Nhôm là gì? Tính chất, ứng dụng của nhôm trong cuộc sống

Nhôm là gì? Nhôm có phải là kim loại không? Ứng dụng của nhôm trong cuộc sống là gì? Tất cả các câu hỏi trên sẽ được Inox Kim Vĩnh Phú giải đáp qua bài viết dưới đây:

Nhôm là gì?

Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, ánh kim mờ, nhẹ, mềm chỉ đứng sau vàng. Khi để bên ngoài không khí nhôm cực kỳ dễ bị oxi hóa thành một lớp oxit mỏng. Lớp oxit này khiến kim chiếc nhôm sở hữu khả năng chống ăn mòn cao và vô cùng bền vững. Nhôm mang khối lượng riêng chỉ bằng 1/3 đồng hay sắt. Dễ uốn và dễ gia công. Vì thế vật liệu nhôm được sử dụng cực kỳ phổ biến trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác.

Chiếm 1/12 tỷ lệ trong vỏ trái đất, nhôm là mẫu kim loại đa dạng nhất trong vỏ Trái Đất và là nguyên tố nhiều đứng thứ ba sau oxi và silic. Mặc dù vậy, vật liệu nhôm lại rất ít trong dạng tự do. Chúng ta ko thể chọn thấy nhôm thuần khiết trong môi trường tự nhiên mà chỉ thấy chúng dưới dạng hợp chất.

Trong lịch sử, nhôm từng được xem là kim loại, quý hơn vàng. Trong ngành công nghiệp thì đây là loại vật liệu khá mới, chỉ mới xuất hiện sản xuất ứng dụng vào đời sống được khoảng hơn 100 năm trở lại đây. Tuy nhiên nhờ đặc tính vượt trội, mà nhôm được dùng ngày một nhiều. Vật liệu nhôm sử dụng nhiều ngành công nghiệp ô tô, cơ khí chế tạo, xây dựng bắt đầu nhận ra các đặc tính ưu việt không thể so sánh được của kim chiếc này.

>>Có thể bạn quan tâm: Inox Là Gì? Nguồn Gốc, Đặc Tính, Ứng Dụng Của Inox

Tính chất vật lý của nhôm

Nhôm trong tự nhiên thường được tiếp thấy dưới dạng quặng, hợp chất như đất sét, boxit hay criolit, lượng nhôm được tìm thấy là khoảng 8%. Dưới đây là một số tính chất vật lý của nhôm.

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng nhỏ nhất của nhôm chỉ bằng 1/3 của thép. Nên nhôm là vật liệu thích hợp trong những lĩnh vực cung cấp nên chú trọng tới trọng lượng gì. Được sử dụng rộng rãi trong ngành: Hàng không, vận tải, chế tạo máy móc, xây dựng…

Tính chống ăn mòn trong tự nhiên

Do đặc tính oxi hoá của nó đã biến lớp bề mặt của nhôm thành oxit nhôm (Al2O3) mang khả năng chống ăn mòn cao. Do đấy chúng được con người sử dụng trong đa ngành mà ko bắt buộc lớp sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn mòn, người ta thường khiến cho lớp oxit nhôm dày thêm bằng bí quyết anot hóa.

Tính dẫn nhiệt, dẫn điện tốt

Tính dẫn điện và tính dẫn nhiệt của vật liệu nhôm không tốt bằng đồng. Nhưng nhôm cực kỳ phong phú, dễ thao tác và giá tiền sẽ thấp hơn nên chúng được sử dụng hơi phổ biến. Trong thực tế, vật liệu làm từ nhôm được sử dụng như một sự thay thế hiệu quả cho đồng.

Nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ nóng chảy của Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 660 độ C. So với những hợp kim khác thì nhôm với nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp. Vì vậy rất tiện lợi cho việc nấu chảy lúc đúc, rèn. Tuy nhiên điều này cũng làm nhôm và hợp kim nhôm ko tiêu dùng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.

Độ bền vật liệu

Nhôm có độ cứng thấp, dẻo bền và dai. Dễ dàng kéo sợi, ép tấm hay gia công thành những biên dạng theo mong muốn.

Tính chất hóa học của nhôm

Nhôm là kim loại nên có các phản ứng sau:

Phản ứng với các phi kim

Hiện nay, bạn thấy có rất nhiều vật liệu được làm từ nhôm, nhưng nhôm có tác dụng với phi kim, vậy tại sao các vật liệu này lại bền, không bị ăn mòn. Nguyên nhân là do lớp nhôm bên ngoài vật liệu phản ứng với oxi tạo ra một lớp màng oxit bao phủ, bảo vể và ngăn cho phần nhôm còn lại phản ứng tiếp.

