Tìm hiểu chi tiết về kim loại nhôm và ứng dụng gì trong ngành xây dựng

Nhôm là gì?

Nhôm (bắt nguồn từ tiếng Pháp: aluminium, phiên âm tiếng Việt là: a-luy-mi-nhôm) là 1 nguyên tố hóa học có trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al, có số nguyên tử bằng 13.

Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, khá mềm, rất nhẹ và có thể dẫn được điện, nhiệt tốt. Nhôm không độc và có chúng khả năng chống mài mòn rất tốt. So với các kim loại khác thì nhôm được sử dụng nhiều trong đời sống và trong các ngành công nghiệp phổ biến, đặc biệt là trong công nghiệp sản xuất ô tô. Kim loại Nhôm có độ phản chiếu cao cũng như có đặc tính dẫn nhiệt và dẫn điện lớn. Nhôm là kim loại không độc hại và có tính chống mài mòn. Nhôm cũng là kim loại có rất nhiều thành phần trong đó.

Bạn đang xem: Tìm hiểu chi tiết về kim loại nhôm và ứng dụng gì trong ngành xây dựng

Trong tự nhiên rất khó để tìm được nguồn khoáng sản nhôm nguyên chất, thông thường kim loại này được tìm thấy khi đã được kết hợp cùng oxygen cùng với những nguyên tố khác. Người ta vẫn thường gọi chúng là hợp kim nhôm.

Giá nhôm hiện nay trên thị trường

• Giá nhôm mới nguyên liệu từ 42.000đ -50.000đ/kg
• Giá nhôm phế liệu từ 35.000đ – 40.000đ/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?

Trạng thái tự nhiên của nhôm

Nhôm là kim loại được tìm thấy phía bên trong vỏ trái đất (chiếm số lượng rất ít, khoảng 8%). Trong tự nhiên, kim loại nhôm thường có trong các hợp chất như là đất sét, boxit hay criolit.

Ví dụ:

1. Trong đất sét, nhôm thuộc hợp chất của các chất: Al2O3.2Sio2.2H2O.
2. Trong mica là hợp chất của: K2O.Al2O3.6Sio2.2H2O.
3. Trong Boxit chúng có : Al2O3.nH2O.
4. Trong criolit Criolit nhôm có: 3NaF.AlF3 hay (Na3AlF6).

Tính chất vật lý của nhôm

Đặc điểm của nhôm là chính có cấu trúc mạng lập phương tâm diện. . Kim loại Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 660oC. Khối lượng riêng của nhôm là 2,7 g/cm3. Ngoài ra, khi nhắc tới tính chất của nhôm, và cụ thể là cá tính chất vật lý, ta không thể không nhắc tới đặc tính dẫn điện của nhôm hay dẫn nhiệt tốt của hợp chất này. Bằng mắt thường, ta có thể thấy nhôm có màu trắng bạc, bền, cứng và dai. Con người có thể dễ dàng kéo sợi hay dát mỏng nhôm hoặc đúc khối làm chi tiết máy.

Tính chất hóa học và hợp chất có trong nhôm

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

Tác dụng với dung dịch muối

Xem thêm :

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

Tác dụng với các phi kim

Trên thực tế thì tất cả các vật liệu được làm từ kim loại nhôm cũng đều có 1 lớp oxit bảo vệ trên toàn bộ bề mặt. Kim loại Nhôm phản ứng được với oxi trên cả bề mặt của chúng. Vì khi xảy ra phản ứng hóa học này, kim loại nhôm sẽ tạo ra 1 lớp màng oxit bao phủ bề mặt. Qua đó chúng sẽ được bảo vệ và ngăn cản nhôm tác dụng với oxi để sau đó tạo ra oxit: 2Al + 3O2 => Al2O3

Al2O3 là 1 oxit lưỡng tính, vì thế tính chất hóa học của nhôm ôxít Al2O3 sẽ thuộc dạng một oxit lưỡng tính. Tức là chúng có thể phản ứng với cả bazơ và axit.

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

Ví dụ:

1. 2Al kết hợp với 3Cl2 tạo ra 2AlCl3
2. ​2Al kết hợp với 3S tạo ra Al2S3

Tác dụng với nước

Trên thực tế, nhôm sẽ không phản ứng được với nước (H2O) vì chúng được bảo vệ bởi lớp oxit mỏng. Khi lớp oxit này được phá bỏ, nguyên tố nhôm sẽ phản ứng trực tiếp với nước.

