Nhu cầu sử dụng nhôm trong cuộc sống khá nhiều. Tuy nhiên có thể bạn chưa nắm rõ cách điều chế nhôm trong công nghiệp như thế nào? Để hiểu rõ hơn về vật liệu nhôm, xin mời bạn đọc theo dõi nội dung dưới đây.
Điều chế nhôm trong công nghiệp như thế nào?
Thông thường, trong thực tế để điều chế nhôm sẽ sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy. Lý do đơn giản bởi trong tự nhiên, nhôm tồn tại chính ở dạng nhôm oxit nên điện phân nóng chảy là giải pháp hiệu quả nhất. Nguyên liệu để điện phân nóng chảy là quặng boxit Al2O3 (có lẫn SiO2 và Fe2O3).
Quá trình điều chế nhôm trong công nghiệp điện phân nóng chảy trải qua 2 bước như sau:
Tinh Chế Quặng Boxit
Giai đoạn tinh chế quặng Boxit cực kỳ quan trọng bởi nếu không làm sạch nguyên liệu thì sau khi điều chế ra nhôm sẽ có lẫn tạp chất. Điều này gây tình trạng ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.
Nguyên liệu quặng boxit được cho tác dụng với dung dịch xút nóng theo công thức:
- 2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O
- 2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O
Sau đó thực hiện sục khí CO2 dư vào dung dịch:
- NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3
- NaOH + CO2 → NaHCO3
Cuối cùng, lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ 9000C để thu được oxit nhôm tinh khiết:
- 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
Điện Phân Al2O3 Nóng Chảy
Sau khi đã thu được nhôm oxit tinh khiết sẽ tiến hành điện phân nóng chảy. Cụ thể điện phân nóng chảy Al2O3 có sự góp mặt của criolit Na3AlF6. Điều này giúp hạ nhiệt độ nóng chảy của nhôm oxit từ 20500C xuống 9000C, tạo lớp bảo vệ ngăn ngừa O2 phản ứng với Al nóng chảy:
- 2Al2O3 → (nhiệt độ) 4Al + 3O2
Quá trình điện phân dùng điện cực bằng than gây phản ứng điện cực và oxi ở cực dương. Do đó, trong quá trình điện phân chúng ta phải thường xuyên hạ thấp điện cực.
Tính chất vật lí của nhôm
Sau khi đã biết cách điều chế nhôm trong công nghiệp, chúng ta cần tìm hiểu tính chất vật lý của nhôm. Cụ thể nhôm là kim loại nhẹ có khối lượng riêng 2,7g/cm3, nhôm có gam màu trắng bạc, nóng chảy ở 660oC.
Ngoài ra, nhôm có đặc tính rất dẻo, dễ dàng dát được lá nhôm mỏng 0,01 mm dùng trong công nghệ gói thực phẩm. Nhôm có cấu tạo mạng lập phương tâm diện, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Đặc biệt, nhôm có độ bền cao, không bị cong vênh hay mối mọt khi sử dụng. Vật liệu này có thể dễ dàng chế tạo thành nhiều đồ dùng nội thất khác nhau. Nhôm là vật liệu được ứng dụng khá nhiều trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ứng dụng của nhôm trong đời sống
Nhôm được sử dụng khá phổ biến hiện nay trong đời sống. Lý do bởi những đặc tính ưu việt và việc điều chế nhôm trong công nghiệp không quá phức tạp. Một số ứng dụng của nhôm phải kể đến như sau:
- Hợp kim nhôm là một thành phần quan trọng khi sản xuất máy bay và tên lửa bởi tỷ lệ sức bền cao.
- Hợp kim nhôm có trọng lượng nhẹ và bền, được dùng để chế tạo ô tô, máy bay, xe tải, toa xe tàu hỏa…
- Sử dụng nhôm trong công nghệ xử lý nước.
- Nhôm dùng trong lĩnh vực xây dựng như làm cửa sổ, cửa chính…
- Các dụng cụ đồ nội thất gia đình bằng nhôm như tủ bếp, tủ quần áo, bàn ghế…
- Nhôm siêu tinh khiết được sử dụng trong công nghiệp điện tử, ngành sản xuất đĩa CD.
- Nhôm dạng bột sử dụng để tạo màu bạc trong sơn.
- Phần lớn các bộ tản nhiệt cho CPU máy tính được sản xuất từ nhôm vì có độ dẫn nhiệt cao.
- Phản ứng nhiệt nhôm dùng điều chế những kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao…
Bài viết đã giới thiệu đến bạn đọc cách điều chế nhôm trong công nghiệp chi tiết nhất. Hiểu rõ về kim loại nhôm và các ứng dụng của nó giúp chúng ta có thêm sự lựa chọn khi sử dụng vật liệu. Cụ thể nhôm được ứng dụng nhiều trong đồ nội thất. Hãy liên hệ Nhôm Đông Á để được tư vấn kỹ hơn về các sản phẩm từ nhôm.
Công ty TNHH Nhôm Đông Á
- Địa chỉ: Cụm CN Tân Dân, TP Chí Linh, Tỉnh Hải Dương
- Điện thoại: 0084-220.359.2956
- Email: sales@nhomdonga.vn
- Website: https://nhomdonga.vn
