A importância dos metais na sociedade actual

A forma como os metais ocorrem na Terra e na história da Humanidade

A história da Humanidadehistória da Humanidade está intimamente relacionada com o aparecimento de aparecimento de novos materiais e novas técnicasnovos materiais e novas técnicas. Os metais desempenham um papel fundamental nesta evolução histórica.

Este facto não constitui admiração já que os metais constituem cerca de 80%metais constituem cerca de 80% dos elementos químicos conhecidos.

Os metais não se encontram livres na naturezametais não se encontram livres na natureza mas combinados com outros elementos, em regra oxigénio ou enxofre, formando compostosformando compostos

têm de ser extraídos.extraídos.

A maioria dos metais são obtidos a partir de minerais, isto é o metal aparece combinado com outros elementos

Um minério é um mineral, ou

conjunto de minerais metalíferos, que

têm valor económico por permitirem

a extracção dos metais de forma

rentável

Se a proporção destes compostos

no mineral for suficiente para, além

de outras condições, garantir uma

exploração economicamente viável,

designa-se o mineral por minério

de ferro.

É o caso do elemento ferro

Existe na natureza sobretudo na forma de iões positivos,

associados a iões negativos (O2-, S22-, CO3

2-) formando

compostos iónicos em minerais

Metal Minério Composto

Alumínio, Al Bauxite Al2O3.2H2O

Chumbo, Pb Galena PbS

Cobre, Cu

Calcopirite CuFeS2

Cuprite Cu2O

Malaquite Cu2(OH)2CO3

Estanho, Sn Cassiterite SnO2

Ferro, Fe

Hematite Fe2O3

Magnetite Fe3O4 ou FeO.Fe2O3

Pirite FeS2

Manganésio, Mn Pirolusite MnO2

Zinco, Zn Blenda ZnS

Terá sido por acaso que, pela primeira vez, se

obtiveram metais a partir de minérios

aquecidos pelo fogo.

É possível que se tenha

construído um forno com

pedras que contivesse cobre

e que, na parte inferior do

forno, onde ardia o

combustível, o cobre tenha

fundido.

Após a descoberta do cobre foi a vez do estanho, que era de mais fácil obtenção!

Apresenta algumas propriedades menos favoráveis, pelo que tem maior importância quando integrado em ligas metálicas, como o bronze

Um bronze constituído por cobre e estanho ligados é mais resistente que o cobre e mais fácil de fundir

Esta descoberta foi importante e propagou-se

rapidamente: o 1º período histórico marcado pelo uso dos

metais: IDADE DE BRONZE! ………este metal começou a

ser usado em 2000 a. C.

Cerca de 1500 a. C. descobriu-se a técnica

de forjar ferro para o tornar mais duro que o

bronze: iniciou-se a IDADE DO FERRO!

O ferro continua a ser, na forma de aço, o

metal mais importante da actualidade!

A Revolução Industrial só foi possível graças

à utilização de ferro na construção e nos

transportes.

É provável que o ferro metal tenha sido obtido pela primeira vez

como resultado de lareiras a carvão sobre rochas com óxidos de

ferro na sua composição.

Sem o perceber, o Homem de há cerca de 4 mil anos terá, assim,

feito a primeira extracção de ferro a partir do minério, como

poderá ter acontecido antes com o cobre. Falamos, hoje, de

redução dos óxidos de ferro, afinal o oposto da oxidação do

metal.

O ferro assim obtido estaria, seguramente,

misturado com algum carbono, além de

várias impurezas. Ora, ferro com carbono

é um aço. A Idade de Ferro na história do

desenvolvimento na Humanidade é, em boa

verdade, já a idade do Aço.

Prata, ouro e cobre

são os principais metais que podem ocorrer como

substância elementares na natureza: metais nativos.

Não surpreende, pois,

que tenham sido

utilizados pelo

Homem antes do ferro

cobre -tinha pouca utilidade prática

- usado em objectos decorativos e utensílios e na cunhagem de moeda, a par com

muitos utensílios ainda feitos de pedra lascada e pedra polida.

ouro e a prata - metais pouco duros e muito maleáveis

- sobretudo usados em jóias, ornamentos e moedas e tomados como símbolo de

poder e riqueza.

Fim da Idade da Pedra e o início da Idade dos Metais, há cerca de

10 milénios (8000 a.C.).

Metais como o titânio e o vanádiotitânio e o vanádio só

começaram a ser utilizados muito

recentemente, especialmente misturados com

outros, formando ligasformando ligas. Por exemplo, o titânio, titânio,

um metal pouco denso mas resistenteum metal pouco denso mas resistente, é

utilizado em ligas na construção de naves ligas na construção de naves

espaciais e aviõesespaciais e aviões. Com um ponto de fusão ponto de fusão

muito superior ao do alumíniomuito superior ao do alumínio oferece

vantagens em relação a este último.

O ferro e o cobre ajudaram o Homem a sair da

IDADE DA PEDRA e continuam a ser, ainda hoje, metais

com enorme importância industrial

Metais como o alumínio e o magnésioalumínio e o magnésio só foram

obtidos após o advento da electricidade, nos

princípios do século XIX. Depois, no final desse

século, com o desenvolvimento da produção da

energia eléctrica, a procura do cobrecobre

intensificou-se novamente, dada a sua grande

importância especialmente no transporte de

energia eléctrica. Outro metal importante

relacionado com o uso da electricidade é o

tungsténiotungsténio, utilizado como filamento em

lâmpadas de incandescência.

Os tempos actuais podem considerar-se

como a Idade das Ligas MetálicasLigas Metálicas, a par

dos Plásticos e dos CompósitosPlásticos e dos Compósitos,

importantes categorias de novos

materiais.

Os compósitoscompósitos são materiais resultantes

da combinação de dois ou mais combinação de dois ou mais

materiaismateriais, possuindo uma interface

distinta entre si, com vista à obtenção de

propriedades vantajosas, por exemplo

para a indústria naval, aeroespacial,

automóvel e electrónica.

A exploração mineira, o Ambiente e os metais A exploração mineira, o Ambiente e os metais

como matérias-primas não renováveiscomo matérias-primas não renováveis

As características estruturais dos átomos da

quase totalidade dos metaismetais tornam-nos muito

reactivos nas condições existentes à superfície da

Terra, especialmente graças à actuação do

oxigénio e da água que transforma os átomos em

iões de carga eléctrica positiva. Não admira que

sejam muito poucos que se possam encontrar na poucos que se possam encontrar na

forma nativa.forma nativa.

Nos processos de extracção de metais a partir de Nos processos de extracção de metais a partir de

minérios, o Homem actua sobre a natureza em seu minérios, o Homem actua sobre a natureza em seu

benefíciobenefício.

Mas nem tudo são vantagens nestes processos. Habitualmente,

os processos industriais têm efeitos colaterais no Ambienteefeitos colaterais no Ambiente, por

vezes com formação de produtos indesejáveis, se não houver a

devida atenção e o adequado investimento em medidas de

protecção ambiental.

Os minérios são recursos limitadosminérios são recursos limitados, como são outras matérias-

primas fundamentais à civilização actual. Como não são

renováveis, o seu consumo implica necessariamente uma

diminuição contínua das reservas mundiais. diminuição contínua das reservas mundiais.

Embora as estimativas sejam apenas aproximadas, julga-se,

por exemplo, que, a manterem-se os índices de consumo a manterem-se os índices de consumo

actuais, o minério de alumínio disponível na crosta actuais, o minério de alumínio disponível na crosta

terrestre durará até cerca de 2200terrestre durará até cerca de 2200, os minérios de ferro os minérios de ferro

até cerca de 2500 e os de cobre apenas até 2056.até cerca de 2500 e os de cobre apenas até 2056.

A solução está em reduzir o solução está em reduzir o

consumoconsumo, evitando os desperdícios,

reutilizar, reciclarreutilizar, reciclar e, por fim, mas

não menos importante, investigar,

para encontrar materiais encontrar materiais

alternativosalternativos. A reciclagem consiste

na recolha, separação de impurezas,

compactação, fusão e

reconformação.