2Al kết hợp 6H2O tạo ra 2Al(OH)3 và 3H2

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

Nhôm có thể khử được oxit của các kim loại đứng sau chúng trong dãy hoạt động hóa học:

2Al kết hợp 3FeO tạo ra Al2O3 + 3Fe

Tác dụng với dung dịch axit

Với những loại axit khác nhau, kim loại nhôm sẽ có phản ứng khác nhau.

Cụ thể:

1. Khi trộn các axit HCl và H2SO4 loãng thì nhôm có thể dễ dàng phản ứng và tạo ra muối và cả hidro: 2Al + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2
2. Khi trộn H2SO4 loãng: 2Al + 3H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3H2
3. Khi trộn các axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc:
   1. Khi trộn Al + 4HNO3 => Al(NO3)3 + NO + 2H2O
   1. Khi trộn Al + 6HNO3 => Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
   1. Khi trộn 2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Tác dụng với dung dịch bazơ

Nhôm Al có thể dễ dàng tham gia những phản ứng với các dung dịch kiềm như: Al + NaOH + H2O tạo ra NaAlO2 + 1,5 H2

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

Phản ứng nhiệt nhôm

Xem thêm : Quy luật giá trị trong điều kiện Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư

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

• Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3

Một số phản ứng hóa học khác như:

• 3Mn3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Mn
• Cr2O3 + 2 Al→ Al2O3 + 2 Cr
• 3CuO+ 2Al → Al2O3 + 3Cu
• 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe

Phản ứng này sẽ được sử dụng để khử oxit kim loại mà không sử dụng cacbon. Phản ứng này sẽ toả nhiệt rất cao, nhưng nó có một dạng ăng lượng hoạt hóa cao do các liên kết giữa các nguyên tử trong chất kim loại rắn phải được phá vỡ trước. Oxit kim loại sẽ được đun nóng với nhôm trong một lò đun. Phản ứng này sẽ chỉ có thể sử dụng để sản xuất số lượng nhỏ vật liệu.

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

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

Ứng dụng của nhôm và điều chế nhôm

Ứng dụng của nhôm

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

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

Trong ngành xây dựng

Ngành xây dựng sẽ được ứng dụng nhôm làm:

• Vách ngăn;
• Cửa đi chính;
• Mặt dựng;
• Mái hiên;
• Cửa sổ, cửa lùa;
• Khung sườn nhôm; nhôm xingfa
• …

Trong ngành công nghiệp

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

• Sản xuất Khung máy
• Làm nên Thùng xe tải
• Làm các Thanh tản nhiệt
• …

Trong ngành hàng tiêu dùng

Ngoài ra, kim loại nhôm cũng được áp dụng trong một số hàng tiêu dùng như:

• Tủ trưng bày;
• Bàn ghế nhôm;
• Vật liệu xây dựng
• Vật liệu y tế;
• Thanh treo màn;
• Bảng treo tường;
• Thang;
• Giường;
• …

Cách Điều chế nhôm

Hiện nay, cách điều chế chủ yếu nhất là tách kim loại nhôm trong quặng boxit nhôm có lẫn SiO2 và chất Fe2O3.

Bước 1: Làm sạch nguyên liệu bằng cách cho phản ứng với dung dịch kiềm để tách riêng Al2O3. Bưóc 2: Sau đó dùng bình điện phân, điện phân nóng chảy nhôm Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6. Để thực hiện việc này, chúng ta cần hạ nhiệt độ nóng chảy tử 2050 oC xuống 900oC để tạo thành nhiều ion ngăn không cho oxi phản ứng lại với kim loại nhôm để tạo ra lớp oxit bảo vệ.

Với Nhu cầu tái chế phế liệu nhôm rất lớn tại nước ta. Bạn có thể tham khảo các công ty thu mua phế liệu nhôm để được tư vấn và báo giá phế liệu mới nhất.

Tại TPHCM, Bạn có thể liên hệ:

• CÔNG TY THU MUA PHẾ LIỆU NHÔM BẢO MINH
• Địa chỉ HCM: 589 Đường số 18, Phường Bình Hưng Hòa, Quận Bình Tân, Tp. HCM
• Địa chỉ Hà Nội: Số 10, Đường Bùi Huy Bích, Quận Hoàng Mai, Thanh Trì, Hà Nội

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp