Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ ba (sau oxy và silic), và là kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. Nhôm chiếm khoảng 17% khối lớp rắn của Trái Đất.
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 oxide và sunfat.
Trong nội dung này Phúc Lộc Tài sẽ cùng bạn đi tìm hiểu chi tiết kim loại nhôm. Kim loại được sử dụng phổ biến thứ 3 trên trái đất.
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.
Giá nhôm hiện nay trên thị trường
- Giá nhôm mới nguyên liệu từ 42.000đ -90.000đ/kg
- Giá nhôm phế liệu từ 35.000đ – 70.000đ/kg
Mức giá mua nhôm phế liệu còn phụ thuộc vào công ty thu mua phế liệu đó lớn hay không và số lượng hàng hóa cũng như giá cả thị trường quốc tế nữa.
Đặc điểm tính chất cơ bản của nhôm
Một trong những tính chất nổi bật nhất của nhôm chính là kim loại nhẹ. So với sắt thép, nhôm chỉ nặng ⅓ trọng lượng. Điều này sẽ giải thích vì sao nhôm luôn được dùng nhiều trong các ngành chế tạo các thiết bị cần quan tâm đến trọng lượng như cửa, máy bay, linh kiện trên không, máy móc.
Nhôm có thể dẫn được điện. Mặc dù tính dẫn điện kém hơn đồng nhưng nhôm được sử dụng phổ biến khi dùng để truyền cùng dòng điện.
Nhôm có tính dẻo. Tính dẻo tạo sự thuận tiện trong sản xuất ra các sản phẩm có dạng tấm, lá, băng hoặc là ép chảy thành các thanh như khung cửa. Khung cửa nhôm các loại hiện nay trên thị trường rất phổ biến.
Một trong những nhược điểm chính không tốt của nhôm đó chính là độ cứng và độ bền khá thấp. Giá trị sử dụng không cao và dễ hư hỏng sau một thời gian dài.
Trong bảng tuần hoàn hóa học, kim loại nhôm ở vị trí số 13, chu kỳ 3 và thuộc nhóm IIIA. Đây là 1 chất thường thấy trong tự nhiên. Vậy ở trạng thái trong môi trường tự nhiên, nhôm thường ở những dạng nào và chúng có tính chất vật lý của nó ra sao?
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.
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 và hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong đời sống như sản xuất đồ dùng gia đình, dây dẫn điện, dẫn nhiệt, làm vật liệu xây dựng…
Ứng dụng của nhôm trong xây dựng
Ngành xây dựng sử dụng nhôm làm nguyên vật liệu để sản xuất cửa sổ, mái hiên, vách ngăn, khung sườn nhôm, mặt đựng…
Chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy ứng dụng của nhôm tại các công trình lớn như tòa nhà chọc trời, các công trình kiến trúc thể thao…
Ứng dụng của nhôm trong công nghiệp
Với tính chất nhẹ, bền bỉ, dễ uốn dẻo, nhôm là kim loại quan trọng trong sản xuất công nghiệp. Ứng dụng của nhôm trong công nghiệp liên quan tới sản xuất khung máy, làm thanh tản nhiệt, thùng xe tải…
Ứng dụng của kim loại nhôm trong ngành hàng tiêu dùng
Một số hàng tiêu dùng như tủ trưng bày, khung treo màn, khung móc quần áo, thang, nồi xoong… đều có sự tham gia của nhôm trong khâu sản xuất. Nhìn chung, các hàng tiêu dùng làm từ nhôm được đánh giá có độ bền cao, có tính thẩm mỹ và tiết kiệm chi phí.
Nhôm ứng dụng trong trang trí nội thất
Kim loại nhôm cũng được sử dụng khá phổ biến trong trang trí nội thất, chủ yếu là nẹp nhôm trang trí nối mép sàn gỗ, che các khuyết điểm của khớp nối vật liệu, sử dụng trong các vị trí góc cạnh như nẹp cầu thang, trần nhà, vách nhà tắm…
Phúc Lộc Tài Đơn vị thu mua phế liệu nhôm tất cả các loại được ứng dụng trong đời sống và sản xuất.
Chi tiết xin liên hệ:
CÔNG TY THU MUA PHẾ LIỆU PHÚC LỘC TÀI
Địa chỉ 1: Đường số 18, phường Bình Hưng Hòa, quận Bình Tân, tp. HCM
Số Điện Thoại: 0973311514
Web: https://phelieuphucloctai.com/
Email: phelieuphucloc79@gmail.com
