise do cloreto de sódio solução aquosa: Dulce Campos 26-10-2010 REDUÇÃO POR ELECTRÓLISE 20 A extracção do alumínio por electrólise: Dulce Campos 26-10-2010 REDUÇÃO POR ELECTRÓLISE 21 Procede-se à electrólise de uma mistura fundida de Aℓ2O3 e criolite Na3AℓF6 Dulce Campos 26-10-2010 COMPARANDO AS PTLHAS COM A ELETRÓLISE 23 Observe os dois casos: no ânodo, ocorre uma oxidação e, no cátodo, uma redução; os sinais + e - , contudo, são invertidos. Dulce Campos 26-10-2010 APLICAÇÕES DA ELECTRÓLISE 24 Dulce Campos 26-10-2010
