Tiểu luận: Nhôm lịch sử hình thành và ứng dụng của nhôm

TR ƯỜ Ạ Ọ Ố Ồ Ệ

KHOA CÔNG NGH HÓA H C NG Đ I H C CÔNG NGHI P THÀNH PH H CHÍ MINH Ệ Ọ

Ể Ọ Ậ

TI U LU N MÔN H C HÓA VÔ CƠ

Ề Ử Ứ Ụ Ị

TÊN Đ TÀI: NHÔM L CH S HÌNH THÀNH VÀ NG D NG C A Ủ NHÔM

ườ ự ệ Võ Văn H ngườ

Ng i th c hi n: MSSV:09161341 L p:ớ 21046003 GVHD : TS Đ ng Kim Tri ặ t ế

TP.H Chí Minh ngày 30 tháng 1 năm 2010 ồ

M c l c ụ ụ

ờ ầ

ở ầ ộ

ươ ươ ươ

ượ ẹ

L i nói đ u……………………………………………………..…...2 A . Ph n m đ u……………………………………………............4 ầ B . Ph n n i dung…………………………………………………...4 ầ ng 0……………………………………………………… Ch ..…...4 1………………………………………………………..…...6 ng Ch 2………………………………………………………….…7 ng Ch    gi a tr ng l Tr ng l ng nh ……………………………………..7 ọ B n…………………………………………………...8 ề ng và đ b n cao………………..8 T l ỉ ệ ữ ộ ề ượ ọ

ố

ệ

t cao…………………………………...8 ừ

ồ

ế

ộ ả ộ ộ ố

ơ ợ

ẹ

ề ể ị

ế

Ch ng mài mòn…………………………………….. 8 Tính d n nhi ẫ Không có tính t ……………………………………..9 Đ đàn h i…………………………………………...9 Đ ph n chi u………………………………………..9 Đ ch ng cháy……………………………………… 9 Thích h p n i có khí h u l nh……………………....9 ậ ạ Tái sinh…………………………………………….. 9 B ngoài đ p……………………………………….. 10 D đ nh hình………………………………………...10 Tính kinh t …………………………………………10 Giá nhôm……………………………………………10 Nhôm tái sinh……………………………………….11

Ch ấ

ấ

ấ ậ ấ ọ

ấ ợ

ị ủ ụ ồ Ứ

ử ụ ư

nhiên và ph ự ề ế

ươ ươ ươ ươ ươ ắ

ế ậ

             ng 3: Tinh ch t………………………………………………..11 ươ I.Đ n ch t……………………………………………………......11 ơ 1.Tinh ch t v t lí……………………………………………..11 2.Tính ch t hóa h c………………………………………….13 II.H p ch t……………………………………………………...14 1.Nhôm hidrua……………………………………………….14 2.Nhôm oxit (Al2O3)…………………………………...…….15 3.Nhôm hidroxit………………………………………..……16 4.Nhôm halogenua…………………………………..………18 a) Nhôm florua…………………………………...……….18 b) Nhôm clorua………………………………….………...18 c) Clorua hidrat……………………………….…………...19 5. Nhôm sunfat và phèn nhôm ……………………………..20 a) Nhôm sunfat………………………...………………… 20 b) Phèn nhôm kali…………………...…………………....20 Ch ng 4: Đ ng v c a nhôm …………...……………………….21 Ch ng 5: ng d ng…………………..………………………….22 Ch ng 6: Nh ng l u ý khi s d ng nhôm ……………………...23 ữ ng pháp đi u ch …...…..26 ng 7: Tr ng thái t Ch ươ ạ ng 8: 5 câu bài t p tr c nghi m v nhôm …………...……..30 Ch ề ệ ậ C . Ph n k t lu n…………………………………………………..31 ầ TÀI LI U THAM KH O………………………………………....32 Ệ

Ả

L I NÓI Đ U Ờ Ầ

ả ''Hoá vô c là m t nghành khoa h c nghiên c u các thu c tính và các ph n ứ ộ ộ

ơ ọ ủ ấ ố ọ ơ ộ ọ ợ

ng hóa h c c a các nguyên t ứ ki n th c c s n n t ng cho các chuyên nghành thu c nghành công ngh hóa ứ ơ ở ề ả ế h c,công ngh d u khí,môi tr ự ệ ầ ọ ố và h p ch t. Môn h c hóa vô c thu c kh i ệ ộ ng th c ph m,v t li u,xây d ng''… ậ ệ ườ ự ẩ

Ti u lu n môn hóa vô c là đi u ki n b t bu c đ i v i t t c sinh viên ộ ố ớ ấ ả ề ệ ắ ơ

ậ ể khoa hóa tr ạ ọ ườ ph n hóa vô c theo ch ệ ng trình chu n c a tr ng. ng đ i h c công nghi p thành ph h chí minh khi tham gia h c ọ ơ ố ồ ườ ẩ ủ ươ ầ

ầ ồ ộ

ớ ủ ể ầ ậ ầ ố

hóa h c ho c đ tài ặ ề ế ề ọ

ầ K t c u c a ti u lu n g m 3 ph n: ph n m đ u,ph n n i dung,ph n ở ầ ế ấ ủ ể ậ ỏ ắ t m i c a ti u lu n là ph n cu i có 5 câu h i tr c k t lu n và đi m khác bi ầ ể ệ ậ ế t v nguyên t nghĩ ra vi nghi m do m i sinh viên t ố ự ỗ ệ mình ch n.ọ

ạ ủ ể ệ ự ỗ

ỗ ể ậ ể

ậ ả ộ ậ ứ ủ ệ ế ả ạ

ư ắ ắ

ẫ

ệ t đóng góp ý ki n giúp đ tôi đ ti u lu n sau hoàn ở ạ ắ t giáo viên h ướ ế ể ậ

ể M i ti u lu n th hi n s năng đ ng,sáng t o c a m i sinh viên vì th ộ ti u lu n là c m t quá trình tìm tòi nguyên c u c a sinh viên nên ti u lu n ậ ể c a tôi cũng v y vì th đây cũng có th là tài li u tham kh o cho các b n đ c ọ ể ủ ầ khác.Nh ng trong th i gian ng n biên so n nên ch c ch n không tránh ph n ờ ng d n tôi th c hi n ti u lu n sai sót mong b n đ c đ c bi ậ ệ ự ọ ặ ạ này là th y Đ ng Kim Tri ầ ể ể ế ặ t h n. thành t ố ơ

M i ý ki n đóng góp g i v huongvanvo@yahoo.com. ữ ề ế ọ

Xin chân thành c m n! ả ơ

TP.H Chí Minh ngày 30 tháng 1 năm 2010 ồ

A. PH N M Đ U

Ở Ầ Ầ

T t c các n ậ ể c mình phát tri n ư ấ ướ i đ u v n đ ng đ a đ t n ộ

c trên th gi ướ ớ ờ ự

ể ể ơ

i ta không ng ng vi c nghiên c u khoa h c kĩ ứ

ộ ố ạ ườ ẩ ả ọ

ế ồ

ệ ụ ụ ạ ườ ể ử ụ ắ ẩ ậ ệ ụ ể

ừ ớ ng s ch,ch t o ch t bán ế ạ ượ ng,s d ng hi u qu ử ụ ả ệ ấ ệ ấ ượ ồ

ế ớ ề ấ ả ển lên m t t m cao m i,trong s v n đ ng đó không th tách r i s phát tri ộ ự ậ ộ ầ c a hóa h c nói chung và môn hóa vô c nói riêng. Đ ngày càng nâng cao ủ ọ ng cu c s ng,con ng ch t l ọ ấ ượ ộ thu t nh m t o ra các s n ph m khoa h c m i ph c v có ích cho xã h i ằ ậ nh : làm th nào đ s d ng ngu n năng l ư ả d n,v t li u siêu d n,kh c ph c ô nhi m môi tr ẩ ngu n năng l ậ ẳ chính là nhi m v c a các nhà hóa h c chúng ta. ệ ng có s n trong thiên nhiên m t cách hi u qu nh t…v y đó ộ ụ ủ ọ

ọ ạ ệ ụ ư ậ

ạ ậ

ợ ử ấ i có nhi m v quan tr ng nh v y!vâng đâu,đó là các h p ch t đó nh :bàn h c, gas, ọ ọ Ứ

ợ ồ ấ ấ ứ ẩ

các h p ch t hóa h c. ng d ng th c t ự ế ệ ố t,gi y…m i kim lo i hay phi kim có m t ng d ng th c t ế ộ ứ ạ ấ ỗ

ọ ấ ạ ừ ư ữ khác ự ế ộ ả thu c ô 13 trong b ng ỏ ủ ộ

ố

Vì sao các nhà hóa h c chúng ta l các b n hãy th nhìn xem v t ch t xung quanh chúng ta c u t o t ấ t ụ ừ ấ mu i ăn, bóng đèn, máy bay, dây d n đi n, n i n u th c ăn, n trang, ph n vi ụ nhau,trong đó có m t ph n không nh c a nguyên t ố ầ gì v y?. h th ng tuàn hoàn Mendeleev,nó là nguyên t ậ ệ ố

ự ể ư ụ

ề ứ ấ ủ ỏ ủ ệ ệ ơ ẩ

ặ ươ

ấ c u t o t h p ch t c a nó, đ c bi ấ ạ ừ ợ hi n nay, làm c a s , tráng g ệ chính là lí do ch n đ tài nhôm l ch s hình thành và ng d ng c a nhôm. ử Nó có r t nhi u ng d ng trong th c ti n nh :ph n l n v c a máy bay ầ ớ ổ ế t h n nó dùng làm dây d n đi n ph bi n ng kính thiên văn…Đó chính là nhôm (Al).Đó ứ ị ử ổ ề ọ ụ ủ

B.PH N N I DUNG Ầ Ộ

ị ử ộ ề ủ

ề ứ ườ ạ

ụ ứ i đã bi ế ườ ủ ụ ụ ợ ủ ể ầ ậ ộ

ể ệ Nhôm l ch s hình thành và ng d ng c a nhôm là m t đ tài hay th hi n ụ rõ s khôn ngoan c a con ng t tìm ra kim lo i có nhi u ng d ng ự đ c bi i.Ph n n i dung c a ti u lu n g m 9 i ích c a con ng t ph c v l ặ ồ ủ ệ ngươ ch

ề

ố

ộ ố

ử ụ

nhiên và ph ng pháp đi u ch ươ ề ế

Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch Ch ươ ươ ươ ươ ươ ươ ươ ươ ươ ng 1: Khái quát v tính ch t nhóm IIIA ấ ng 2: L ch s tìm ra nguyên t ị ử c v thu c tính nguyên t ng 3: S l ơ ượ ề ng 4: Tính ch t c a nhôm ấ ủ ng 5: Đ ng v c a nhôm ồ ị ủ ng 6: ng d ng ụ Ứ ng 7: Nh ng l u ý khi s d ng nhôm ư ữ ng 8: Tr ng thái t ự ạ ng 9: Bài t p tr c nghiêm v nhôm ắ ề ậ

Ch ng 1: KHÁI QUÁT V TÍNH CH T NHÓM IIIA ươ Ấ Ề

ọ Nhôm thu c nhóm IIIA trong b ng h th ng tu n hoàn hóa h c ả ầ ộ

:Bo (B), nhôm (Al), gali (Ga), ồ ố

ệ ố Mendeleev. Phân nhóm IIIA g m các nguyên t indi (In) và Tali (Tl). Các nguyên t nhóm IIIA trong b ng tu n hoàn hóa h c mndeleev n m sát ố ầ

