Nhôm Là Gì? Những Nội Dung Quan Trọng Về Nhôm

Nhôm Là Gì? Nhôm, một thành phần quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn những điều bạn chưa biết về Nhôm. Hãy cùng hoccungthukhoa.vn khám phá những thông tin quan trọng về chất liệu này để hiểu rõ hơn về ứng dụng và lợi ích của nó.

1. Tổng quan về nhôm

Nhôm Là Gì? Nhôm, được biết đến bằng tên gọi tiếng Pháp là Aluminium, là một loại kim loại có màu trắng bạc, nhẹ và mềm. Trên bảng tuần hoàn nguyên tố, nhôm có ký hiệu Al và số nguyên tử là 13.

Bạn đang xem: Nhôm Là Gì? Những Nội Dung Quan Trọng Về Nhôm

Trên tự nhiên, khá khó tìm thấy nhôm trong dạng nguyên chất. Loại kim loại này chủ yếu được tìm thấy trong dạng hợp chất kết hợp với oxi và các nguyên tố khác, được gọi là hợp kim nhôm. Nó được tìm thấy chủ yếu trong vỏ trái đất (chiếm khoảng 8%), thường xuất hiện dưới dạng các hợp chất như đất sét, boxit hay criolit như:

– Trong đất sét, nhôm tồn tại dưới dạng Al2O3.2SiO2.2H2O.

– Trong mica: K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O.

– Trong Boxit: Al2O3.nH2O.

– Trong criolit Criolit: 3NaF.AlF3 hoặc (Na3AlF6).

Theo tôi được biết, Việt Nam là một trong những quốc gia có lượng sản xuất và tiêu thụ nhôm lớn nhất trong khu vực Đông Nam Á, chiếm khoảng 1.5 triệu tấn mỗi năm, tương đương 8% tổng sản xuất thế giới.

2. Tính chất vật lý và hóa học của nhôm

2.1. Tính chất vật lý

– Trạng thái: Là một chất rắn, có màu trắng bạc, nhẹ và mềm, có thể kéo dài thành sợi hay dát thành lớp nhôm mỏng.

– Có độ phản chiếu cao, tốt về dẫn nhiệt và dẫn điện.

– Nằm trong nhóm kim loại không độc, có tính chống mài mòn.

– Điểm nóng chảy: 660 độ C.

– Khối lượng riêng: 2,7g/cm3.

– Sức bền của nhôm tinh khiết: 7-11 MPa, còn hợp kim nhôm có độ bền từ 200-600 MPa.

2.2. Tính chất hóa học – Nhôm Là Gì?

Kim loại nhôm có những tính chất hóa học cơ bản sau:

– Đẩy các kim loại khỏi dung dịch muối: Trong hoạt động của các kim loại trong dãy hoạt động kim, nhôm có khả năng đẩy các kim loại đứng sau nó khỏi dung dịch muối của chúng.

Ví dụ thực tế: Hãy tưởng tượng bạn đang nấu một nồi canh và quên để nồi canh trong quá trình nấu. Khi bạn quay lại và xem nồi canh, bạn sẽ thấy rằng các mảnh kim loại như dao, muỗng hay nồi nấu chảy sẽ có hiện tượng bị ăn mòn hoặc biến dạng. 

Điều này xảy ra vì nhôm trong nồi canh, là kim loại có khả năng đứng trước các kim loại khác trong dãy hoạt động kim, đã tương tác với các muối của các kim loại khác trong nồi canh và đẩy chúng khỏi dung dịch muối.

Nhôm có khả năng đẩy các kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động kim ra khỏi dung dịch muối của chúng.

2Al + 3CuSO4 => Al2(SO4)3 + 3Cu

– Tương tác với phi kim:

+ Thực tế, các vật liệu làm từ nhôm thường có một lớp oxit phủ trên bề mặt. Nhôm có thể tương tác với oxi trên bề mặt để tạo ra một lớp màng oxit theo phản ứng sau:

2Al + 3O2 => Al2O3

+ Ngoài ra, nó cũng có thể tương tác với một số phi kim để tạo ra muối.

Xem thêm : Vật Liệu Lọc Nước: Bí Quyết Giữ Cho Nước Trong Sạch!

2Al + 3Cl2 => 2AlCl3

2Al + 3S => Al2S3

– Tương tác với nước: Trên thực tế, nhôm không tương tác với nước do được bảo vệ bởi một lớp màng oxit mỏng. Chỉ khi lớp màng oxit này bị phá vỡ, nguyên tố nhôm sẽ tương tác trực tiếp với nước để tạo ra bazơ và khí hydro.

2Al + 6H2O => 2Al(OH)3 + 3H2

Tương tác nhôm với oxit của các kim loại: trong dãy hoạt động hóa học, nhôm có khả năng tương tác với oxit của các kim loại đứng sau nó.

Hãy tưởng tượng bạn đang nấu một nồi gạo và chế biến nó vào một công thức cùng với các nguyên liệu khác. Khi nồi gạo nấu chín, bạn thấy rằng lớp màng màu vàng xuất hiện ở dưới nồi. Điều này xảy ra vì nhôm, trong quá trình nấu, tương tác với oxit từ gạo nấu chín và tạo ra một lớp màng oxit nhôm trên bề mặt của nồi.

Nhôm có khả năng tương tác với oxit của các kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học, và điều này có thể được tưởng tượng thông qua quá trình nấu ăn trong đó nhôm tương tác với oxit từ các nguyên liệu để tạo ra lớp màng mới trên bề mặt.

2Al + 3FeO => Al2O3 + 3Fe

– Tương tác với axit: Tùy thuộc vào từng loại axit khác nhau, nhôm sẽ tương tác theo cách khác nhau. Ví dụ:

2Al + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3H2

Al + 4HNO3 => Al(NO3)3 + NO + 2H2O

Al + 6HNO3 => Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

– Tương tác với bazơ: Nhôm có thể tương tác với dung dịch kiềm theo phản ứng sau:

Al + NaOH + H2O => NaAlO2 + 1,5H2

– Phản ứng nhiệt nhôm: Phản ứng giữa nhôm và oxit sắt III diễn ra theo phương trình:

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3

Ngoài ra, còn có một số phản ứng hóa học khác bao gồm:

3Mn3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Mn

Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr

3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu

8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe

Phản ứng này tạo ra nhiệt rất cao và được sử dụng trong quá trình điều chế các kim loại có điểm nóng chảy cao như crom, volframi, …

3. Phương pháp điều chế nhôm trong công nghiệp – Nhôm Là Gì?

Điều chế Al trong công nghiệp, nhôm được điều chế bằng cách tách nhôm từ quặng boxit chứa Al2O3, SiO2 và Fe2O3.

Xem thêm : ID Là Gì Và Tại Sao Nó Quan Trọng?

Đầu tiên, trong quy trình điều chế nhôm cần phải tách riêng Al2O3 khỏi hỗn hợp tạp chất bằng cách cho nguyên liệu tương tác với dung dịch kiềm. 

Sau đó, sử dụng điện phân trong một chiếc bể điện để điện phân Al2O3 nóng chảy có criolit Na3AlF6. 

Để phản ứng điều chế Al này xảy ra, cần làm giảm nhiệt độ nóng chảy từ 2050 độ C xuống 900 độ C để tạo ra nhiều ion ngăn chặn oxi tương tác với nhôm.

Như vậy, chúng ta đã hoàn thành quy trình điều chế nhôm.

4. Ứng dụng của nhôm

Nhôm là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, từ các vật dụng sinh hoạt đến các máy móc và thiết bị. Dưới đây là một số ứng dụng của nhôm:

4.1. Trong ngành xây dựng

Nhôm được sử dụng rộng rãi trong thiết kế và xây dựng, để tạo ra các vật dụng như:

– Vách ngăn, tấm vách, mái hiên.

– Cửa sổ, rèm cửa, cửa chính.

– Khung nhôm,…

Nhôm được sử dụng trong xây dựng.

Nhôm là một chất liệu được sử dụng phổ biến trong ngành xây dựng Hãy tưởng tượng bạn đi qua một công trình xây dựng và thấy rằng khung cửa và cửa sổ được chế tạo từ nhôm thay vì kim loại nặng như sắt. 

Nhôm giúp làm cho việc xây dựng trở nên nhẹ nhàng, dễ dàng để vận chuyển và lắp đặt. Đồng thời, nó cung cấp độ bền và khả năng chống ăn mòn đáng tin cậy, giúp gia tăng tuổi thọ của các công trình xây dựng.

Nhôm là một chất liệu phổ biến trong ngành xây dựng do tính nhẹ, dẻo dai và bền bỉ của nó, giúp tối ưu hóa các công trình xây dựng và tạo độ bền cùng với khả năng chống oxi hóa.

4.2. Trong ngành công nghiệp

Nhôm chủ yếu được sử dụng để tạo khung cho máy móc, thùng xe tải và thanh tản nhiệt. Ngoài ra, nó cũng thường được sử dụng như một phần nhỏ trong các thiết bị và máy móc để hỗ trợ quá trình sản xuất và gia công. 

Nhôm có ứng dụng đa dạng trong ngành công nghiệp và nóng rộng rãi trong việc xây dựng các máy móc, thiết bị và các hệ thống cần độ bền, dẻo dai và tản nhiệt tốt.

4.3. Hàng tiêu dùng

Với tính chất nhẹ, mềm, dẻo dai, nhôm được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các thiết bị và công cụ sinh hoạt như nồi, chảo, dây dẫn điện, cửa, tủ trưng bày, thanh treo màn, bảng treo tường, thang, giường, bàn ghế nhôm,…

Nhôm được sử dụng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày và xây dựng, và hiện nay, nghiên cứu và phát triển nhôm cũng được thực hiện để ứng dụng trong y học.

FAQs – Giải đáp những thắc mắc về Nhôm là gì

1. Làm thế nào để điều chế nhôm trong công nghiệp?

Nhôm thường được điều chế bằng phương pháp điện phân tinh khiết bauxite hoặc giấy nhôm oxit trong dung dịch nhôm kali. Quá trình này thường sử dụng điện năng để tách lớp bọt nhôm từ dung dịch và sau đó tạo thành tấm nhôm.

2. Phương trình điều chế nhôm là gì?

Phương trình điều chế nhôm là:

2Al + 3H2O -> Al2O3 + 3H2

Trong đó, nhôm (Al) phản ứng với nước (H2O) để tạo thành nhôm oxit (Al2O3) và khí hydro (H2).

3. Nhôm được điều chế bằng cách nào?

Nhôm thường được điều chế bằng phương pháp điện phân. Cho một dung dịch chứa nhôm oxit, gọi là tinh chất nhôm, đi qua một bể điện phân. Hai cực của bể được chia thành anốt và catốt, khi điện được áp dụng, nhôm oxit tách khỏi dung dịch và gắn lên cátốt, tạo thành tấm nhôm. Quá trình điều chế nhôm này thường sử dụng điện năng lớn và làm thay đổi cấu trúc của nhôm từ dạng điện cực đến dạng kim loại.

Đoạn kết

Hy vọng bài viết trên của hoccungthukhoa.vn đã giúp bạn hiểu rõ hơn về nhôm là gì, từ khái niệm, tính chất vật lý và hóa học, phương pháp điều chế và ứng dụng của nó. Nhôm là một kim loại không thiếu trong cuộc sống thường ngày, hãy sử dụng và tái sử dụng chúng một cách hợp lý nhất nhé! Cảm ơn bạn đã đọc!

Nguồn: https://hoccungthukhoa.vn
Danh mục: Giáo Dục