Nhôm là gì? Vai trò và tính chất của nhôm ứng dụng – Nhôm là gì? Thông tin A – Z về kim loại NHÔM

Nhôm là một chất quá quen thuộc và có thể dễ dàng bắt gặp trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Vậy…Nhôm có đặc điểm thế nào?

Tính chất của nhôm ra sao và ứng dụng của nó là gì?
Tất cả những thắc mắc đó sẽ được giải đáp trong bài viết về nhôm dưới đây, hãy cùng tìm hiểu nhé!

Định nghĩa nhôm là gì?
Nhôm (bắt nguồn từ tiếng Pháp: aluminium, phiên âm tiếng Việt: a-luy-mi-nhôm) là tên của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13.

Nhôm thuộc kim loại, có màu sắc trắng ánh bạc, mềm và nhẹ. Nhôm có độ phản chiếu cao cũng như có tính dẫn nhiệt và dẫn điện lớn. Nhôm là kim loại không độc và có tính chống mài mòn. Nhôm cũng là kim loại có nhiều thành phần nhất.

Trong tự nhiên rất khó để tìm được nhôm nguyên chất, thông thường kim loại này được tìm thấy khi được kết hợp cùng oxygen cùng với những nguyên tố khác. Người ta vẫn thường gọi là hợp kim nhôm trong cuộc sống hàng ngày.

Đặc điểm của nhôm
Trong bảng tuần hoàn hóa học, nhôm ở vị trí số 13, chu kỳ 3 và thuộc nhóm IIIA. Đây là một chất thường thấy trong tự nhiên. Vậy ở trạng thái tự nhiên, nhôm thường ở những dạng nào và tính chất vật lý của nó ra sao?

Trạng thái tự nhiên của nhôm
Nhôm là kim loại thường thấy phía bên trong vỏ trái đất (chiếm khoảng 8%). Trong tự nhiên, nhôm thường có trong các hợp chất như đất sét, boxit hay criolit.

Cụ thể:

Trong đất sất sét, nhôm thuộc hợp chất: Al2O3.2Sio2.2H2O.
Trong mica: K2O.Al2O3.6Sio2.2H2O.
Trong Boxit: Al2O3.nH2O.
Trong criolit Criolit: 3NaF.AlF3 hay (Na3AlF6).
Tính chất vật lý của nhôm
Đặc điểm của nhôm là có cấu trúc mạng lập phương tâm diện. Ngoài ra, khi nhắc tới tính chất của nhôm, và cụ thể là tính chất vật lý, ta không thể không nhắc tới tính dẫn điện của nhôm hay dẫn nhiệt tốt của hợp chất này. Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 660oC.

Bằng mắt thường, ta có thể thấy nhôm có màu trắng bạc, cứng, bền và dai. Người ta có thể dễ dàng kéo sợi hay dát mỏng nhôm. Khối lượng riêng của nhôm là 2,7 g/cm3.

Vai trò và tính chất của nhôm ứng dụng trong cuộc sống
Vai trò và tính chất của nhôm ứng dụng trong cuộc sống

Tính chất hóa học và hợp chất có trong nhôm
Những tính chất hóa học của nhôm cơ bản dưới đây sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về nhôm phản ứng được với chất nào và trong nhôm có những hợp chất nào nhé.

Tác dụng với các phi kim
Trên thực tế, các vật liệu được làm từ nhôm đều có một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt. Nhôm phản ứng được với oxi trên bề mặt. Vì khi phản ứng, nhôm sẽ tạo ra một lớp màng oxit bao phủ bề mặt. Qua đó bảo vệ và ngăn cản nhôm tác dụng với oxi để tạo ra oxit.

2Al + 3O2 => Al2O3
Al2O3 là một oxit lưỡng tính, vì thế tính chất hóa học của Al2O3 sẽ thuộc dạng một oxit lưỡng tính. Tức là nó có thể phản ứng với cả axit và bazơ.

Bên cạnh đó, nhôm còn phản ứng được với các phi kim khác để tạo ra muối.

Ví dụ:

2Al + 3Cl2 => 2AlCl3
​2Al + 3S => Al2S3
Tác dụng với nước
Trên thực tế, Al sẽ không phản ứng được với nước vì được bảo vệ bởi lớp oxit mỏng. Khi lớp oxit được phá bỏ, nguyên tố al phản ứng trực tiếp với nước.

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

Tác dụng với oxit của kim loại kém hoạt động hơn (phản ứng nhiệt nhôm)

Al có thể khử được oxit của các kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hóa học: 2Al + 3FeO => Al2O3 + 3Fe

Tác dụng với dung dịch axit
Với các axit khác nhau, nhôm sẽ có phản ứng khác nhau.

Cụ thể:

Với các axit HCl và H2SO4 loãng, nhôm có thể dễ dàng phản ứng và tạo ra muối và hidro: 2Al + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2
Với H2SO4 loãng: 2Al + 3H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3H2
Với các axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc:
Al + 4HNO3 => Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3 => Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Tác dụng với dung dịch bazơ
Al có thể dễ dàng tham gia những phản ứng với các dung dịch kiềm: Al + NaOH + H2O => NaAlO2 + 1,5 H2

Trước tiên, Al tham gia phản ứng với nước sau đó sẽ sinh ra Al(OH)3. Đây là một hidroxit lưỡng tính có thể tan được trong dung dịch kiềm.