ể ế ề ể

ề

ở ề

ọ ằ ả bên ph i các kim lo i chuy n ti p.Nhóm IIIA có nhi u đ c đi m hóa h c ọ ặ ạ khác v i nhóm IIA và IA.Các nguyên t này có nhi u đ c đi m khác nhau:B ể ặ ố i th hi n tính còn l ng,câc nguyên t th hi n tính phi kim ể ệ ạ ố ườ đi u ki n thích h p. ng tính khi kim lo i ngoài ra Al còn th hi n tính l ệ ở ề ưỡ đi u ki n th ệ ể ệ ả ớ ể ệ ạ ợ

nhóm IIIA Đ c đi m c a các nguyên t ủ ể ặ ố

0,V

Th đi n c c E ế ệ ự

Nguyên tử

Năng l ngượ ion hóa

C uấ hình electron S thố ứ tự nguyên tử

I1 I2 I3 I4

B 5 [He]2s22p1 8,30 25,15 37,92 259,30

1

Al 13 Không xđ đ cượ -1,66 5,95 18,82 28,44 119,96 [Ne]3s

2 3p

Ga 31 6,00 20,43 30,6 63,8 -0,53 [Ar]3d104s24p1

In 49 5,80 18,79 27,9 57,8 -0,342 [Kr]4d105s25p1

Tl 81 6,10 20,32 29,7 50,5 +0,72 [Xe]4f145d106s26p1

Phân nhóm này có c u hình chung là ns ấ

ạ

2np1 trong đó B và Al đ ng sau kim ể

ứ ổ

ứ chuy n ti p nên các ế ư trong nhóm IIIA không g ng nhau nhi u v tính ch t hóa h c nh ố ề ề ấ ố ố ọ

lo i ki m th còn Ga, In và Tl đ ng sau các nguyên t ề nguyên t các nguyên t ki m và ki m th . ổ ố ề ề

Nhóm IIIA ch y u là kim lo i tr B (Bo là nguyên t phi kim),tính kim ố

ạ ủ ế ề ầ ầ ạ

ạ ừ ệ Nhôm là m t trong nh ng nguyên t ộ ờ đi n hình và khá ph bi n trong đ i ổ ế

lo i tăng d n theo chi u tăng d n đi n tích h t nhân. ữ còn l ố ố ể i trong m t nhóm. ộ s ng so v i các nguyên t ố ạ ớ

Ố

CH '' Có m t ngày m t ng i th vàng ộ ườ Ị ợ ế

NG 2 : L CH S TÌM RA NGUYÊN T ƯƠ ộ ế Roma đ ượ ạ Ử ở ừ ộ c phép cho hoàng đ ế ấ

ườ ả ợ

m t kim lo i m i.Chi c đĩa r t nh và ẹ ớ ấ i th vàng nói v i hoàng đ r ng ông đã s n xu t ế ằ ằ

đ t sét thô.Ông cũng cam đoan v i hoàng r ng ch có ông ta và ế t cách s n xu t kim lo i này t ấ ả ạ

ề ớ

ả

ớ ỉ ớ đ t sét.Hoàng đ r t thích thú và ế ấ ừ ấ i nó.Tuy nhiên ông nh n ậ ườ đ t sét.Vì th , thay vì c m n ng ả i dân s n ợ i th ườ ị ế ả ơ ẻ ấ ế ọ ạ

Tiberius xem m t chi c đĩa ăn làm t ộ có màu sang nh b c.Ng ư ạ kim lo i t ạ ừ ấ chúa tr i bi ờ nh m t chuyên gia v tài chính ông đã quan tâm t ư ộ th y r ng m i tài s n vàng,b c c a ông s m t giá tr n u ng ạ ủ ấ ằ xu t kim lo i màu sáng này t ừ ấ ấ vàng,ông ra l nh ch t đ u ông ta.'' ệ ặ ầ

ạ ữ ườ ổ ạ ử ụ

ạ Nh ng ng ư ế

i Hi L p và La Mã C đ i đã s d ng các lo i mu i c a kim ư ấ ố ẩ ư ấ

ị

ố ủ ng,và phèn ộ ấ ọ Năm 1761 Guyton de Morveau đ xu t g i ề c g c ượ ố ự ậ ặ

ạ lo i này nh thu c c n màu (nhu m) và nh ch t là se v t th ươ chua v n dùng nh ch t làm se. ẫ g c c a phèn chua là alumina. Năm 1808, Humphry Davy xác đ nh đ ố ủ kim lo i phèn chua (alum),vì v y mà d a theo đó ông đ t tên cho nhôm là ạ aluminium.

ổ ủ ượ ắ

ậ c g n li n v i vi c phân l p ệ ớ c s n xu t l n đ u tiên ấ ầ c b i nhà v t lý và hóa h c Đan ạ ề ượ ả ậ ầ ọ

Tên tu i c a Friedrich Wohler nói chung đ nhôm vào năm 1827. Tuy nhiên, kim lo i này đã đ ạ trong d ng không nguyên ch t hai năm tr ướ ở ấ M ch Hans Christian Orsted . ạ

c ch n làm chóp cho đài k ni m Washington vào th i gian khi ỷ ệ ượ ọ ờ

ộ ơ ộ ầ ườ ng c a ng ủ

ươ ế ố i lao đ ng. ề ị ằ ậ ượ ằ

ươ ố

ể ả ủ ả ế ng pháp c a Wohler (năm 1846) và th hi n nó trong cu n sách ớ ể ệ ế

ủ

khoáng ch t tr thành không đ t ti n và ngày nay nó ắ ề

ừ ả

Nhôm đ m t aox (28,35g) có giá tr b ng hai l n ngày l c b ng sáng ch (s 400655) năm 1886, v quy Charles Martin Hall nh n đ trình đi n phân đ s n xu t nhôm. Henri Saint-Claire Deville (Pháp) đã hoàn ấ ệ thi n ph ệ năm 1859 v i hai c i ti n trong quy trình là thay th kali thành natri và hai thay vì m t (chlorure)?. Phát minh c a quy trình Hall-Heroult năm 1886 đã làm cho ộ vi c s n xu t nhôm t ấ ệ ả đ ượ ử ụ ướ ế ớ ộ ở ấ ớ

ứ ắ ữ ề

ủ ứ ướ ư

ỹ ữ ả ứ ấ ủ ể ể ạ ả ọ

ấ ở i. c S d ng r ng r i trên th gi ế ớ i sau khi Adolf N c Đ c tr thành nhà s n xu t nhôm l n nh t th gi ấ ả ớ Hitler lên n m quy n. Tuy nhiên, năm 1942, nh ng nhà máy th y đi n m i ệ c Đ c qu c xã nh Grand Coulee Dam đã cho phép M nh ng th mà n ố không th hy v ng c nh tranh: kh năng s n xu t đ nhôm đ có th s n ể ả xu t 60.000 máy bay chi n đ u trong b n năm. ế ấ ố

ấ

CH Ố Ộ

ạ ộ Nhôm là m t kim lo i m m,nh v i màu xám b c ánh kim m vì có m t C V THU C TÍNH NGUYÊN T ạ

ể

ồ ấ ắ ề ạ ỉ NG 3 : S L ƯƠ ề ộ ấ ộ

ứ ứ ầ ể ủ ể ố

ố ệ ớ

ả đi u ki n thông th ệ ở ề

ề ữ và không cháy khi đ ngoài không khí ể ừ ả ế ệ ẫ

ấ ố ỏ

ế nhiên,ch có th tìm th y d ộ ấ ự ế ể ỉ

ấ

t tr i v thu c tính cũng nh ộ ư hình th cứ ượ ộ ề ố

ỹ

ị ườ ữ

c ượ ng l n nh ngành c c a nhôm. Ơ ƯỢ Ề ẹ ớ ờ ỷ ọ l p mõng oxi hóa t o thành r t nhanh khi nó đ ngoài không khí.T tr ng ớ riêng c a nhôm ch khoãng m t ph n ba s t hay đ ng, nó r t m m (ch sau ỉ vàng),d u n (đ ng th sáu) và d dàng gia công trên máy móc hay đúc, nó có kh năng ch ng mòn và b n v ng do có l p oxit b o v .Nó cũng không ả ng.Nó nhi m t ườ ể có đ ph n chi u cao dùng làm tráng kính thiên văn,có tính d n đi n và d n ẫ ộ t cao, không đ c,ch ng mài mòn.Nhôm chi m 1/12 trong v trái đ t.Tuy nhi ệ nhiên không tìm th y nhôm tinh khi ấ ướ i t trong t d ng h p ch t. ợ ạ Trong s các kim lo i, nhôm v và nh vào k thu t s n xu t làm cho nhôm có giá c c nh tranh. Nhôm đ ả ạ ấ ờ s d ng ngày càng nhi u trong nhi u ngành, nh ng th tr ử ụ công nghi p ô tô b t đ u nh n ra đ c tính không th so sánh đ ậ ư ớ ượ ủ ề ặ ể

ạ ậ ả ề ắ ầ ng nh ẹ ệ  Tr ng l ọ ượ

ấ ẹ ạ ọ

ng 2.7 và ch n ng 0.1 ượ ắ ồ

ỉ ặ ể ễ ậ ấ

ẫ ấ ầ

i nó giúp gi m chi phí nhiên li u. Nhôm nh nh t trong các kim lo i, có tr ng l ỉ ặ ượ ng s t, thép, đ ng và pound trên inch vuông. Nó ch n ng b ng 1/3 tr ng l ọ ằ đ ng thau. Nhôm d v n chuy n và có chi phí v n chuy n th p, là nguyên ồ ể ậ li u h p d n cho ngành hàng không, nhà cao t ng và công nghi p ôtô. Khi ệ đ ượ ự ậ ả ệ ệ ả

i ta có th làm cho nhôm b n theo ý mu n. Khi nhi t đ gi m, nhôm ề ố ệ ộ ả

c dùng ch y u n i có khí h u l nh. ậ ạ

ể b n h n vì v y nó đ ượ ề ọ ỉ ệ ữ

ượ ặ ộ ề ệ ẹ

c dùng trong lĩnh v c v n t  B nề Ng ườ ậ ơ gi a tr ng l  T l Nhôm là s k t h p đ c bi ự ế ợ ộ ế ể

c x lý nhi t đ c bi ệ ặ ẽ

ủ ế ở ơ ng và đ b n cao: ộ ề ng nh và đ b n cao. Đ ộ t gi a tr ng l ượ ọ ữ b n có th tăng n u thêm m t hay nhi u ch t sau: manganese, silicon, đ ng, ồ ấ ề ề ệ magnesium, k m. Và đ b n còn tăng cao n u đ t. ộ ề ế ượ ử Ngày nay ngành công nhi p hàng không và ôtô dùng nhôm làm thành ph n ầ ệ chính.

ố

ớ ủ

ể ố ớ ỏ ể ể ơ

i nh thép. ư

ợ ổ

ậ ơ

ệ t cao thích h p cho nh ng n i c n trao đ i nhi t ơ ầ ữ l nh và các thành ph n c a đ ng c . Nhôm ầ ủ ộ ợ ậ ầ c đ nh hình theo hình d ng mong mu n thích h p cho nh ng b ph n c n ố ữ ộ

t.