2Al + 3O2 🡪 Al2O3

Nhôm còn phản ứng với các phi kim khác tạo thành muối:

2Al kết hợp với 3Cl2 tạo ra 2AlCl3

Phản ứng với nước

Nhôm sẽ không phản ứng được với nước trong môi trường bởi vì có lớp màng oxit mỏng bảo vệ, nhưng khi phá lớp màng này đi thì nhôm sẽ phản ứng trực tiếp với nước.

PTHH: 2Al + 6H2O 🡪 2Al(OH)3 + 3H2

Phản ứng với dung dịch axit

Nhôm có phản ứng với các dụng dịch axit, với mỗi loại axit thì nhôm sẽ có những phản ứng khác nhau. Phản ứng của nhôm với axit tạo ra muối, khí, nước (tùy loại axit).

Ví dụ:

2Al + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3H2

Phản ứng với dung dịch bazơ

Nhôm là kim loại tham gia các phản ứng với những dung dịch bazơ như:

Al + NaOH + H2O 🡪 NaAlO2 + 1,5 H2

Phản ứng với dung dịch muối

Nhôm phản ứng với dung dịch muối tạo ra kim loại mới và muối mới:

PTHH: 2Al (rắn màu trắng) + 3CuCl2 (dd xanh lam) → 2AlCl3 (dd không màu) + 3Cu (rắn màu đỏ)

Phản ứng nhiệt nhôm

Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng tỏa nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao.

Ví dụ về phản ứng nhiệt nhôm: Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3

Quy trình sản xuất điều chế nhôm

Hiện nay trên thế giới, để cung ứng nhôm người ta cốt tử là tách nhôm từ quặng Bô – xít có lẫn SiO2 và Fe2O3.

Quy trình sản xuất nhôm sẽ được thực hiện theo 3 giai đoạn chính bao gồm:

• Khai thác Bô – xít

• Sản xuất Alumina từ Bô – xít (quá trình khiến cho giàu Al2O3)

• Luyện nhôm

Trước tiên, Bô – xít được khai thác từ những mỏ lộ thiên sẽ đưa về các nhà máy tuyển để tuyển rửa thành quặng tinh. Việc sau đó các quặng này sẽ được làm sạch bằng phương pháp cho phản ứng sở hữu dung dịch kiềm để tách riêng Al2O3. Tiếp đến vật liệu làm bình điện phân, điện phân nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6. Na3AlF6 có tác dụng hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050 xuống 900oC để tạo thành các ion ngăn ko cho oxi phản ứng lại có Al để tạo ra lớp oxit bảo vệ. Nhôm cho ra sẽ tinh khiết hơn.

Ứng dụng của nhôm

Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc tạo ra vật liệu vượt mọi những vật liệu kim loại khác (chỉ đứng sau sắt). Nhôm đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Nó được tạo từ các hợp kim với những yếu tố khác như đồng, kẽm, silic, mangan… sẽ mang đến các tính chất cơ học tăng lên đáng kể. Và được áp dụng trong vô cùng nhiều ngành nghề khác nhau:

Trong ngành xây dựng: Với lợi thế về độ bền cao và nhẹ, nó được ứng dụng nhiều trong ngành xây dựng hiện đại. Nhôm với thể được dùng để khiến cho cửa đi, cửa sổ, vách ngăn, mặt dựng, mái hiên… từ các công trình xây dựng dân dụng cho tới cao cấp.

Trong ngành công nghiệp, sản xuất chế tạo: Nhôm được sử dụng rất đa dạng trong gia công cơ khí chính xác để chết tạo cho những chi tiết máy, khuôn mẫu… Nhôm cũng được sử dụng phổ biến để làm khung máy, băng tải, thiết bị tản nhiệt, săng xe… Ngoài ra nhôm còn được tiêu dùng trong ngành công nghiệp điện tử và phân phối đĩa CD cùng phổ biến thứ tinh tướng khác.

Trong ngành hàng tiêu dùng: Nhôm sẽ được sử dụng để tạo ra vỏ những dòng đồ uống, tủ kệ nhôm kính, xoong nồi, giường, bàn ghế … và phổ biến đồ tiêu dùng gia dụng thiết yếu khác.

Kết luận

Vậy là chúng ta đã tậu hiểu xong về nhôm và hợp kim nhôm. Vai trò, thuộc tính cũng như vận dụng nó rồi. Đây là một kim dòng nhiều và có ý nghĩa quan trọng trong cuộc sống. Nếu mang thêm bất cứ thắc mắc nào về loại vật liệu này cũng như với đóng góp gì cho bài viết, hãy để lại nhận xét bên dưới đây bạn nhé.