Nhôm là gì? #1 số tính chất, ứng dụng của nhôm

Nhôm là gì? Kim loại nhôm là một loại vật liệu rất phổ biến và quen thuộc đối với mỗi chúng ta. Sở hữu những tính chất vật lý và hóa học độc đáo, nhôm mang lại rất nhiều ứng dụng thú vị trong đời sống hiện nay. Vậy chúng ta hãy cùng Vattuaz.vn tìm hiểu thêm những thông tin chi tiết về nhôm và những đặc tính của chúng trong bài chia sẻ dưới đây nhé!

1. Nhôm là gì?

Nhôm là một kim loại có tên trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Vậy nhôm kí hiệu là gì? Nhôm có ký hiệu là Al, số nguyên tử 13, chu kì 3 và thuộc nhóm IIIA.

Tên gọi của nhôm bắt nguồn từ tên trong tiếng pháp là: aluminium.

Kim loại nhôm có thể nói là một kim loại khá phổ biến, chiếm những 17% khối lượng rắn của vỏ trái đất.

Tuy nhiên, thường nhôm không được tìm thấy ở trạng thái nhôm nguyên chất. Hầu hết chúng chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất như đất sét, boxit hoặc criolit.

2. Đặc điểm vật lý của kim loại nhôm

Nhôm là vật liệu gì, có cấu tạo như thế nào? Dưới đây làm một vài những thông tin khái quát chi tiết về nhôm.

• Nhôm là một kim loại khá nhẹ có khối lượng riêng là 2,7 g/cm³
• Chúng tồn tại dưới dạng chất rắn, có màu trắng ánh bạc.
• Độ bền kéo của nhôm nguyên chất là  7–11 MPa, trong khi đó độ bền kéo của các hợp kim nhôm lên tới 200 MPa đến 600 MPa.
• Kim loại nhôm có tính chất chống ăn mòn (trừ khi tiếp xúc với một số chất hóa học đặc thù), dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt.
• Nhiệt độ nóng chảy của chúng lên tới 660°C. Nhôm có thể dễ dàng tạo hình dát mỏng kéo sợi, gia công. Tính dẻo của nhôm hiện tại chỉ sau vàng, còn tính dễ uốn đứng thứ 6 trong các loại vật liệu.
• Tuy nhiên, nhôm có đặc tính là độ cứng và độ bền khá thấp so với các loại vật liệu khác.

3. Tính chất hóa học của kim loại nhôm

Nói đến nhôm là phải nói đến một kim loại có tính khử khá mạnh. Sau đây là một vài những phản ứng của nhôm với các chất khác nhau:

3.1 Tác dụng với phi kim

Nhôm là một kim loại có tính chất chống ăn mòn tự nhiên, do khả năng tự tạo oxy hóa khi để trần ngoài không khí, các vật liệu nhôm được ưu tiên sử dụng khá đa ngành.

2Al+3O2→Al2O3

3.2 Tác dụng với nước

Nhôm chỉ tác dụng được với nước khi phá bỏ lớp oxy hóa tự tạo khi để ngoài không khí. Vậy nên trong thực tế đời sống, chúng ta thường sẽ không chứng kiến được phản ứng hóa học này.

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

3.3 Tác dụng với axit

• Với axit loãng:

Nhôm dễ dàng phản ứng với các axit loãng để tạo ra muối và hidro.

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

• Với axit đặc:

Nhôm thụ động với axit H2SO4 và HNO3 đặc nguội. Phản ứng xảy ra khi dung dịch là đặc, nóng

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

3.4 Tác dụng với bazơ

Nhôm hoàn toàn hòa tan trong các dung dịch bazơ. Ví dụ:

Al + NaOH + H2O => NaAlO2 + 3/2 H2

3.5 Tác dụng với muối

Khi phản ứng với muối, nhôm sẽ đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối của chúng.

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

4. Nhôm là gì? Cách điều chế nhôm

Do tồn tại chủ yếu dưới dạng hợp kim, nên cách điều chế nhôm phổ biến nhất hiện nay là điện phân nóng chảy. Người ta thường tách nhôm trong quặng boxit nhôm có lẫn SiO₂ và Fe₂O₃.

• B1: Tinh chế quặng boxit nhôm có lẫn SiO₂ và Fe₂O₃

Đây là giai đoạn làm sạch nguyên liệu và phản ứng với dung dịch kiềm để tách ra Al2O3.

2NaOH + Al₂O₃→ 2NaAlO₂ + H₂O

2NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ + H₂O

Sục khí CO₂ vào dung dịch

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → NaHCO₃ + Al(OH)₃

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

Sau đó chúng ta sẽ lọc lấy kết tủa và đem nung ở nhiệt độ 900°C để thu được Al2O3 tinh khiết.

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

• B2: Sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy để thu được nhôm tinh khiết

Trong bước điện phân nóng chảy này cần phải có mặt của criolit Na₃AlF₆  để giảm nhiệt độ của Al2O3 từ 2050°C xuống còn 900°C. Sau đó chúng ta tăng độ dẫn điện để ngăn không cho nhôm phản ứng với oxy.

2Al₂O₃ → 4Al + 3O_­2

5. Biết được nhôm là gì vậy nhôm có những công dụng nào trong đời sống?

Nhôm là một loại vật liệu có nguồn tài nguyên khai thác phong phú. Vâỵ nên không khó hiểu khi chúng có giá thành khá rẻ so với các loại vật liệu khác, những công dụng của nhôm cũng rất đa dạng trải dài khắp các lĩnh vực của đời sống.

Chúng ta cùng điểm qua một vài những công dụng dưới đây của nhôm nhé!

5.1 Trong công nghiệp

Do nhôm có đặc thù là trọng lượng rất nhẹ, vậy nên chúng được ưu tiên sử dụng trong các những lĩnh vực chế tạo như: hàng không, tàu thuyền, vận tải, xây dựng, ….

Các chi tiết gia công nhôm như khuôn mẫu, băng tải thùng xe trong sản xuất công nghiệp mang lại lợi ích khá lớn cho các doanh nghiệp do đặc tính chống ăn mòn thụ động của mình.

Tong lĩnh vực cơ khí, nhôm được sử dụng chủ yếu là vật liệu gắn giữa các chi tiết máy để đảm bảo độ chắc chắn của sản phẩm.

5.2 Trong đời sống

Là một một lọai vật liệu có giá thành rẻ, bền, nhôm được sử dụng khá nhiều để sản xuất các mặt hàng tiêu dùng như: bàn, ghế, thang, giường, …

Các sản phẩm thiết bị máy tính như: bộ tản nhiệt CPU, vỏ điện thoại, các chi tiết nhỏ bên trong, … được ưa chuộng sản xuất hơn cả do đặc điểm gọn nhẹ mà nhôm sử hữu.

Nhôm còn được sử dụng để chuyên chở 2 axit H2SO4 và HNO3 đặc nguội do bản chất thụ động của nhôm với 2 axit này.

Như vậy, bài chia sẻ trên đây của Vattuaz.vn hi vọng có thể cho bạn thêm một góc nhìn mới về nhôm – một loại vật liệu vô cùng phổ biến hiện nay.