 Ch ng mài mòn Tính ch ng mài mòn c a nhôm tuỳ vào l p màng nhôm oxide m ng, c ng ứ ộ bên ngoài. L p màng này có th dày đ n 0.2mili, có th s n hay xi đ tăng đ ế b n. Nhôm không co l ề ạ  Tính d n nhi t cao ệ ẫ Nhôm có tính d n nhi ệ ẫ nh b ph n làm mát c a t ủ ủ ạ ư ộ đ ượ ị ạ d n nhi ẫ

ệ

ẫ

ấ ệ ẫ ữ

 Tính d n đi n cao ẫ Nhôm là kim lo i r có tính d n đi n cao đ ầ ộ c dùng cho các thi ượ

ẫ ệ ư

t b có đi n áp cao nh c dùng cho các thi tính nên đ ế ị ượ ệ ư

t m ch n thi ấ

ắ ộ

ệ c dùng d n đi n. Vì nhôm ạ ẻ ệ ượ ệ có đ dày th p, nó s d n đi n cao g p hai l n đ ng. Nh ng h p kim nhôm ẽ ẫ ợ ồ ấ khác nhau có tính d n đi n khác nhau và đ ặ t b đi n đ c ế ị ệ ệ ẫ t nh dây d n đi n . bi ệ tínhừ  Không có t Nhôm không có t ừ t b đi n. ế ị ệ  Đ đàn h i ồ Nhôm d đ nh hình và t o thành hình d ng khác. Nhôm có đ b n và đ ễ ị ạ

ộ ề ạ ề

ộ i n u nh b móp méo. Có nhi u cách t o hình nhôm, ố

ộ ả ế

ạ d o có th đ c u n l ẻ ư ị ể ượ ố ạ ế ch y u là đ nh hình, u n, ép, kéo . ị ủ ế  Đ ph n chi u Nhôm đánh bóng có đ ph n chi u cao. Do đ ph n chi u cao (trên 80%) ả ộ ế

ế ộ c dùng làm t m che n ng, ấ ắ ượ ượ

ả c dùng làm ch p đèn. Nó còn đ ụ ngo i . ạ ử

t đ cao cũng không sinh ra khí đ c . ệ ộ ậ ộ

nên nhôm đ ch n sóng radio, tia t ắ  Ch ng cháy ố Nhôm không cháy th m chí  Thích h p n i có khí h u l nh ợ ơ nhi ở ậ ạ

c dùng cho m c đích đông l nh. Đ b n c a nhôm tăng khi ộ ề ủ ụ ạ

ở c dùng bên ngoài không gian cũng nh cho máy bay, ậ ượ ư

nhi xây d ng n i có vĩ đ cao. ộ

Nhôm đ ượ t đ l nh vì v y đ ệ ộ ạ ự ở ơ  Tái sinh Nhôm đ ượ ớ

ề ầ c tái sinh nhi u l n ả ấ ặ ớ ả ợ ợ ệ ậ

c tái sinh v i chi phí phù h p. Nó có th đ ể ượ mà không làm m t đ c tính vì v y phù h p v i s n ph m b o v môi ẩ tr ng . ườ

ề ạ

ẹ ng là s n n

 Bề ngoài đ pẹ ố Nhôm n i tr i h n các kim lo i khác nh có b ngoài đ p và tính ch ng ổ ộ ơ ơ c, s n ề

ơ ướ ờ ẩ ườ ử

ệ

mài mòn cao. Có nhi u cách x lý thành ph m, thông th b t, xi hay s n tĩnh đi n. ơ ộ  D đ nh hình ễ ị Nh ng hình d ng ph c t p có th đ ữ ể ượ ị ộ

ứ ạ ề

ờ ơ

c đ nh hình ch b ng m t thanh ỉ ằ ng pháp gia công. Nhôm đ nh hình này c dùng ị ươ ơ các s n ph m cùng lo i và ít t n th i gian h n. Nhôm đ ậ ạ l nh, b ph n truy n nhi ậ ẫ ủ ạ ề

ặ

t k đ c bi ệ ho c dùng keo, k p, bù lông, đinh ệ t ạ

ạ nhôm mà không c n dùng nhi u ph ầ b n h n ố ẩ ả ề ượ làm g y bóng chày, ng d n t t. Các ph tùng ộ ố ụ nhôm có th n i v i nhau b ng cách hàn, ẹ ằ ể ố ớ tán và các lo i móc. N i ghép phía trong dùng cho nh ng thi ế ế ặ ch ng h n dùng keo đ n i các ph tùng máy bay b ng nhôm. ố ể ố ữ ằ ụ ạ

ẻ ằ ụ ẳ  Tính kinh tế Các ph tùng đ ụ

c đ nh hình b ng cách ép có chi phí r và nhanh. Các ph ượ ị tùng này có th thay đ i nhanh, có chi phí h p lý, phù h p cho s n xu t nh . ỏ ổ ể ả ấ ợ ợ

 Giá nhôm Nhôm đ

c mua bán qua Lodon Metal Exchange (LME), đ ượ

c thành l p ậ ặ ẩ

ượ ệ ư ượ ị ư ộ

ậ ủ

ẩ ả ủ

ả ả ể ổ ư ể ị ườ . Các s n ph m c a nhôm nh nhôm đ nh hình đ ả ng mua bán các s n ph m đ c bi t nh Shanghai ả c đ nh giá tuỳ theo c xem nh m t hàng hoá và đ ượ ng. Giá c a nhôm thay đ i theo quy lu t cung c u và theo các nhà đ u ầ ầ c đ nh giá b ng ằ ượ ị ị ả ể ấ

ấ ả ưở ủ ế

ượ ạ

c công b đ nh kỳ trên các t p chí (nh Wall ể ổ ố ị ủ

ằ ượ ố

c công b hàng ngày trên American Metal Exchange và hàng LME, và ế ầ ạ ộ ở

ể ạ ế ệ ọ

châu Á có th c ng thêm phí môi gi ộ ậ ể ộ ớ

năm 1877. Có vài th tr ị ườ Metal Exchange. Nhôm đ th tr t ư LME+phí b o hi m. Phí b o hi m ph n ánh chi phí s n xu t và chi phí đ đ nh hình . ị ng đ n giá c a thành ph m nhôm tùy thu c vào Nhân t l n nh t nh h ố ớ ộ ẩ Lodon Metal Exchange (LME). LME báo giá nhôm tinh khi giá nhôm t hàng ế ở ngày (chính xác 99.7%); giá đ ư Street Jounal) b ng dollar/t n. Đ đ i giá c a LME sang pound ta chia cho ấ 2,204.6. Giá đ tu n trên Platt’s Metals Week. Giá c đã t ng bi n đ ng r t m nh ừ ấ ả nay h có bi n pháp đ h n ch th p nh t bi n đ ng này . ấ ế ấ i và phí v n chuy n vào giá nhôm ể Ở th i.ỏ

ộ

ấ c tái sinh thành công nh t. c ch p nh n r ng rãi và r t có ý nghĩa trong

 Nhôm tái sinh Nhôm là m t trong nh ng nguyên li u đ ệ ượ ậ ộ

ấ ấ

ữ Nhôm v n có giá tr cao, đ ượ ị ụ ngành công nghi p.ệ

ể ượ ấ

ng đ ư ấ ượ ả

ầ ụ

c tái sinh và s d ng nhi u l n mà không làm m t đi các ử ụ ề ầ c đ m b o. Vi c tái sinh nhôm c n ít năng ệ ượ ả ng và chi phí th p. Trong quá trình s n xu t s s n sinh ra các v n nhôm. ấ ẽ ả ả i lò n u thành nguyên li u thô. C b n cân qu ng cho ượ ư ứ ố ấ ặ

c b n cân qu ng. Nhôm có th đ đ c tính cũng nh ch t l ặ l ấ ượ c đ a tr l Chúng đ ở ạ ra m t cân nhôm, m i cân nhôm tái sinh ti ỗ ộ ệ t ki m đ ệ ượ ố ế ặ

CH NG ƯƠ 4 : TÍNH CH TẤ

Ơ

0F)

ấ ắ Ấ ấ ậ ậ ả

2.792 K (4.566 °F) Tr ng thái tr t t t

ệ

:thu n t ậ ừ 4 kJ/mol 000 Pa t : t nóng ch y: ậ ự ừ ạ ử 10 x10-6 m³/mol Nhi t bay h i: 293, ơ ả 10,79 kJ/mol Áp su t h i: 100. ấ ơ iạ 2.792

i 933 K ạ

I . Đ N CH T: 1. Tính ch t v t lí: Tr ng thái v t ch t: r n Nóng ch y: 933,47 K(1.220,58 ạ Đi m sôi: ể Th tích phân t ể Nhi ệ K V n t c âm thanh: ậ ố Nhi t dung riêng: ệ Năng l ng ion hóa: 1. ng ệ 1,61 (thang Pauling) Đ âm đi n: 5.100 m/s t ộ ệ 3,774x107 /Ω·m 897 J/(kg·K) Đ d n đi n: ộ ẫ 577,5 kJ/mol C u trúc tinh th :hình l p ph ấ ượ ươ ể ậ

ng tâm di n .Nó là kim lo i màu ạ ế ươ

ắ ạ

ạ ủ nhi nhi ệ ớ ng đ i th p khoãng 450

0C và sôi

2 .1.816,7 kJ/mol 3. 2.744,8 kJ/mol Nhôm kim lo i k t tinh trong h l p ph ệ ậ ở ố ể ả ở ệ ộ t đ ấ t đ t ệ ộ ươ ở

Nhôm l ng r t nh t ,đ nh t đó gi m xu ng khi có l tr ng b c,khi đ lâu trong không khí tr nên xám vì có l p oxit bao ph .Nhôm nóng ch y cao 24670C. ỏ ượ ấ ả ớ ố

nhi ớ ủ ợ

ng nhôm c dùng ề ợ ỏ

ng nh Mg hay ỏ t đ th Ở ệ ộ ườ t khá m m ,d dát m ng và d kéo s i.Lá nhôm m ng đ ượ ỏ ẹ ể ấ ượ c

ẻ ế đi n ,lá nhôm r t m ng(dày 0,005mm) dùng đ gói bánh ,k o và d ụ ệ ng đ i d và d ch

0C ,nhôm t

ể ươ

ộ Cu,cho nên trong h p kim đúc c a nhôm luôn có Cu. tinh khi làm t ph m . trong kho ng nhi hóa c h c nh ng đ n kho ng 600 ễ ế c. ỏ ệ ộ ả ẩ Ở ơ ọ ố ỏ ề ỏ ượ ư

0C,tr nên giòn và nghi n nh đ ẩ

t t ệ ố

t đ 100-150 ả ở ế Nhôm là kim lo i d n đi n và đ n nhi ạ ẩ ấ ệ ủ ồ ộ ẩ ệ ư

ẹ ơ ẫ

t nhôm còn đ c dùng làm thi t b trao đ i nhi t trong công ượ ệ ố ộ ẩ ố ồ ổ ệ

ụ ế

ế ố ả

ả ng dùng nhôm ch không dùng b c đ m lên i ta th ạ ể ạ ườ ứ

t ánh sang và ố c dùng làm trong ng ấ ơ ườ ể ượ ế ả

t .Đ d n đi n c a nhôm b ng ằ ệ ủ 0,6 đ d n đi n c a đ ng nh ng nhôm r t nh (t kh i là 2,7),nh h n đ ng ồ ẹ ỉ ờ ba l n nên càng ngày dùng càng nhi u thay th cho đ ng làm giây d n.Nh ế ề ầ d n đi n t ế ị ẫ nghi p và làm d ng c nhà b p. ệ ụ B m t c a nhôm r t tr n bong,có kh năng ph n chi u t ề ặ ủ t,b i v y ng ệ ở ậ ng dùng trong kính vi n v ng ph n chi u.Nhôm đ ộ ậ ệ ệ ả

ể ứ ấ ỏ ự ể

nhi g ươ ọ d n d u thô,b ch a và thùng xitec nh là m t v t li u ách nhi ả t đ m b o ư ẩ ầ ở ứ cho d u hay ch t l ng khác đ ng trong b và thùng không b đ t nóng b i b c ị ố ầ x m t tr i. ạ ặ ờ

Nhôm có kh năng t o nên h p kim v i nhi u nguyên t ạ ả ề ợ ớ ố

ữ ọ

ấ ơ ư ể

khác.Nh ng h p ợ ữ kim quan tr ng nh t c a nhôm là đuyara,silumin và macnhali.Nh ng h p kim ợ ấ ủ t h n nhôm.đuyara ch a đó ngoài u đi m là nh còn có tính ch t c lí t ứ ẹ c dùng 94%Al, 4%Cu, 2%Mg, Mn, Fe và Si,c ng và b n nh thép m m,đ ề ề ố ơ ư ượ ứ

ủ ế

ơ

ệ ấ ể ườ ượ ế ế ể ả ệ ủ ằ

ố

ch y u trong công nghi p oto và máy bay.Silumin ch a 85%Al,10-14%Si và ứ ộ c dùng đ s n xu t đ ng c máy bay,đ ng 0,1% Na,r t b n và r t d đúc,đ ấ ộ ấ ề i ta thi c tàu th y.G n đây ng ừ t k oto đi n b ng nhôm thay cho thép v a ầ ơ tiêu t n ít đi n v a ch nhi u hành khách. ề ở ệ ừ 2. Tính ch t hóa h c: ấ ọ