Tác dụng với dung dịch muối
Al có thể đẩy được kim loại đứng sau trong dãy hoạt động kim loại ra khỏi dung dịch muối của chúng: 2Al + 3CuSO4 => Al2(SO4)3 + 3Cu

Phản ứng nhiệt nhôm
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học toả nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt nhôm giữa oxit sắt III và nhôm:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3
Một số phản ứng khác như:

3CuO+ 2Al → Al2O3 + 3Cu
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
3Mn3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Mn
Cr2O3 + 2 Al→ Al2O3 + 2 Cr
Phản ứng này lần đầu tiên được sử dụng để khử oxit kim loại mà không sử dụng cacbon. Phản ứng này toả nhiệt rất cao, nhưng nó có một năng lượng hoạt hóa cao do các liên kết giữa các nguyên tử trong chất rắn phải được phá vỡ trước. Oxit kim loại được đun nóng với nhôm trong một lò đun. Phản ứng này chỉ có thể sử dụng để sản xuất số lượng nhỏ vật liệu.

Phản ứng nhiệt nhôm còn được sử dụng để điều chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao (như crôm hay Von farm). Do tính chất thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội, người ta sẽ sử dụng thùng nhôm để chuyên chở hai loại axit này.

Người ta thường sử dụng các phản ứng này để hàn đường sắt tại chỗ, hữu ích cho việc cài đặt phức tạp hoặc sửa chữa tại chỗ mà không thể được thực hiện bằng cách sử dụng cách hàn đường sắt liên. Phản ứng nhiệt nhôm cũng được sử dụng để sản xuất phần lớn hợp kim sắt, ví dụ như ferroniobium từ niobium pentoxit và ferrovanadium từ Vanadi oxit. Các kim loại khác cũng được sản xuất bằng phương pháp này.

Ứng dụng và điều chế nhôm
Điều chế nhôm
Hiện nay, cách điều chế chủ yếu nhất là tách nhôm trong quặng boxit nhôm có lẫn SiO2 và Fe2O3.

Trước tiên, người ta sẽ làm sạch nguyên liệu bằng cách cho phản ứng với dung dịch kiềm để tách riêng Al2O3. Sau đó dùng bình điện phân, điện phân nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6. Để thực hiện việc này, ta cần hạ nhiệt độ nóng chảy tử 2050 xuống 900oC để tạo thành nhiều ion ngăn không cho oxi phản ứng lại với nhôm để tạo ra lớp oxit bảo vệ.

Ứng dụng của nhôm
Nhôm có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Kim loại này được dùng để tạo thành vỏ máy bay do độ bền chắc và mỏng nhẹ của nó. Nhôm cũng được dùng để sản xuất các thiết bị và dụng cụ sinh hoạt như nồi, chảo, các đường dây tải điện, các loại cửa,…

Nhà máy nhôm Hondalex
Nhà máy nhôm Hondalex

Chúng ta dễ dàng có thể thấy rằng nhôm được phổ biến và ứng dụng rất nhiều trong đời sống chẳng hạn như:

Trong ngành xây dựng
Ngành xây dựng sẽ được ứng dụng nhôm làm:

Cửa đi chính
Cửa sổ
Khung sườn nhôm
Vách ngăn
Mặt dựng
Mái hiên

Xem một số sản phẩm được ứng dụng trong ngành: nhôm xây dựng.

Trong ngành công nghiệp
Ứng dụng nhôm trong ngành công nghiệp sẽ liên quan đến:

Khung máy
Thùng xe tải
Thanh tản nhiệt

Xem một số sản phẩm được ứng dụng trong ngành: nhôm công nghiệp.

Trong hàng tiêu dùng
Ngoài ra, chất liệu nhôm áp dụng trong một số hàng tiêu dùng như:

Tủ trưng bày
Thanh treo màn
Bảng treo tường
Thang
Giường
Bàn ghế nhôm

Xem một số sản phẩm được ứng dụng từ nhôm trong ngành: nhôm gia dụng.

Từ các vật dụng trong đời sống đến những công trình xây dựng đều sử dụng vật liệu nhôm là chủ yếu, nhất là đối với nhôm nhật bản. Không những vậy, ứng dụng của nhôm trong y học cũng là một lĩnh vực đang được nghiên cứu và phát triển.

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về những tính chất của nhôm cũng như ứng dụng và vai trò của nó rồi. Đây là một kim loại phổ biến và có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống. Nếu có bất cứ thắc mắc nào về kim loại này cũng như có thêm đóng góp gì cho bài viết tính chất của nhôm, mời bạn để lại nhận xét bên dưới nhé!

—KỸ THUẬT NHÔM KÍNH—
Nhôm, còn gọi là alumin (bắt nguồn từ tiếng Anh: aluminum, phiên âm tiếng Việt: a-luy-mi–nhôm) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13.

Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 (sau ôxy và silic), và là kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. Nhôm chiếm khoảng 8% khối lớp rắn của Trái Đất. Kim loại nhôm hiếm phản ứng hóa học mạnh với các mẫu quặng và có mặt hạn chế trong các môi trường khử cực mạnh. Tuy vậy, nó vẫn được tìm thấy ở dạng hợp chất trong hơn 270 loại khoáng vật khác nhau. Quặng chính chứa nhôm là bô xít.

Nhôm có điểm đáng chú ý của một kim loại có tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn hiện tượng thụ động. Các thành phần cấu trúc được làm từ nhôm và hợp kim của nó là rất quan trọng cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và rất quan trọng trong các lĩnh vực khác của giao thông vận tải và vật liệu cấu trúc. Các hợp chất hữu ích nhất của nhôm là các ôxít và sunfat.

Mặc dù nhôm có mặt phổ biến trong môi trường nhưng các muối nhôm không được bất kỳ dạng sống nào sử dụng. Tuy vậy với sự phổ biến của nó, các hợp chất nhôm được thực vật và động vật dung nạp đáng kể.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments