lephuc01
16-05-2017, 11:09 AM
Công ty chuyên sx cung cấp sỉ lẻ nhôm thanh các loại U, V, nẹp, hộp phi tròn...nhận gia công theo khuân mẫu
lh 0937 655 551 - 0983 994 326
gia công nhôm thanh theo khuân mẫu không hạn chế số lượng (http://www.nhomqth.com/)
================================================== ==================================================
Nhôm ( tiếng Latinh : alumen , alum ) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Trò múa làm hề tử khối bằng 27 đvC. Khối lượng riêng là 2 , 7 g/cm 3 . Nhiệt độ nóng chảy là 660 o C. Nhôm là nguyên tố phổ quát thứ 3 ( sau ôxy và silic ) , và là kim loại phổ quát nhất trong vỏ địa cầu. Nhôm chiếm khoảng 8% khối lớp rắn của trái đất. Kim loại nhôm hiếm biến hóa hóa học mạnh với các mẫu quặng và có mặt giữ lại trong các môi trường khử cực mạnh. Tuy thế , nó vẫn được tìm thấy ở dạng hợp chất trong hơn 270 loại khoáng vật khác nhau. [4] Quặng chính chứa nhôm là bô xít .
Nhôm có điểm đáng để ý của một kim loại có tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn hiện tượng bị động. Các thành phần kiến trúc được làm từ nhôm và hợp kim của nó là rất quan yếu cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và rất quan yếu trong các chuye khác của liên lạc chuyên chở và vật liệu cấu trúc. Các hợp chất hữu ích nhất của nhôm là các ôxít và sunfat.
mặc dù nó có mặt phổ biến trong môi trường nhưng các muối nhôm không được bất kỳ dạng sống nào sử dụng. Với sự phổ thông của nó , nhôm được dung nạp tốt bởi cây cỏ và động vật. [5]
Từ "nhôm" trong tiếng Việt có nguồn gốc từ aluminium trong tiếng Pháp .
thuộc tính [ sửa sửa mã nguồn ] Nhôm là một kim khí mềm , nhẹ với màu xám bạc ánh kim mờ , vì có một lớp mỏng ôxi hóa tạo thành rất nhanh khi nó để trần ngoài khí trời . Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng một phần ba sắt hay đồng ; nó rất mềm ( chỉ sau vàng ) , dễ uốn ( đứng thứ sáu ) và dễ dàng gia công trên máy móc hay đúc; nó có khả năng chống ăn mòn và bền vững do lớp ôxít canh gác. Nó cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí ở điều kiện bình thường .
Sức bền của nhôm tinh khiết là 7–11 MPa , trong lúc hợp kim nhôm có độ bền từ 200 MPa đến 600 MPa. [6] Các nguyên tử nhôm sắp đặt thành một cấu trúc lập phương tâm mặt ( fcc ). Nhôm có năng lượng xếp lỗi vào khoảng 200 mJ/m 2 . [7]
Nhôm đặc tính với nước tạo ra hydro và năng lượng:
2 Al + 6 H 2 O → 2 Al( OH ) 3 + 3 H 2
tính chất này có thể dùng để sản xuất hydro , tuy nhiên đặc tính này mau chóng dừng lại vì tạo lớp kết tủa keo lắng xuống , ngăn cản phản ứng xảy ra. [8]
Khi ngâm trong dung dịch kiềm đặc , lớp màng này sẽ bị phá hủy theo biến hóa
Al( OH ) 3 +NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O
tiếp tục Al lại tác dụng với nước như biến hóa trên. Quá trình này lại diễn ra đến khi Al không bị hòa tan hết.
Lịch sử [ sửa sửa mã nguồn ] Tham chiếu hàng đầu tới nhôm ( mặc dù chẳng thể chứng minh ) là trong Naturalis Historia của Gaius Plinius Secundus ( tức Pliny anh ):
Có một ngày càng người thợ vàng ở Roma được phép cho hoàng đế Tiberius xem một chiếc đĩa ăn làm từ một kim khí mới. Chiếc đĩa rất nhẹ và có màu sáng như bạc . Địa ngục thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã sản xuất kim khí từ đất sét thô. Ông cũng cam đoan với hoàng đế rằng chỉ có ông ta và chúa Trời biết cách sản xuất kim khí này từ đất thó. Hoàng đế rất ham , và như một chuyên gia về tài chính ông đã quan hoài tới nó. Tuy nhiên ông nhận ngay ra là mọi tài sản vàng , bạc của ông sẽ mất giá trị phải như người dân bắt đầu sản xuất kim khí màu sáng này từ đất thó. Vì thế , thay vì cám ơn người thợ vàng , ông đã ra lệnh chặt đầu ông ta . [9] [10]
Những người Hy Lạp và La Mã cổ đại đã sử dụng các loại muối của kim loại này như là thuốc cẩn màu ( nhuộm ) và như chất làm se vết thương , và phèn chua vẫn được sử dụng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau đề xuất cách gọi gốc của phèn chua là alumine . Năm 1808 , Humphry Davy xác định được gốc kim khí của Phèn trắng ( alum ) , mà theo đó ông đặt tên cho nhôm là aluminium .
danh tiếng của Friedrich Wöhler nhìn chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827 . Tuy nhiên , kim khí này đã được sản xuất lần đầu tiên trong dạng không nguyên chất hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Ørsted .
Nhôm được chọn làm chóp cho kỷ niệm Washington vào thời gian khi một aoxơ ( 28 , 35 g ) đáng được coi trọng bằng hai lần ngày lương của người lao động. [11]
Charles Martin Hall nhận được bằng sáng chế ( số 400655 ) năm 1886 , về quy trình điện phân để sản xuất nhôm. Henri Saint-Claire Deville ( Pháp ) đã hoàn thiện thủ pháp của Wöhler ( năm 1846 ) và biểu lộ nó trong cuốn sách năm 1859 với hai sửa đổi cho tiến bộ hơn trong quy trình là thay thế kali thành natri và hai thay vì một ( chlorure )??. Phát minh của quy trình Hall-Héroult năm 1886 đã làm cho việc làm ra nhôm từ khoáng chất trở nên không đắt tiền và hiện tại nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới.
Nước Đức trở thành nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới sau khi Adolf Hitler lên nắm quyền. Tuy nhiên , năm 1942 , những nhà máy thủy điện mới như Grand Coulee Dam đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã không thể lạc quan cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có khả năng làm ra 60.000 máy bay chiến đấu trong bốn năm. [12] .
ứng dụng [ sửa sửa mã nguồn ] Tính theo cả số lượng lẫn giá trị , việc sử dụng nhôm vượt tất thảy các kim loại khác , trừ sắt [13] , và nó đóng vai trò quan yếu trong nền kinh tế thế giới. Nhôm nguyên chất có sức chịu kéo thấp , nhưng tạo ra các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng , kẽm , magiê , mangan và silic [14] . Khi được gia công cơ-nhiệt , các hợp kim nhôm này có các tính chất cơ học có xu hướng gia tăng so với bình thường đáng kể.
Các hợp kim nhôm gây nên một thành phần quan trọng trong các máy bay và hoả tiễn do tỷ lệ sức bền cao trên cùng khối lượng.
Khi nhôm được bay hơi trong chân không , nó tạo ra lớp bao phủ v cả ánh sáng và bức xạ nhiệt . Các lớp bao phủ này làm nên một lớp mỏng của ôxít nhôm gác canh , nó không bị hư hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị. Trên thực tế , cơ hồ hết thảy các loại gương hiện đại được làm ra sử dụng lớp phản xạ bằng nhôm trên mặt sau của thủy tinh . Các gương của kính thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm , nhưng là ở mặt trước để tránh các cộng chấn bên trong mặc dầu điều này làm cho bề mặt nhạy cảm hơn với các thương tổn.
Các loại vỏ phủ nhôm đôi khi được dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khinh khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng , nhờ vào biến hóa tiếp thụ bức xạ điện từ của mặt trời tốt , mà bức xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp.
Hợp kim nhôm , nhẹ và bền , được dùng để trở tạo các chi tiết của phương tiện chuyên chở ( ô tô , máy bay , xe tải , toa xe tàu hỏa , tàu bể , v.v. )
Đóng gói ( can , giấy gói , v.v )
xử lí nước thuốc
Xây dựng ( cửa sổ , cửa , ván , v.v; tuy nhiên nó đã đánh mất vai trò chính dùng làm dây dẫn phần sau cuối của các mạng điện , trực tiếp đến người sử dụng. [15] )
Các hàng tiêu dùng có độ bền cao ( trang thiết bị , đồ nấu ăn , v.v )
Các đường dây tải điện ( mặc dù độ dẫn điện của nó chỉ bằng 60% của đồng , nó nhẹ hơn nếu tính theo khối lượng và rẻ tiền hơn [16]
chế tạo máy móc.
mặc dầu tự bản thân nó là không nhiễm từ , nhôm được sử dụng trong thép MKM và các từ thạch Alnico .