Khác v i Bo nhôm là kim lo i ho t đ ng vì có bán kính nguyên t ớ ử ớ

ạ ộ ng , b m t c a nhôm bao b c b i màng ơ l n h n ạ đi u ki n th ườ ệ

ọ ở th c t ề ặ ủ ạ ộ ở ề ề ụ ư ở ự ế

c… h n Bo.Tuy nhiên ẳ oxit r t m ng và b n làm cho nhôm kém ho t đ ng, ví d nh ỏ ấ không b g ỉ ở không khí, b n đ i v i n ề ố ớ ướ ị

Dây nhôm hay lá nhôm dày không cháy khi đ t m nh mà nóng ch y trong ạ ả ố

ỏ

c đ t cháy phát ra ánh sang chói và t ấ ữ ặ ộ ượ ố ỏ i

2 = 2Al2O3 ∆H0= -1676kJ/mol ườ

ể ố ặ

ng g p nguy hi m:d b c cháy và gay n . ổ ể c nhúng vào dung d ch mu i th y ngân, khi đ trong ố ủ ể ị

ng s b oxi hóa hoàn toàn vì trong tr ng h p này ợ ẽ ị ườ

màng oxit t o thành nh ng túi,bên trong là nhôm l ng bên ngoài là oxit.Lá ạ nhôm r t m ng ho c b t nhôm khi đ ỏ ra nhi u nhi t: 4Al + 3O ệ ề B i v y vi c s n xu t nhôm th ở ậ ệ ả T m nhôm,đã đ ấ không khí ở không còn đ ấ ượ t đ th ệ ộ ườ c màng oxit b o v n a. ả

nhi t đ cao, nhôm kh d ử ạ Ở ệ ộ ử ể nhi ượ ự ớ ệ ử ấ

dàng nhi u oxit kim lo i đ n kim lo i t do: Do ái l c v i oxi, nhôm là ch t kh m nh. ạ ế ạ ự ề

2Al + 1,5O2 = Al2O3 ∆H0 = -1676kJ 2Cr + 1,5O2 = Cr2O3 ∆H0= -1141kJ 2Fe + 1,5O2 = Fe2O3 ∆H0 = -820kJ Cho nên: 2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr ∆H0 = -535kJ 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe ∆H0 = -856kJ ộ ế ạ ị ử i ta dùng b t nhôm đ đi u ch kim lo i khó b kh và ể ề

khó nóng ch y nh Cr, Fe, Mn, Ni, Ti, Zc, V. Trên th c t ả ng ự ế ườ ư

Ph ệ t

ng pháp dùng cho nhôm kh oxit kim lo i g i là ph ử t nhôm,ng ệ ươ ườ ợ

ng pháp nhi ươ ng dùng h n h p g m ồ ổ t s t.Khi nóng ế ắ ộ

ả ổ

ng tác v i Clo,Brom Nhôm t ớ

ư

ở Nhôm tuy có t ng năng l ạ ọ ươ i ta th ng pháp nhi nhôm.B ng ph ườ ằ 25%Fe3O4 và 75% b t Al đ hàn nhanh và ngay t i ch chi ti ổ ể ạ 0C. ch y,h n h p đó cho nhi t đ lên đ n kho ng 2500 ả ế ệ ộ ợ ớ ng,v i iot khi đun nóng,v i t đ th nhi ớ ở ệ ộ ườ ươ ng tác v i hidro . t đ khá cao và không t nito,l u huỳnh và các bon ệ ộ ớ ươ ư ng ion hóa th nh t,hai và ba khá l n nh ng ớ nhi ượ ứ ấ

ờ ấ ể t hidrat hóa r t âm cho nên nhôm kim lo i d dàng chuy n ạ ể ổ 3+ có nhi ệ

ế ệ ự ươ nh ion Al sang ion Al3+(dd): Al3+(dd) + 3e = Al(r) E0=-1,66 V ể ấ

ệ ả

ố c . Nh ng th c t ự ế ư ỉ ể ớ ướ

ng đ i th p nh v y,v nguyên t c nhôm d dang ắ ư ậ ề vì b màng oxit b n b o v ,nhôm ề ị c.Nhôm ch d dàng tan trong axit clohidrit và axit ủ ả ứ ị

Có th đi n c c t đ y hidro ra kh i n ỏ ướ ẩ không tác d ng v i n ụ sunfurit,nh t là khi đun nóng,ph n ng chung c a nhôm trong dung d ch axit ấ là: 2Al + 6H3O+ + 6H2O = 2 Al[(H2O)6 ] 3+ + 3H2

ặ ữ ị ụ

ộ ế ặ ớ

ữ

ị ự ặ ị

Trong axit nitrit đ c ngu i,nhôm không nh ng không tan mà còn b th đ ng hóa,nghĩa là sau khi ti p xúc v i axit nitrit đ c,nhôm s không tan trong ẻ ộ dung d ch axit clohidrit và dung d ch sun furit n a.Trên th c t i ra dùng ng ự ế ườ ị nhôm d ng axit nitrit đ c ngu i.Nhôn tan trong dung d ch ki m gi i phóng ả ề ộ hidro. 2Al + 2OH- + 6H2O = 2 [ Al(OH)4 ]- + 3H2 II. H P CH T: Ợ Ấ

Nhôm hidrua: 1) Nhôm hidrua là h p ch t polime (AlH ợ ấ

tr ng không bay h i và phân h y nhi ấ ắ ị 0C thành các nguyên t ủ ở ắ ơ

3)n.Nó là ch t r n vô đ nh hình,màu .ố t đ trên 105

ệ ộ

Nhôm hidrua là h p ch t r t nh y v i n ố ợ ạ ạ ấ ấ ớ ướ

ớ ể

ạ ạ

ụ

ầ ề ệ ế

c t o nên là ổ ợ ổ ợ ả ượ ạ

100-135 i ta tách đ

3)3],thu đ 0C,ng

ở ợ ớ ấ ổ ượ c

c đi u ch b ng t

3 v i dung d ch

ề ượ ng tác c a AlCl ủ ế ằ ươ ị

c và oxi ,ch ng h n b c cháy ẳ trong không khí .Khi tan trong dung d ch ete ,nó d dàng k t h p v i hidrua ế ợ ị c a kim lo i ki m t o thành hidrualuminat. ề ủ Ví d : nLiH + (AlH 3)n = nLi(AlH4) Nhôm hidrua l n đ u tiên đ c đi u ch vào năm 1942 khi phóng đi n êm ượ ầ qua h n h p trimetul và hidro .Ch hóa h n h p s n ph m đ ẩ ế cượ Al2(CH3)3H3 và (AlH3)n v i trimetylamin [N(CH (AlH3)nN(CH3)3.ch ng c t h n h p này ườ ư (AlH3)n G n đây nhôm hidrua đ ớ ầ Li(AlH4) trong ete : AlCl3 + 3Li(AlH4) = 4AlH3 + 3LiCl nAlH3 = (AlH3)n 2) Nhôm oxit (Al2O3): Nhôm oxit t n t i d ế ạ ơ

i m t s d ng đa hình, b n h n h t là d ng α và γ. ồ ạ ướ ề 2- gói ghém sít sao ki u l c ể ụ ể ữ

ươ ế

ệ ượ c nung nóng ả ứ c ion Al 1000 ệ ố

ng ,trong đó hai ph n ba l ướ ượ ạ ướ ạ

ụ

ng ch a t p ch t nên corunđun có màu tr ng đ c ho c b n.corunđun ng,bonitru ắ 0C và r t c ng,ch thua kim c 2072 3500 ấ ứ ả ở ở ỉ

ộ ố ạ Al2O3 - α là nh ng tinh th bao g m nh ng ion O ữ ồ 3+ chi m.Nó không tr ng bát di n đ ph ổ ố ầ 0C nhôm hidroxit có màu và không tan trong n c .Nó đ ở ượ ồ t nhôm.No cũng t n c t o nên trong ph n ng nhi ho c mu i nhôm hay đ ặ i trong thiên nhiên d t i d ng khoáng v t corunđum ch a trên 90% oxit.Vì ứ ậ ạ th ặ ẩ ấ ứ ạ ườ 0C,sôi nóng ch y ươ corunđun . Nh có đ c ng cao corunđum dùng làm đá mài và b t mài kim lo i. ạ ộ

t nhiên có lien quan ộ ề ủ ấ

ạ ộ i l p oxit. i c a m ng l ờ Đ b n c h c và đ b n ho t đ ng c a nhôm oxit t ướ ớ ộ ứ ộ ề ơ ọ ướ ủ ạ đ n m ng l ế ạ

Đá quý xaphia màu lam là corunđum tinh khi

2+,Fe3+ và

ế

ứ t ch a các v t Cr t ch a nh ng v t Fe ữ ế ứ ế

c ta đ phát hi n , rubi ấ ầ ở Tân H ng (Yên Bái) và Quỳ H p (Ngh n ở ướ ệ ỏ ả ở

3+.R t g n ợ

ệ

Ti4+,đá quý rubi màu đ là corunđun tinh khi ế ỏ đây ư An).

ể ề ế ằ ấ

ng nh oxit c a kim lo i t o màu ữ ộ ượ ủ ỏ ở

ả Ngày nay nh ng đá quý này có th đi u ch nhân t o b ng cách n u ch y ạ trong ng n l a hidro – ọ ử ể ớ ế ồ

Al2O3 v i m t l ớ oxi ho c h quang r i cho k t tinh thành nh ng đ n tinh th l n .Nh ng đá ặ ồ quý này trong su t,lâp lánh và có màu r t đ p đ ạ ạ ữ ơ c dùng làm trang s c.Ngoài ấ ẹ ượ ữ ứ ố

c dùng làm tr c quay c a m t s d ng c chính xác và làm ộ ố ụ ụ ủ ụ

ra rubi còn đ ượ chân kính đ ng h . ồ ồ

ng t h c l M t lãnh v c hi n đ i nh t s d ng rubi là đi n t ộ ạ ệ ử ọ ượ ử

.Thi c ch năm 1960 là laze rubi .Tia laze có th ệ ệ ử ầ

ạ đ u tiên đ ứ ậ ủ ể ạ

ặ ả ấ ể ề

ế

ng cauriđum r t tr v m t hóa h c,nó không tan trong t đ th

nhi ư ở ị

0C,nó tr ng thái ọ t đ kho ng 1000 ả ệ ộ ề ở ạ ạ

ế ị t b ấ ử ụ ự phát quang đi n t ể ế ượ đ t nóng m nh và hêt s c t p trung cho nen có th đôt th ng c kim lo i và ố ng.M t khác tia laze có th truy n sóng thông tin xa g p hàng nghìn kim c ươ l n so v i sóng vô tuy n. ớ ầ nhi ấ ơ ề ặ Ở ệ ộ ườ c,dung d ch axit và dung d ch ki m.Nh ng ị ề ng tác m nh v i hidroxit , cacbonat, hidrosunfat kim lo i ki m ạ 2O3 + 3K2S2O7 = Al2(SO4)3 + 3K2SO4 n ướ t ớ ươ nóng ch y: Al ả

ứ

ế

ấ

ươ

ố 2+ chi m nh ng l ữ ổ ố ể ậ tr ng bát di n và ion Mg ệ ứ

ệ ạ ộ ỗ

ợ ể ậ ữ ồ

ậ ạ ạ ế ằ ằ ị

ư ạ ị

ể ề ế

ệ ố ớ

Ph n ch y u c a nhôm oxit dùng đ đi u ch nhôm.Ngoài ra còn dùng ầ v t li u ch u l a,chén nung, ng nung và làm l p lót trong các lò đi n.Nhôm ậ ệ oxit tinh khi c kia coi là nhôm aluminat Spinen là khoáng v t ch a Mg và Al,tr ướ ậ ng pháp nghiên c u ki n trúc b ng tia R ghen ch ỉ (MgAl2O4).Ngày nay ph ơ ằ ứ ươ 4 hay AlO3 mà g mồ cho th y trong tinh th spinen không có nh ng nhóm AlO ữ ể 2- gói ghém xít sao ki u l p ph ư 2O3-γ, trong đó ion ng gi ng nh Al nh ng Oữ Al3+ chi m nh ng l tr ng t ổ ố ế ữ ế ộ 2O3.Nó đ i di n cho m t di n.Nh v y spinen là m t oxit h n h p MgO.Al ệ ư ậ ng đ ng hình ,trong đó Mg nhóm khoáng v t t o nên nh ng tinh th l p ph ươ thay b ng kim lo i hóa tr hai khác nh Fe, Zn, Mn còn Al thay th b ng kim ư lo i hóa tr ba khác nh Fe, Cr. ủ ế ủ ị ử ế

