Anodização do Alumínio

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<p>Físico-Química Experimental</p><p>Experimento: Anodização do Alumínio.</p><p>Data: 13/02/2020</p><p>Temperatura: 23,0ºC</p><p>Pressão: 763,0 mm de Hg</p><p>Objetivos:</p><p>Estudar e monitorar a Anodização do Alumínio através das reações que ocorrem no ânodo e no cátodo ao longo do tempo.</p><p>Resultados e Discussão:</p><p>Ao iniciar o experimento, primeiramente limpou-se o eletrodo de alumínio com uma lixa e em seguida foi mergulhado em um béquer contendo 100 mL de uma de solução de NaOH de 2,5 mol L-1 por 10 minutos. Ao término do tempo estimado, o eletrodo foi adicionado a outro béquer contendo 100 mL de uma solução de H2SO4 por mais 5 minutos.</p><p>Para realizar o experimento foi necessário montar uma célula eletrolítica em um béquer contendo 150 mL H2SO4 de 1,91 mol L-1 . Cobriu-se o interior do béquer com papel alumínio apresentando um formato de cilindro nas paredes da célula eletrolítica. O eletrodo foi introduzido no centro do béquer, onde fixou-se um fio jacaré na placa de alumínio e outro no papel alumínio. A fonte utilizada apresentou uma voltagem de aproximadamente 12 V e foi ligada por 40 minutos dando início a anodização.</p><p>Após a anodização o eletrodo foi lavado com água destilada, sem que fosse tocado na área anodizada. Em seguida a placa de alumínio foi adicionada a solução de corante com uma coloração de vermelho congo, a uma temperatura de aproximadamente 70º por 20 minutos.</p><p>Ao concluir a etapa de tingimento o eletrodo já colorido, foi adicionado em outro béquer com água quente por mais 15 minutos, a fim de que o corante fixasse a cor na camada de óxido formada.</p><p>A anodização é classificada como um processo que consistem em uma “oxidação forçada” da superfície de um metal, aumentando sua resistência à corrosão. Sobre a superfície do alumínio formou-se uma espontânea película fina de Al2O3(não reativa), que protege da corrosão, sendo conhecido como o fenômeno de passivação do alumínio.</p><p>Esta película protetora é reforçada através da eletroquímica. Como a reação não ocorre de maneira espontânea é necessário que o processo receba energia elétrica.</p><p>As reações de oxirredução formada durante o experimento, estão descritas a seguir, de acordo com a Tabela 1:</p><p>Tabela 1 – Reações de Oxirredução</p><p>Eletrodo</p><p>Reações Formadas</p><p>O que aconteceu?</p><p>Ânodo</p><p>2 Al → 2 Al+3 + 6e-</p><p>Oxidou</p><p>Al+3 +6 H2O → 2 Al (OH)3 + 6H+</p><p>2 Al (OH)3 + H2O → Al2O3 + 4H2O</p><p>Cátodo</p><p>6H+ + 6e- →3H2</p><p>Reduziu</p><p>Fonte: Autores, 2020.</p><p>Conclusão:</p><p>Ao término do experimento foi possível observar a reação de anodização do alumínio acontecer através das reações que ocorreram no ânodo e no cátodo ao longo do tempo. De acordo com o resultado final, observou-se que ocorreu o tingimento da placa, porém ela não foi completamente tingida na área anodizada, o que pode ter ocorrido um erro experimental durante o processo.</p><p>A anodização envolveu um processo eletrolítico, no qual a superfície do ânodo metálico foi convertida em uma película (óxido) protetora.</p><p>O recobrimento anódico iniciou-se na superfície da placa de alumínio crescendo para dentro, sendo o ânodo a placa de alumínio e o papel alumínio o cátodo.</p><p>Através da do fornecimento de energia liberado pela fonte o alumínio metálico foi oxidado a íon Al+3, o qual sofreu uma hidrólise formando um filme de óxido de alumínio hidratado na superfície do metal, passivando-o.</p><p>O tema estudado é extrema importância, pois a capacidade que o alumínio possuiu para ser passivado, faz com que p processo de anodização seja empregado em grande escala nas indústrias para aumentar a resistência a corrosão de materiais derivados do alumínio. Além disso os recobrimentos fornecem uma superfície que pode ser colorida por corantes orgânicos e outros pigmentos, tornando variável gravar ou decorar placas metálicas para os mais diversos fins.</p><p>Fontes de erro:</p><p>Durante a realização do experimento alguns fatores, podem ter interferido nos resultados. Ao término do processo de anodização, era necessário que a placa de alumínio fosse lavada com água destilada para tirar todo o excesso de ácido sulfúrico, porém isto não foi realizado e pode justificar o fato de que a placa não tenha sido totalmente tingida durante o processo da coloração. Além de que no início do procedimento houve a formação de bolhas acontecendo ao redor da placa e não béquer.</p><p>Uma sugestão de melhoria</p>