2O3). c đi u ch b ng cách nung Al(OH)

t dùng làm xi măng trám răng (28,4% Al ế ằ

3 ở

ượ ề

Trong công nghi p ,nhôm oxit đ ệ 0C. t đ 1200-1400 ệ ộ

nhi 3) Nhôm hidroxit:

ượ ạ ạ ớ

ắ ụ ế ủ ướ

ặ

ố c t o nên khi hidroxit kim lo i ki m tác d ng v i mu i ề ứ c.K t t a ch a không tan trong n i ta cho r ng ằ ử ấ ướ ạ ấ ướ ế ủ

c t o thành oxit.Ng c do s ng ng t ự ư ủ ủ

ệ ậ ổ

Nhôm hiđroxit đ nhôm,là k t t a nhày màu tr ng ,th c t ế ủ ự ế c.Đ lâu ho c đun nóng m t n nhi u n ể ề ướ ườ c k t tinh,k t t a m t n ngoài s m t n nh ng phân t ự ấ ướ ế ụ ữ ầ Al(OH)3.Nh v y nhày c a nhôm hidroxit là hidrat c a oxit có thành ph n ư ậ i ta bi u bi n đ i Al ể 2O3.nH2O (n>3).Tuy nhiên do thói quen và thu n ti n ng ườ 3. di n thành ph n k t t a nhày c a nhôm hidro b ng công th c Al(OH) ứ ằ ế ủ ủ

ớ

2 tác d ng v i dung d ch natri aluminat.Tinh ị d ng khoáng v t hidratgilit.Hidratgilit

ầ ạ ồ ạ ụ ở ạ ậ

ế ễ Al(OH)3 t o nên khi cho khí CO th đó cũng t n t ể g m nh ng tinh th đ n tà và có c u trúc l p. ữ ồ i trong thiên nhiên ấ ể ơ ớ

nhi t đ 155 Hidratgilit b n ề ở ệ ộ ề

ậ ữ ề ở

0C (phân hũy 0C (phân

ầ ủ ầ khoãng 280-400 ề ở

khoãng 155-280 0C). Boxit cũng có th t o nên khi đun nóng ể ạ

0C) và boxit AlOOH – γ b n g n 300 ở ầ

0C,nó có trong thành ph n c a nhi u lo i ạ boxit.Ngoài ra trong boxit có hai khoáng v t n a có thành ph n AlOOH và có ng là:đisapo AlOOH-γ b n tinh th tà ph ươ ể thành Al2O3 –α 420 ở hũy thành Al2O3 – γ nhôm hidroxit trong dung d ch amoniat

200

0C

ng tính đi n hình khi m i k t t a nó tan d dàng ể ị ấ ưỡ ở ể

Nhôm hidroxit là ch t l trong axit và baz : Al(OH) ớ ế ủ 3 + 3H3O+ = [Al(H2O)6] ơ

Al(OH)3 + OH- + 2H2O = [Al(OH)4(H2O)2]-

Ion [Al(OH)4(H2O)2] th ườ ế ọ

c bi u di n b ng công th c NaAlO t g n là [Al(OH) ấ ả ữ ễ ườ ượ ứ ằ

ố ủ

ấ ế ủ ị ạ ố

ị ủ ị ế ủ

4]- có th k t h p thêm ng vi ể ế ợ ion OH- t oạ thành [Al(OH)5]2- và [Al(OH)6]3-.T t c nh ng ion này đ ượ ọ c g i chung là hidroxoaluminat th ng đ 2 và ể 2 hay AlOOH).Vì tính axit c a nhôm coi là mu i c a axit meta aluminat (HAlO ậ hidroxit là r t y u nên mu i aluminat b th y phân m nh trong dung d ch đ m đ c và b th y phân hoàn toàn trong dung d ch loãng cho k t t a hidroxit và ặ môi tr

ị ủ ng ki m. ề

2 vào dung d chị

ụ ườ ở ậ

B i v y khi pha loãng dung d ch aluminat hay s c khí CO ị ể ề ẽ ế ủ ệ ế

3 và Na2CO3 vào

ấ

đó,nhôm hidroxit s k t t a.Trong phòng thí nghi m ,đ đi u ch nhôm i ta cho m t trong các ch t NaOH, KOH, NH hidroxit ng ộ dung d ch c a mu i nhôm .Ph n ng chung là: ườ ủ ả ứ ố ị

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3

4) Nhôm halogenua: Ta s kh o sát hai h p ch t halogenua th ợ ấ ấ ả ẽ ườ

ợ ấ

ng g p và ph bi n nh t đó là ổ ế ề ấ ạ 1290 ắ

0C.M ng l ạ

ướ i

ể ấ ề ữ ấ ơ ề ặ ặ ề ả ở - và các ion Al3+ gói ghém g n nh sít ư ễ ầ c,axit và baz .Nó d dàng ơ ướ

ứ ớ

ọ

là criolt Na AlF3 và AlCl3 .Các h p ch t halogenua khác nhau nhi u v c u t o và tính ch t ấ a) Nhôm florua: là ch t có màu tr ng,nóng ch y ấ tinh th r t b n v ng ,g m các ion F ồ sao.R t tr v m t hóa h c,nó không tan trong n ọ k t h p v i florua kim lo i t o thành các floroaluminat có công th c chung ạ ạ ế ợ M[AlF4], M2[AlF6] (m là kim lo i ki m).Trong các floaluminat quan tr ng đ i ố ề c dùng vào vi c đi u ch nhôm. v i th c t ớ ệ ề ế

ụ Nh m florua có th đi u ch b ng cách cho nhôm hay nhôm oxit tác d ng

nhi ệ ộ

d ng tinh th l c ph ng có ạ 3[AlF6],đ ự ế ượ ồ ế ằ ể ề 3 + 3H2 v i HF t đ cao: 2Al + 6HF = 2AlF ớ ở Al2O3 + 6HF = 2AlF3 + 3H2O b) Nhôm clorua:nhôm clorua khan là ch t r n ể ụ ươ

ng ng màu vàng nh t vì ch a t p ch t FeCl

3 .Nó thăng

ấ ấ ắ ở ạ ứ ạ ạ ả

màu tr ng.Nó th ắ 183 hoa

ử ủ

i ap su t 192,6 ấ c a ch t ạ

ườ ể ạ

ườ 0C và nóng ch y d ở Xác đ nh kh i l ố ượ ị ậ ng pháp nhi u x electron,ng ằ ươ đó n i v i nhau qua c u clo t Al trong phân t ử ố ớ ươ ầ

0C. tr ng thái khí và tr ng thái tan ấ ở ạ ạ d ng dime ử ở ạ t r ng hai nguyên ế ằ nh c u hidro trong ự ư ầ

3

800

0C. Phân t

AlCl ử ở ử ử

ả ướ ng phân t trong ding môi,nh n th y trong các tr ng thái đó phân t ấ Al2Cl6.B ng ph i ta bi t ng t ử diboran. Phân t ạ đime này phân li hoàn toàn thành phân t ẳ

t h n tr ng thái nóng ch y,vì ở ạ ệ ố ơ ạ ả

Nhôm clorua ạ ẩ ở ạ ở ạ tr ng thái nóng ch y chuy n sang tr ng ả ể

tr ng thái r n có c u t o ion còn thái h p ch t phân t có d ng ph ng hình tam giác . tr ng thái r n d n đi n t ắ ấ ạ . ử ắ ấ ợ

ồ Nhôm clorua khan b c khói m nh trong không khí vì nó hút m m nh r i ạ ẩ ạ ố

i phóng HCl: AlCl

3 + 2H2O = Al (OH)2Cl +

ả

b th y phân gi ị ủ 2HCl

kín.Nó d dàng tan trong n ọ ể

ướ c ta nghe ti ng xèo B i v y c n đ mu i khan trong l ố ể ở ậ ầ ữ ơ ề ướ c và ế

ỏ ắ ỏ ả ứ ố

nhi u dung môi h u c .Khi b nhôm clorua khan vào n xèo gi ng nh khi nhúng s t đ vào n nhi t.Dung d ch n ề đây ph n ng phát ra nhi u ả ứ c c a nó cũng nh c a mu i nhôm khác có ph n ng ố c , ướ ở ư ủ ướ ủ ư ị ệ

c coi c đ ướ ượ ữ ấ

n c

ị ủ ự ư Trong th c t

3+ trong n axit và b th y phân.Nh ng n t th y phân c a ion Al ủ ở ủ trong ion ph c aqua. nh là s phân li proton c a phân t ứ ử ướ ở ủ ng ố ộ ự ế ườ

i ta chu n đ mu i nhôm b ng NaOH v i ch th metyl ằ ẩ ớ ỉ ị

6.6H2O là ch t nh ng d ng tinh

ạ ầ ữ

ố ể ươ

ướ ạ ế ấ ả ữ dung d ch n ừ ướ ị

i phóng HCl theo ph n ng: ế ư ố c.Khi ả ứ ả

ể

Nhôm clorua có th k t h p d dàng v i clorua kim lo i ki m t o thành ễ

ậ

ủ ủ ị

t đ 420

ng tác v i nhôm kim lo i t o thành mu i c a nhôm có da cam. c) Nhôm clorua hidrat: có thành ph n AlCl ng,trong su t có màu vàng r t nh t và ch y r a trong không th tà ph ấ khí .Nó tan d dàng trong n c nh ng khó k t tinh t ể đun nóng nó không bi n thành mu i khan mà gi AlCl6.6H2O = Al(OH)3 + 3HCl + 3H2O 2 hay HCl. Hidrat chuy n thành mu i khan khi đun nóng trong khí Cl ố ể ế ợ ạ ề ạ ớ cloroaluminat có công th c chung M[AlCl 4] và M3[AlCl6] (M là kim lo iạ ứ 3, H2O, POCl3 và m t s h p t d k t h p v i NH ki m).Mu i khan đ c bi ộ ố ợ ệ ễ ế ợ ề ố ớ ặ ợ ữ ch t h u c .Vì v y nó dùng r ng r i làm ch t xúc tác trong t ng h p h u ổ ấ ả ộ ấ ữ ơ c .D i tác d ng c a khí oxi khô, mu i khan b phân h y gi 2 ở i phóng Cl ơ ướ ả nhi ệ ộ 1000Ở ụ ố 0C. 2Al2Cl6 + 3O2 = 2Al2O3 + 6Cl2 ố ủ ạ ạ ớ

0C, nó t s oxi hóa th p h n: Al ấ ố

ươ ơ

ế ằ 2O3 và than

0C ho c h n h p Al

1000

0C ho c cho khí HCl

ớ ộ ng tác v i b t

2Cl6 + 4Al = 6AlCl Nhôm clorua khan có th đi u ch b ng cách cho khí clo t ươ ể ề ặ ợ

ở ở

500-550 ộ ặ ổ ố

ụ

nhôm khô đi qua b t nhôm đ t nóng. Ví d : 3Cl Mu i hidrat đ c đi u ch b ng cách s c khí HCl đ n b o hòa vào dung ụ ế ề ả

ố ủ

:

2 + Al2O3 + 3C = 2AlCl3 + 3CO ế ằ ượ d ch c a nhôm trong axit clohdric. ị 5) Nhôm sunfat và phèn nhôm a) Nhôm sunfat:

t đ trên ị ở ệ ộ

ị nhi 2(SO4)3.18H2O.Đây là nh ngữ ướ

Nhôm sunfat khan là ch t b t màu tr ng.Nó b phân hũy ấ ộ c,nó k t tinh ế ố ể ắ d ng Al ở ạ ướ ấ ở

u.Khi s y 2(SO4)3.16H2O c, ít tan trong r ượ c chuy n thành hidrat Al ể ấ ướ

7700C.T dung d ch n ừ tinh th đ n tà, trong su t d tan trong n ể ơ 50ở trong chân không và khi đun nóng 3400C nó m t n ố

Nhôm sunfat có th k t h p v i sunfat kim lo i ki m t o thành mu i kép ạ ạ

0C, nó m t n c hoàn toàn và bi n thành mu i khan. ế ấ ướ ớ ố ề c g i là phèn nhôm.Chính tên g i nhôm ượ ọ

ọ

ể ế ợ ng đ ườ ch phèn (alumen). ừ ữ Phèn là là lo i mu i kép có công th c chung M

2SO4.E2(SO4)3.24H2O, trong

M2Al2(SO4)4.24H2O th (aluminium) là sinh ra t ố ứ ạ

ớ ạ ữ ể ẹ ệ

đó M là Na, K, Rb, Cs, NH4, Tl và E là Al, Cr, Fe, Ga, In, Tl, Co.Chúng đ ng hình v i nhau và t o nên nh ng tinh th đ p hình bát di n có màu ho c ặ ồ không màu. b) Phèn nhôm kali: ng đ ượ ọ ấ ở ạ ườ ể

d ng tinh th hình bát 0C nó nóng chãy trong n ị ơ Ở

Th ợ di n,không có màu v h i chua và chát. ệ k t tinh, ế khan d c g i là phèn chua là h p ch t 92,5 t đ cao h n nó d dàng m t n ấ ướ ố ệ ộ ộ ơ ố ể ấ

Nhôm sunfat và phèn nhôm –kali có công d ng ch y u gi ng nh nhau cướ ố c hoàn toàn t o thành mu i nhi ạ ở i d ng m t kh i hình n m to, x p d v thành b t g i là phèn phi. ộ ọ ướ ạ ố ể ở ụ

trong công nghi p gi y nh m thu c da và đánh trong n ộ ệ ấ ộ ủ ế ướ ư ụ c.Nh ng công d ng ữ

mu i nhôm th y phân khá m nh trong n c t o thành ấ ừ ủ ạ ố ướ ạ

này đ u xu t phát t ề nhôm hidroxit.

ấ ầ ệ ế ả

ấ ằ

c ượ t tác d ng ụ ế

c s n xu t b ng cách cho nhôm hidroxit tinh khi ượ ả ặ ấ ắ ự ế ướ ặ

t không đ Nhôm sunfat dùng cho công nghi p gi y c n ph i tinh khi ch a s t nên đ ế ứ ắ t có th đi u ch v i axit sunfurit đ c nóng. Nhôm sunfat không tinh khi ể ề ế ớ b ng cách cho đ t s t đã nung tr c ho c boxit tác d ng tr c ti p axit ụ ằ sunfurit đ c nóng. ặ

Phèn nhôm –kali đ h n h p dung d ch ế ừ ỗ ề ợ ị

CH ượ nhôm sunfat và kali sunfat có cùng n ng đ . ộ NG 5 :Đ NG V C A NHÔM Ị Ủ c đi u ch b ng cách k t t ế ằ ồ Ồ ƯƠ

ỉ ị ồ ế ừ ủ

n đ nh) và Al-26 (đ ng v phóng x , t1/2 = 7,2 × 105 năm) tìm th y trong t ấ ồ ồ Nhôm có chín đ ng v , s Z c a chúng t ị

nhiên là 100%. Al-26 đ ự

ở ấ ừ

ệ ụ ầ ạ ự ế 23 đ n 30. Ch có Al-27 (đ ng v ự ượ ả c s n agon trong khí quy n do va ch m sinh ra b i các tia vũ tr proton. Các ướ i ị ủ

ướ

ứ ượ ử ụ

ờ ọ ệ ủ ữ ầ

ố

ứ ề ặ ắ ộ ờ ượ ử ụ

ầ ủ ồ

ỏ ở ị ấ

ử ắ ơ ố

ủ

ổ

ể ạ ươ ố

ổ ế ượ ấ ủ ể ệ

ự ạ ng đ i ph bi n trong th i gian hình ng đ ượ i và s sai bi ự ế ự ấ ả ạ

ỷ

ử

ượ ạ ằ ư ấ

i ử ố ạ ố

ứ

ộ ớ ủ ở

ố ụ ế ầ ố

ứ ẫ ầ

ị ố ổ ị ạ nhiên, tuy nhiên Al-27 có s ph bi n trong t ự ổ ế xu t t ể đ ng v c a nhôm có ng d ng th c t trong vi c tính tu i c a tr m tích d ồ ứ ổ ủ ụ bi n, các v t mangan, n thiên, và các c đóng băng, th ch anh trong đá l ế ể ộ ạ thiên th ch. T l c s d ng đ nghiên c u vai c a Al-26 trên beryli-10 đ ạ ể ỷ ệ ủ ự trò c a vi c chuy n hóa, l ng đ ng, l u tr tr m tích , th i gian cháy và s ư ể ồ xói mòn trong thang đ th i gian 105 đ n 106 năm (v sai s ).Al-26 ngu n ế c s d ng đ nghiên c u M t Trăng và các thiên g c vũ tr đ u tiên đ ể ố ụ ầ ố ủ th ch. Các thành ph n c a thiên th ch, sau khi thoát kh i ngu n g c c a ạ ạ chúng, trong khi chu du trong không gian b t n công b i các tia vũ tr , sinh ra ụ Al-26. Sau khi r i xu ng Trái Đ t, t m ch n khí quy n đã b o các nguyên t ả ể ấ ấ ể v cho các ph n t này không sinh ra thêm Al-26, và s phân rã c a nó có th ầ ử ệ s d ng đ xác đ nh tu i trên trái đ t c a các thiên th ch này. Các nghiên c u ứ ấ ủ ị ử ụ v thiên th ch cho th y Al-26 là t ề ờ thành h hành tinh c a chúng ta. Có th là năng l i phóng b i s ở ự c gi ả t c a m t s ti u phân rã Al-26 có liên quan đ n s n u ch y l ộ ố ể ệ ủ hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4,6 t năm. Trong t p chí Science ạ nhôm ngày 14 tháng 1 năm 2005 đã thông báo r ng các c m 13 nguyên t ụ t; và 14 nguyên t ử (Al13) đ c t o ra có tính ch t gi ng nh nguyên t ố kim lo i ki m th . Các nhà nhôm (Al14) có tính ch t gi ng nh nguyên t ổ ề ử ư ấ ớ t v i c m Al 13 đ t o ra m t l p m i nghiên c u còn liên k t 12 nguyên t i ể ạ ử ố ớ ụ ế c a pôlyiotua. S phát ki n này đ c thông báo là m ra kh năng c a các ả ượ ự ủ c m”. Nhóm : “các nguyên t đ c tính m i c a b ng tu n hoàn các nguyên t ớ ủ ả ặ nghiên c u d n đ u b i Shiv N. Khanna (Virginia Commonwealth University) ở và A. Welford Castleman Jr (Penn State University).

CH NG 6 : NG D NG ƯƠ Ứ Ụ

Tính theo c s l ng l n giá tr , vi c s d ng nhôm v ả ố ượ ẫ ị

ạ ừ ắ ề

t c các kim th gi ế ế ớ i. ớ ệ ử ụ ọ ư ạ ị

t t ượ ấ ả lo i khác, tr s t, và nó đóng vai trò quan tr ng trong n n kinh t Nhôm nguyên ch t có s c ch u kéo th p, nh ng t o ra các h p kim v i nhi u ề ấ nguyên t nh đ ng, k m, magiê, mangan và silic. Khi đ ợ c gia công c - ơ ấ ố ư ồ ứ ẽ ượ

ợ ệ ể

ộ ạ ơ ọ ọ

l ng. Khi nhôm đ ượ ỷ ệ ứ ề

ớ ạ

ộ ớ ứ ạ ệ

ủ ẫ

ạ ả ủ ị ấ ử ụ ớ

ng c a kính thiên văn cũng đ ạ ằ ượ

ạ ỏ ủ ạ ươ ả ổ ặ ỏ ề ớ

ạ

c đ tránh các ph n x bên trong m c dù ng.Các lo i v ph ề ặ c dùng thay v ph vàng đ ph v tinh nhân t o hay khí ụ ứ ạ ệ ừ ủ c a t đ cho chúng, nh vào đ c tính h p th b c x đi n t ượ ệ ộ ặ

t, mà b c x h ng ngo i vào ban đêm th p. ờ ố

H p kim nhôm, nh và b n, đ ỏ ủ ờ ạ ượ ứ ạ ồ ẹ

t, các h p kim nhôm này có các thu c tính c h c tăng lên đáng k .Các nhi ộ h p kim nhôm t o thành m t thành ph n quan tr ng trong các máy bay và tên ầ ợ c bay h i trong l a do t s c b n cao trên cùng kh i l ơ ố ượ ử chân không, nó t o ra l p bao ph ph n x c ánh sáng và b c x nhi t. Các ủ ả ệ ị l p bao ph này t o thành m t l p m ng c a ôxít nhôm b o v , nó không b ả ỏ ớ ạ ủ h h ng nh các l p b c bao ph v n hay b . Trên th c t ộ , g n nh toàn b ư ự ế ầ ạ ư ỏ ớ ư c s n xu t s d ng l p ph n x b ng nhôm trên các lo i g ng hi n đ i đ ả ạ ượ ả ạ ươ ệ ủ ộ ớ m t sau c a th y tinh. Các g c ph m t l p ủ ươ ủ ủ m ng nhôm, nh ng là m t tr ở ặ ướ ể ặ ư đi u này làm cho b m t nh y c m h n v i các t n th ơ ạ ả nhôm đôi khi đ ể ủ ệ c u đ tăng nhi ấ ầ ể M t Tr i t ấ ặ c dùng đ ch t o các chi ti ể ế ạ ợ ng ti n v n t ề i (ô tô, máy bay, xe t ph ế ủ t c a i, toa xe, tàu h a, tàu bi n, v.v.) ể ỏ ậ ả ươ ệ ả

ự

ầ ử ổ ử ẫ ấ ự ế ườ ử i s ệ ế ạ ố

t b , đ n u b p, v.v)

ng dây t ế ị ồ ấ i đi n (m c dù đ d n đi n c a nó ch b ng 60% c a đ ng, ệ ủ ủ ồ ả

Xây d ng (c a s , c a, ván, v.v; tuy nhiên nó đã đánh m t vai trò chính dùng làm dây d n ph n cu i cùng c a các m ng đi n, tr c ti p đ n ng ủ d ng.)ụ Các hàng tiêu dùng có đ b n cao (trang thi Các đ ệ nó nh h n n u tính theo kh i l ộ ẫ ng và r ti n h n) ch t o máy móc. ộ ề ặ ố ượ ế ỉ ằ ế ạ ườ ẹ ơ ẻ ề ế ơ

M c dù t b n thân nó là không nhi m t , nhôm đ c s d ng trong thép ặ ự ả ễ ừ

ượ ử ụ t (SPA) ch a 99,980%- ứ ế ả ệ ử

ng đ và s n xu t đĩa CD. ấ c s d ng đ t o màu b c trong s n. Các ơ ộ ạ ệ ể ạ ượ ử ụ ườ c s d ng trong công nghi p đi n t ượ ử ụ

ể ử

ộ ớ ỗ ươ

ơ ổ

c s n xu t t ị ủ ạ ượ ả ộ ả ễ ấ ả

i d ng corunđum, ự

c s d ng trong s n xu t th y tinh. Ruby và c tìm th y trong t ấ ượ ử ụ nhiên d ả

c s d ng trong các ng tia laser đ s n xu t ánh sáng có ướ ạ ủ ấ ể ả ợ ượ ử ụ ấ ố

ả

ệ ắ t, nó s d ng đ làm nguyên li u r n ử ụ ự ề ệ ể ỏ

t nhôm và các thành ph n c a pháo. ầ ủ ử ệ

MKM và các nam châm Alnico. Nhôm siêu tinh khi 99,999% nhôm đ Nhôm d ng b t thông th ạ bông nhôm có th cho thêm vào trong s n lót, ch y u là trong x lý g — khi ủ ế ơ khô đi, các bông nhôm s t o ra m t l p kháng n ự c r t t ng c c t.Nhôm d ướ ấ ố ẽ ạ ự c s d ng trong các lĩnh v c hóa là n đ nh h n đ i v i s ôxi hóa, và nó đ ượ ử ụ ố ớ ự khác nhau c a xây d ng. Ph n l n các b t n nhi t cho CPU c a các máy tính ầ ớ ủ ệ ự hi n đ i đ ộ ẫ nhôm vì nó d dàng trong s n xu t và đ d n ấ ừ ệ t cao. nhi ệ Ôxít nhôm, alumina, đ ượ emery, ruby và saphia và đ saphia t ng h p đ ổ kh năng giao thoa. S ôxi hóa nhôm t a ra nhi u nhi cho tên l a, nhi CH NG 7 : NH NG L U Ý KHI S D NG NHÔM Ử Ụ ƯƠ Ữ Ư

Nhôm là m t trong ít các nguyên t ộ ổ ế ứ ấ ố

ị ứ ớ

ph bi n nh t mà không có ch c năng ọ có ích nào cho các c th s ng, nh ng có m t s ng i b d ng v i nó , h ơ ể ố ế b các ch ng viêm da do ti p xúc v i các d ng khác nhau c a nhôm: các v t ế ị ộ ố ườ ị ạ ư ớ ủ ứ

ồ ấ ứ

ng t ụ ấ ấ ử ụ ả

ồ ệ ấ ứ ưỡ ủ ố ừ ứ ộ ộ

ỉ ố ố ả ả ử ư

ị ố ữ

ố ư ạ ặ ộ ộ ế

ặ ề ụ

ả ư

ế t t ệ ố ụ ề ố

ộ ộ ấ ề

i ta cho ự ộ ộ ứ ấ ồ

ế ệ ặ

ạ ấ ợ là ngu n duy nh t sinh ra s ng đ c nhôm. Ng ườ ẽ ứ ầ ộ ố ấ ỏ ầ ẩ ể ế ậ ớ ị

ụ ả ấ

ế ể ế

, th m chí c ườ ả ậ

ề ặ ặ ể ị ề ế ệ ộ

c phép trong nhi u sân bay và ượ ề ạ

ng a do s d ng các ch t làm se da hay hút m hôi (ph n rôm), các r i lo n ạ tiêu hóa và gi m hay m t kh năng h p th các ch t dinh d th c ăn ấ ả n u trong các n i nhôm, nôn m a hay các tri u ch ng khác c a ng đ c nhôm ấ do ăn (u ng) các s n ph m nh Kaopectate (thu c ch ng a ch y), Amphojel ố ẩ i khác, nhôm không b coi và Maalox (thu c ch ng chua). Đ i v i nh ng ng ườ ố ớ là ch t đ c nh các kim lo i n ng, nh ng có d u hi u c a ng đ c n u nó ệ ủ ấ ư ấ ộ đ ổ c h p th nhi u, m c dù vi c s d ng các đ nhà b p b ng nhôm (ph ằ ế ồ ệ ử ụ ượ ấ ấ bi n do kh năng ch ng ăn mòn và d n nhi t) nói chung ch a cho th y ẫ ố ế ố d n đ n tình tr ng ng đ c nhôm. Vi c tiêu th qua nhi u các thu c ch ng ệ ẫ chua ch a các h p ch t nhôm và vi c s d ng quá nhi u các ch t hút m hôi ồ ệ ử ụ ứ ch a nhôm có l r ng nhôm có liên quan đ n b nh Alzheimer,m c dù các nghiên c u g n đây ằ đã b bác b .C n c n th n đ không cho nhôm ti p xúc v i m t s ch t hóa ỏ ủ ng nh th y h c nào đó có kh năng ăn mòn nó r t nhanh. Ví d , ch m t l ỉ ộ ượ ọ ngân ti p xúc v i b m t c a mi ng nhôm có th phá h y l p ôxít nhôm b o ả ủ ớ ớ ề ặ ủ ng có trên b m t các t m nhôm. Trong vài gi v thông th ệ ờ ấ m t m t cái xà có c u trúc n ng n có th b làm y u đi m t cách rõ r t. Vì lý ộ ộ do này, các lo i nhi hãng hàng không, vì nhôm là thành ph n c u trúc c b n c a các máy bay. ấ t k th y ngân không đ ệ ế ủ ầ ấ ơ ả ủ

CH NG 8 : TR NG THÁI T NHIÊN VÀ PH ƯƠ Ạ ƯƠ Ề NG PHÁP ĐI U

Ự CHẾ

ấ

ố ổ ế ứ

ố ắ ề ữ ỏ ử ị ử ề ặ ị ạ trong v Qu Đ t và đ ng hang th t ả ấ ọ

ậ ầ ớ

ẩ ấ

ở

ậ ọ

ề ả

ệ ớ ướ

ượ ắ ư ậ ề ế

Nhôm là m t trong nh ng kim lo i ph bi n nh t ,chi m kho ng 5,5% ả ế ộ sau các nguyên t t ng s nguyên t ứ ư ổ O, H và Si.V m t l ch s đ a hóa h c , nhôm g n li n m t thi t v i oxi và ế ớ ậ ụ ư silic. Ph n l n nhôm t p trung vào các alumosilicat, ví d nh ỏ (K2.Al2O3.6H2O) , mica (K2O.2H2O.3Al2O3.6SiO2) …M t s n ph m r t ph ộ ả ồ bi n trong phân h y các nham th ch t o nên b i alumosilicat là cao lanh g m ạ ạ ế ủ ố 2O3.SiO2.2H2O) .Hai khoáng v t quan tr ng đ i ch y u khoáng s t caolinit (Al ắ ủ ế v i công nghi p c a nhôm là boxit (Al 2O3.xH2O) và crolic [Na3(AlF6)]. Boxit ệ ủ ớ chính là s n ph m phân h y c a đ t s t trong đi u ki n khí h u nhi ệ ớ t đ i ậ ệ ẩ ủ ủ ấ ắ ở nhi u t nh ho c n a nhi t đ i N c ta có m t tr l ng l n boxit r i rác ề ỉ ở ả ộ ử ượ ặ ử S n La, Hà Tuyên, L ng S n, Lai Châu, Lâm Đ ng, H i H ng…Boxit l ng ạ ả ư ơ ơ s n có hàm l ơ Hàm l ượ tinh khi ớ ạ ồ 2O3 là 40,7%-57,8%,Fe2O3 là 25%-29%, SiO2 là 3%-10%. ng Al ng s t và silic quá cao nh v y làm cho quá trình đi u ch nhôm oxit t tr nên ph c t p h n ơ ế ở ứ ạ

ế ỉ ệ ố

i ta đi Nhôm đ ườ ề ạ

4)

ấ ớ ằ ố c s n xu t v i quy mô công nghi p vào cu i th k XIX.Tr ướ c ượ ả ố ch nhôm b ng cách dùng kim lo i ki m kh mu i kh mu i ử ề ế ố tr ng thái ở ạ

ả

đó ng ử clorua khan (AlCl3) ho c mu i natri tetracloroaluminat (NaAlCl ặ nóng ch y AlCl 3 + 3Na = Al + 3NaCl NaAlCl4 + 3Na = Al + 4NaCl B i v y giá thành c a nhôm cao đ n n i nhôm ch đ c dùng làm đ ỉ ượ ồ ủ ế ổ

ở ậ trang s c.ứ

ế ứ ế ỉ ươ ủ

ằ ệ

ừ

2O3 ự đó nhôm tr nên có nhi u công d ng r ng r i trong th c

ấ ớ c s n xu t v i Đ n năm th tám m i c a th k XIX .Nhôm m i đ ớ ượ ả ng pháp đi n phân h n h p nóng ch y Al ả ợ ỗ ươ ở

ả ấ ệ ọ

. Criolit có vai trò quan tr ng là h nhi 2072 ℃ nh ng h n h p c a 10% Al ạ ổ

ụ ộ t đ nóng ch y c a ch t đi n li: ả ủ 2O3 và 90% [Na3(AlF6)] ợ ề ệ ộ ợ ủ ệ ả ổ

ả ở g n 950 ả ở ầ ư ồ ầ ớ

ẻ ườ i ườ

quy mô công nghi p b ng ph ệ và [Na3(AlF6)], và t t ế Al2O3 nóng ch y ư ng pháp đi n phân nóng ch y h n h p đó là ℃ .Ph nóng ch y ươ phát minh g n nh đ ng th i nh đ c l p v i nhau c a hai nhà khoa h c tr ư ộ ậ ọ ủ ờ i Mĩ) và Hêrrun (H.Heroult.1863-1914,ng là Hon (M.Hall.1863-1914,ng pháp ) vào năm 1885.

c đây ng ố ả ậ ấ ấ ng chúa các t p ch t nh Fe ạ ỏ ủ i ta n u ch y b t nghi n nh c a ộ ườ ướ ư 2O3,SiO2,CaO nên c nầ ề ả

3.CaSiO3,

ồ ữ ư R i hòa tan s n ph m vào n ả

4]

ố

ườ ạ d ng Na[Al(OH) ở ạ ng pháp Baye ươ ằ

ề ớ ồ ị

Boxit (Al2O3.xH2O) th ườ ph i tinh ch .Mu n v y tr ế boxit v i soda ớ Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2 c ,nh ng t p ch t nh Fe(OH) ấ ướ ẩ l ng xu ng còn NaAlO 2 tan vào dung dich ắ i ta có dung d ch đó b ng ph Ngày nay ng ị ộ 0C và d ấ ở ề i áp su t 5-6 atm.Nhôm oxit tan trong dung d ch ki m ướ ấ ị

2O3 + 2NaOH + 3H2O =

Đun nóng b t oxit nghi n v i dung d ch NaOH 40% trong n i áp su t t đ 150 ệ ộ ạ

c pha loãng ,k t t a Al(OH)

3 l ng xu ng :

ọ ấ ế ủ ướ ắ ố ị

2O3 tinh khi

c Al ọ ấ ế ủ t.ế ở

0C trong lò quay s đ ẻ ượ c dùng đi u ch b ng cách hoà tan ế ằ ượ

ề

nhi đó t o thành natri hidroxoaluminat: Al 2Na[Al(OH)4] L c l y dung d ch và dùng n Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + NaOH 1200-1400 L c l y k t t a nung Criolit thiên nhiên khá hi m nên đ ế Al(OH)3 và Na2CO3 trong dung d ch HF: ị 2Al(OH)3 + 12HF + 3 Na2CO3 = 2Na3(AlF6) + 3CO2 + 9H2O

c th c hi n

0C v i đi n áp khoãng

ớ ệ ự ệ ở

ng là nh ng th i than l n n i v i nhau và ớ ữ nhi ng đ dòng đi n 140000A.Thùng đi n phân có võ b ng thép ,bên ườ ạ

ằ ố ớ đáy thùng ,c ch đi n phân

ị ộ ủ ứ

ổ ằ ệ ệ ườ ỉ ơ ế ệ i ta gi ả i ệ

ạ ợ ủ ử ạ

ẩ

ờ ậ ả ạ ư ế

ệ ỏ

cho c c đó t o nên khí CO và CO ở ự ệ ứ ế

ỉ

c ti n hành lien t c :c sau kho ng 4 gi ị ộ i c a thùng .S n ph m thu đ ả ờ ng b hao sau c khá ượ

ng vào kho ng 99,4-99,8% Al c a d ả ế

ượ

ng pháp nóng ch y vùng ng i ta có th thu nhôm tinh khi Đi n phân l n th hai,nhôm có th đ t đ n hàm l ể ả ng 99,98% .Ngày nay ế ế t đ n ể ạ ế ườ ươ

t đ 960 Quá trình đi n phân đ ệ ộ ượ ệ 5V và c ệ ệ ộ trong lót g ch ch u l a, c c d ị ử ỏ ự ươ c m vào thùng đi n phân ,c c âm là than n m ệ ằ ở ự ắ Na3(AlF6) c ng ch a xác đ nh m t cách d t khoát .Hi n nay ng ư thích r ng criolit là h n h p c a AlF 3 và 3NaF, khi đi n phân ch Nà đi n phân cho Na và F2. Natri kim lo i kh AlF 3 t o thành Al kim lo i và mu i NaF,còn ố ạ 2O3 t o thành AlF F2 đ y oxi trong Al 3 .Nh v y nòng đ c a criolit trong ở ộ ủ thùng đi n phân h u nh không đ i.K t qu là nhôm sinh ra ậ c c âm ,t p ổ ệ ầ ở ự i d ng l ng , khí oxi bay lên đáy thùng đi n phân d trung ng tác c c d ướ ạ ở ở ự ươ 2 làm cho c c b ăn mòn ,cho nên d ng v i than ự ị ạ ớ ụ trong quá trình đi n phân đ ả ụ ượ t ,th nh tho ng cho them m t ít criolit bù cho l Al2O3 tinh khi ượ ả ế vài ba ngày,tháo nhôm l ng ra ỏ ẩ ở ử ướ ủ t và có hàm l tinh khi ượ ứ ầ ệ b ng ph ằ 99,998%

ỉ ấ ộ ấ ể ả ậ ầ

ng và 2.10 ố ấ ả 4 kWh.Tuy là ph

ng nên Đ s n xu t m t t n nhôm k thu t c n tiêu t n kho ng 2 t n Al ươ ự ươ ng pháp đi n phân nhôm còn t n nhi u năng l ố ế ề ệ ươ

2O3 , ng pháp ượ

50kg Na3(AlF6) ,40kg than làm c c d ti n b hi n nay ,ph giá thành c a nhôm còn cao.

t ,ngày nay ng ể ế ể ế

ặ ế i ta có th ch hóa nefelin ườ ỗ

i ta đã nung h n h p b t ộ ợ 0C trong lò quay: t đ 1200 nhi ỏ ộ ề ệ ộ ở

ộ ệ ủ 2O3 tinh khi Đ có nhôm Al ườ ho c cao lanh .Ch ng h n khi ch hóa nefelin ng ạ ẳ nghi n nh và tr n kĩ c a nefelin đá vôi soda ủ (Na,K)2Al2Si2O8 + 2CaCO3 = 2CaSiO3 + 2(Na,K)AlO2 + 2CO2 ề ượ ổ

H n h p sau khi nung đ ụ t trong n ả ứ ợ ị ẩ

c k t t a Al(OH) ướ ồ ọ c nghi n m n và ngâm chi c r i l c ế ị 2 ,là m t s n ph m c a ph n ng trên ,vào ủ ộ ả 3: ượ ế ủ ẽ ị

ự ự i ta ch nhôm không c n đi n phân và b t đ u xây d ng ệ

l y dung d ch aluminat .s c khí CO ấ dung d ch hidroxoaluminat s thu đ 2(Na,K)[Al(OH)4] + CO2 = (Na,K)2CO3 + Al(OH)3 + H2O Quá trình chuy n Al(OH) 3 thành Al2O3 đ ượ ầ ế ng pháp đó.Nguyên t c c a ph ươ ể G n đây ng ườ ươ

nhi ắ ủ ấ ắ c đ l y nhôm clorua r i dùng b t mangan kh h i nhôm clorua ộ c th c hi n nh trên. ư ệ ắ ầ ng pháp là clo hóa đ t s t đã nung ệ t ử ơ ồ ở

ầ theo ph tr ướ ể ấ đ 230 ộ

ế t ki m đ ệ ổ ậ ủ

0C c nhi u năng u đi m n i b t c a ph ng pháp này là ti Ư ể ề ng s d ng nguyên li u đ t s t s n có không gây ô nhi m c a môi tr

ệ ươ ấ ắ ẳ ượ ể ủ

ế ỉ ử ụ ế ẻ ớ

ở ậ ế ậ ệ ủ ề

t nh Lâm Đ ng n ư ồ ự

ậ ự ươ

ấ ề

ng pháp đi n phân n h ng đang l p d án và còn ư ng lai r t ấ ặ i Trung Qu c khai thác đ h c h i kinh nghi m sau đó ể ọ ỏ ươ ệ

ng ườ l ượ .B i v y đ n đ u th k XXI ph ng pháp m i đó s cho phép nhôm thay ươ ầ th cho cho các v t li u nh thép g ,th y tinh và bê tong trong nhi u ngành ổ công nghi p . ả c ta có d án khai thác nhôm boxit và s n ướ ệ Ở ỉ xu t nhôm b ng ph ệ ằ nhi u quan đi m khác nhau v s khac thác qu ng này và trong t ể ề ự g n có th nh ng ầ ố ờ ườ ể khai thác. t ự

ằ ệ ề ệ

ệ ế ể

ơ ệ ề ặ ượ

ả ấ ệ ư ng h n công ngh này. Tiêu chu n tiêu hao năng l ườ ả ụ ệ ể ự

ố ớ ệ ệ

ử ệ ệ ả

ộ ả ệ

ng đ ế ơ ặ

nh ng khu v c mà ngu n cung c p đi n d i dào v i giá đi n r , nh ấ ủ ả ướ ệ ẻ ệ ồ ự ệ ồ ớ

ả ố

ở

i (năm 2004) Đi n phân nhôm b ng công ngh Hall-Heroult tiêu hao nhi u đi n năng, ệ hay môi nh ng các công ngh khác luôn luôn có khuy t đi m v m t kinh t ế ng ph bi n là tr ẩ ổ ế c s n xu t. Các lò hi n đ i có m c tiêu kho ng 14,5-15,5 kWh/kg nhôm đ ứ ệ ạ ượ ả th đi n năng kho ng 12,8 kWh/kg. Dòng đi n đ th c hi n công vi c đi n ệ ệ ệ phân này đ i v i các công ngh cũ là 100.000-200.000 A. Các lò hi n này làm vi c v i c ệ ng đ dòng đi n kho ng 350.000 A. Các lò th nghi m làm vi c ệ ớ ườ v i dòng đi n kho ng 500.000 A. ệ ớ ấ ng đi n chi m kho ng 20-40% trong giá thành c a s n xu t Năng l ả ượ c ượ nhôm, ph thu c vào n i đ t lò nhôm. Các lò luy n nhôm có xu h ộ ụ đ t ư ặ ở ữ Nam Phi, đ o mi n nam New Zealand, Úc, Trung Qu c, Trung Đông, Nga và Quebec Trung Qu c hi n là nhà s n xu t nhôm l n nh t th gi ả ề Canada. ệ ố ế ớ ấ ấ ớ

Ch ng 9: 5 câu h i bài t p tr c nghi m v nhôm: ươ ỏ ề ệ ắ ậ

i đây trong dãy th hi n tính ấ ả kim lo i nào d ạ ướ ể ệ

Câu 1: T t c các nguyên t ố ng tính khi đun nóng nh : l ẹ ưỡ

a. Zn , Fe , Al , Be , Sn c. Zn , Al , Cr , Be , Pb b. Cr , Al , Hg , Cu , Ni d. Pb , Sn , Ni , Cr , Ag i đây không tan trong HNO

3 đ c ngu i:

Câu 2: Các kim lo i nào trong dãy d ạ ướ ặ ộ

a. Al , Ni , Cu c. Cr , Au , Ba b. Fe , Mg , Zn d. Fe , Al , Cr

2O3 tác d ng v i CO:

ả ự ụ ớ

Câu 3:D đoán s n ph m t o ra khi đun nóng Al ẩ ẩ ụ

ạ ả 2 và ch t tham gia d Al ấ ư 2O3 ho c COặ

t , khí CO ứ ầ

ươ

i đây có tính d n đi n và d n nhi Câu 4:Kim lo i nào d ạ a. Không tác d ng nên không t o s n ph m b. T o ra Al tinh khi ế ạ c. T o ra m t d ng ph c thành ph n là Al, C và O ộ ạ ạ d. T t c các ph ấ ả ạ ng án trên đ u không đúng ề ẫ ẫ t t ệ ố ướ ệ t nh t: ấ

a. Al c. Au b. Ag d. Cu

ấ c d sau ph n ng th y ướ ư ả ứ ượ

ng n ng ch t r n n a .Nh v y ư ậ ng n c d ấ ắ ữ ế

Câu 5:Cho h n h p Na và Nhôm vào l ợ ỗ không còn l ượ a. Ba và Al đã hòa tan h t vào l ượ b. Nhôm tan trong dung d ch ki m và s mol Al nh h n 2 l n s mol ề ướ ư ố ầ ố ỏ ơ ị

Ba

ằ

c. Nhôm tan trong dung d ch ki m và s mol Al b ng s mol Ba ề ơ d. Nhôm tan trong dung d ch ki m và s mol Ba nh h n ho c l n h n ề

ố ỏ ơ ặ ớ ố ố ị ị

ầ ố

2 l n s mol Al. Đáp án: 1.c 2.d 3.a 4.b 5.b

C . PH N K T LU N Ậ Ầ Ế

ị ế

ố ọ ố ấ ứ

ệ ố ứ ử ,tính ch t, ng d ng…c a nguyên t ụ ọ ầ

ủ ộ ọ

ữ ụ ộ

ệ ề

ệ ể ủ ể

c ta,n ng l n qu ng boxit ặ n ở ướ ệ

ế ề ộ ữ ượ ạ ộ

ế ng t ẳ ớ ậ ầ ả ả ả ưở ấ ủ ệ ể ể

Nhôm l ch s hình thành và ng d ng đã nói lên h t quá trình hình thành ụ hóa h c thu c ô 13 trong tìm ra nguyên t ộ ủ b ng h th ng tu n hoàn hóa h c mendeleev cũng nh h p ch t c a nó,càng ấ ủ ư ợ ả th hi n rõ h n tài năng c a các nhà hóa h c đã tìm ra cho chúng ta m t kim ể ệ ơ lo i có r t nhi u ng d ng trong cu c s ng.Nhôm là m t trong nh ng kim ạ ộ ố ấ ề ứ lo i ph bi n nh t hi n nay đi u đó càng làm cho các sinh viên hóa hi n nay ấ ổ ế ạ ạ ph i n l c h c t p đ có th khai thác h t ti m năng s n có c a kim lo i ả ổ ự ọ ậ Lâm này c ta hi n nay đang có m t tr l ở ướ t các Đ ng đang trong quá trình xây d ng và ho t đ ng vì v y c n ph i bi ư ồ thu c tính,tính ch t c a nó đ có th khai thác hi u qu ít nh h i môi ớ tr nhiên. ng t ộ ườ ụ

ể ạ

Tóm l ạ chúng ta ph i bi ậ i nhôm là kim lo i không th thi u trong cu c s ng chúng ta vì v y ế ể t s d ng m t cách hi u qu .Thông đi p mu n g i qua ti u ộ ố ệ ế ử ụ ố ữ ệ ả ả ộ

ậ ể ề ặ ế

ế ng t ng nh t. lu n này là ph i bi nhôm ít nh h ả ả ưở t các thu c tính c a nhôm đ khai thác qu ng đ đi u ch ể ớ ộ i môi tr ườ ủ ấ

TÀI LI U THAM KH O Ả Ệ

ọ ấ ả

ị ươ ạ ọ

ể nhôm →hoa hoc va doi tìm hi u v nguyên t ể ề ố

nhôm ử ố →THPT Gia Đ nhị

ơ→hóa vô c (send ơ ọ

ứ ầ ả

ẳ →môn

[1] Hoàng Nhâm, Hóa h c vô c , T p 2, Nhà xu t b n giáo d c, 2005 ụ ơ ậ ệ [2] Lê Th Thanh H ng , Hóa vô c , NXB Đ i h c công nghi p ơ TP.HCM,9.2009 [3] Trang web: www.123hamrong.com [4] http:// google.com →http://di n đàn.eva.vn [5] http:// google.com.vn→ song (trang đ u)ầ [6] vietnamseek.com→l ch s hình thành nguyên t ị (trang đ u)ầ [7] http.onthi.com→download→môn h c hóa vô c _to_tuyêt_Trinh)_4472_75940…,năm 2008. [9] mendeleev, B ng tu n hoàn d ng dài,NXB H ng Đ c,2008. [10] http://violet.com.vn→tài li u h c t p ệ hóa→download hóa vô cơ→nhôm tính ch t và ng d ng. ấ ạ ồ ọ ậ →đ i h c cao đ ng ạ ọ ứ ụ