Nhôm siêu thuần khiết ( SPA ) chứa 99 , 980%-99 , 999% nhôm được sử dụng trong Công lao điện tử và sản xuất đĩa CD .
Nhôm dạng bột bình thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn. Các bông nhôm có khả năng cho thêm vào trong sơn lót , cốt yếu là trong xử lý gỗ — khi khô đi , các bông nhôm sẽ tạo ra một lớp kháng nước rất tốt.
Nhôm dương cực hóa là yên ổn hơn đối với sự ôxi hóa , và nó được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của xây dựng.
phần nhiều các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính đương đại được sản xuất từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao.
Ôxít nhôm , alumina , được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng corunđum , emery , ruby và saphia và được sử dụng trong làm ra sao thủy. Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có thể giao thoa .
Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt , nó sử dụng để làm vật liệu rắn cho tên lửa , nhiệt nhôm và các thành phần nông dân của pháo bông .
biến hóa nhiệt nhôm dùng để phối chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao ( như crôm Cr Vonfarm W... )
Sự phổ quát , điều chế [ sửa sửa mã nguồn ] Đồng vị bền của nhôm được tạo ra khi hydro hợp hạch với magiê hoặc trong các sao lớn hoặc trong các vụ nổ siêu tân tinh . [17]
mặc dầu nhôm là nguyên tố phổ thông trong vỏ quả đất ( 8 , 3% theo khối lượng ) [18] , nó lại hiếm trong dạng không bị các nghĩa vụ hoặc trách nhiệm trói buộc và đã từng được cho là kim loại quý có giá trị hơn vàng ( Người ta nói rằng Napoleon III của Pháp có các bộ đồ ăn bằng nhôm dự phòng cho những người khách quý nhất của ông. Những người khách khác chỉ có bộ đồ ăn bằng vàng ). Vì thế nhôm là kim loại tự do tương đối mới trong Công lao và được làm ra với số lượng Công lao chỉ khoảng trên 100 năm.
Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó Chia ra khỏi các loại đá có chứa nó. Vì tất nhôm của trái đất tồn tại dưới dạng các hợp chất nên nó là kim loại khó nhận được nhất. Lý do là nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ bền vững , không giống như gỉ sắt , nó không bị bong ra.
Sự tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần nông dân quan trọng của công nghiệp luyện nhôm . Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại , nó rẻ hơn rất nhiều so với làm ra từ quặng. Việc tinh chế nhôm mất mát nhiều điện năng; việc tái chế định mức hao khoảng 5% năng lượng để làm ra ra nó trên cùng một khối lượng sản phẩm. Mặc dù cho đến đầu thập niên 1900 , việc tái chế nhôm không còn là một chuye mới. Tuy nhiên , nó là lĩnh vực hoạt động trầm lắng cho đến tận những năm cuối thập niên 1960 khi sự Phát nổ của việc sử dụng nhôm để làm vỏ của các loại đồ uống , kể từ đó việc tái chế nhôm được đưa vào trong tầm chú ý của cộng đồng. Các nguồn tái chế nhôm bao gồm ôtô cũ , cửa và cửa sổ nhôm cũ , các thiết bị gia đình cũ , contenơ và các sản phẩm khác.
Nhôm là một kim loại hoạt động và rất khó phân lập nó ra từ quặng , ôxít nhôm ( Al 2 O 3 ). Việc khử trực tiếp , ví dụ với cacbon , là không kinh tế vì ôxít nhôm có điểm nóng chảy cao ( khoảng 2.000 °C ). Bởi thế , nó được tách ra bằng cách điện phân – ôxít nhôm được hòa tan trong cryôlit nóng chảy và sau thời gian ấy bị khử bởi dòng điện thành nhôm kim loại. Theo công nghệ này , nhiệt độ nóng chảy của hỗn tạp chỉ còn khoảng 950-980 °C. Cryôlit nguyên thủy được tìm thấy như một khoáng chất ở Greenland , nhưng sau thời gian ấy được thay thế bằng cryôlit tổng hợp. Cryôlit là hỗn hợp của các florua nhôm , natri và canxi ( Na 3 AlF 6 ). Ôxít nhôm trong dạng bột màu trắng thu được từ quặng bôxít tinh luyện , quặng này có vẻ đan vì chứa khoảng 30-40% ôxít sắt. Nó được tinh luyện theo công nghệ Bayer . Trước khi có công nghệ này , công nghệ được sử dụng là công nghệ Deville .
Công nghệ điện phân thay thế cho công nghệ Wöhler , là công nghệ khử clorua nhôm khan với kali .
Các điện cực trong điện phân ôxít nhôm làm từ cacbon . Khi quặng bị nóng chảy , các ion của nó chuyển động tự do. Phản ứng tại catốt mang điện âm là:
Al 3+ + 3e - → Al
Ở đây các ion nhôm bị biến chuyển ( nhận thêm điện tử ). Nhôm kim khí sau thời gian ấy chìm xuống và được đưa ra khỏi lò điện phân.
Tại cực dương ( anode ) ôxy dạng khí được tạo thành:
2O 2- → O 2 + 4e -
Cực dương cacbon bị ôxi hóa bởi ôxy . Cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế luôn luôn , do nó bị hao hụt do phản ứng:
O 2 + C → CO 2
ngược lại với anốt , các catốt Hầu như không bị mất mát trong quá trình điện phân do không có ôxy ở gần nó. Catốt cacbon được bảo vệ bởi nhôm lỏng trong lò. Các catốt bị bào mòn cốt tử là do các biến hóa điện hóa. Sau 5-10 năm , nước phụ thuộc vào dòng điện sử dụng trong quá trình điện phân , các lò điện phân cần phải sửa chữa hết thảy do các catốt đã bị bào mòn hoàn toàn.
Điện phân nhôm bằng công nghệ Hall-Héroult tiêu hao nhiều điện lực , nhưng các công nghệ khác luôn luôn có có lỗi về mặt kinh tế hay môi trường hơn công nghệ này. Thời hạn tiêu hao năng lượng phổ thông là khoảng 14 , 5-15 , 5 kWh/kg nhôm được sản xuất. Các lò hiện đại có mức tiêu thụ điện năng khoảng 12 , 8 kWh/kg. Dòng điện để thực hành công việc điện phân này đối với các công nghệ cũ là 100.000-200.000 A . Các lò bây giờ làm việc với cường độ dòng điện khoảng 350.000 A. Các lò thí nghiệm làm việc với dòng điện khoảng 500.000 A.
Năng lượng điện chiếm khoảng 20-40% trong giá thành của làm ra nhôm , phụ thuộc vào nơi đặt lò nhôm. Các lò luyện nhôm có khuynh hướng được đặt ở những lĩnh vực mà nguồn cung cấp điện dồi dào với giá điện rẻ , như Nam Phi , đảo miền nam New Zealand , Úc , Trung Quốc , Trung Đông , Nga và Québec ở Canada .
Trung Quốc hiện là nhà làm ra nhôm lớn nhất thế giới ( năm 2004 ).
Đồng vị [ sửa sửa mã nguồn ] Nhôm có chín đồng vị , số Z của chúng từ 23 đến 30. Chỉ có Al-27 ( đồng vị ổn định ) và Al-26 ( đồng vị phóng xạ , t 1/2 = 7 , 2 × 10 5 năm ) tìm thấy trong tự nhiên , tuy nhiên Al-27 có sự phổ thông trong tự nhiên là 100%. Al-26 được sản xuất từ agon trong khí quyển do đụng chạm ra đời bởi các tia vũ trụ proton . Các đồng vị của nhôm có áp dụng thực tiễn trong việc tính tuổi của trầm tích dưới biển , các vết mangan , nước đóng băng , thạch anh trong đá lộ thiên , và các tinh thạch. Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu vai trò của việc chuyển hóa , lắng đọng , lưu trữ trầm tích , thời gian cháy và sự xâm thực trong thang độ thời gian 105 đến 106 năm ( về sai số ).
Al-26 nguyên lai vũ trụ đi hàng đầu được sử dụng để Học hỏi trăng và các thiên thạch . Các thành phần của tinh thạch , sau khi thoát khỏi nguyên lai của chúng , trong khi ngao du trong không gian bị tấn công bởi các tia vũ trụ , sinh ra các nguyên tử Al-26. Sau khi rơi xuống địa cầu , tấm chắn khí quyển đã canh gác cho các phần tử này không sinh ra thêm Al-26 , và sự phân rã của nó có xác xuất sử dụng để rõ ràng tuổi trên trái đất của các tinh thạch này. Các nghiên cứu về thiên thạch cho thấy Al-26 là tương đối phổ thông trong thời gian hình thành hệ hành tinh của chúng tôi. Có thể là năng lượng được phóng thích bởi sự phân rã Al-26 liên đái đến sự nấu chảy lại và sự sai dị của một số tiểu hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4 , 55 tỷ năm. [19]
Cụm [ sửa sửa mã nguồn ] Trong tạp chí Science ngày 14 tháng 1 năm 2005 đã thông tin rằng các cụm 13 nguyên tử nhôm ( Al 13 ) được tạo ra có tính chất giống như nguyên tử iốt ; và 14 nguyên tử nhôm ( Al 14 ) có tính chất giống như nguyên tử kim khí kiềm thổ . Các nhà Học hỏi còn liên kết 12 nguyên tử iốt với cụm Al 13 để tạo ra một lớp mới của pôlyiốtua . Sự phát kiến này được thông cáo là mở ra khả năng của các đặc tính mới của bảng tuần hoàn các nguyên tố : "các nguyên tố cụm". Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Shiv N. Khanna ( Đại học Virginia Commonwealth ) và A. Welford Castleman Jr ( Đại học tiểu bang Penn ). [20]
cảnh báo [ sửa sửa mã nguồn ] Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ thông nhất mà không có công năng có ích nào cho các thân thể sống , nhưng có một số người bị dị ứng với nó — họ bị các chứng viêm da do tiếp xúc với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi ( phấn rôm ) , các rối loạn tiêu hóa và giảm hay mất khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn nấu trong các nồi nhôm , nôn mửa hay các triệu chứng khác của bị trúng độc nhôm do ăn ( uống ) các sản phẩm như Kaopectate® ( thuốc chống đi tả ) , Amphojel® và Maalox® ( thuốc chống chua ). Đối với những người khác , nhôm không bị coi là chất độc như các kim khí nặng , nhưng có dấu hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thụ nhiều , mặc dầu việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm ( phổ quát do khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt tốt ) nói chung chưa cho thấy dẫn đến tình trạng ngộ độc nhôm. Việc tiêu thụ qua nhiều các thuốc chống chua chứa các hợp chất nhôm và việc sử dụng lan tràn thặng dư các chất hút mồ hôi chứa nhôm dễ thường là nguồn độc nhất ra đời sự bị trúng độc nhôm. Địa ngục ta ý là nhôm liên đới đến bệnh Alzheimer , mặc dù các nghiên cứu gần đây đã bị bác bỏ.
Cần cẩn thận để không cho nhôm tiếp kiến với một số chất hóa học nào đó có khả năng bào mòn nó rất nhanh. Nếu , chỉ một lượng nhỏ thạch tín tiếp xúc với bề mặt của miếng nhôm có khả năng gây thiệt hại nhiều lớp ôxít nhôm bảo vệ thông thường có trên bề mặt các tấm nhôm. Trong vài giờ , thậm chí cả một cái xà có cấu trúc nặng nề có xác xuất bị làm yếu đi một cách rõ rệt. Vì lý do này , các loại nhiệt kế thuốc độc không được phép trong nhiều sân bay và hãng điện cơ , vì nhôm là thành phần nông dân kiến trúc căn bản của các máy bay.
kim loại Nhôm
Nhôm là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Thịnh hành thời Tống tử khối bằng 27 đvC. Khối lượng riêng là 2 , 7 g/cm3. Nhiệt độ nóng chảy là 660oC. Từ "nhôm" trong tiếng Việt có nguyên lai từ aluminium trong tiếng Pháp.
thuộc tính
Nhôm là một kim loại mềm , nhẹ với màu xám bạc ánh kim mờ , vì có một lớp mỏng ôxi hóa làm nên rất nhanh khi nó để trần ngoài không khí . Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng một phần ba sắt hay đồng ; nó rất mềm ( chỉ sau vàng ) , dễ uốn ( đứng thứ sáu ) và dễ dàng gia công trên máy móc hay đúc; nó có khả năng chống bào mòn và vững bền do lớp ôxít bảo vệ. Nó cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí ở hoàn cảnh thường nhật .
Lịch sử
Tham chiếu đầu tiên tới nhôm ( mặc dù chẳng thể chứng minh ) là trong Naturalis Historia của Gaius Plinius Secundus ( tức Pliny anh ):
Có một ngày càng người thợ vàng ở Roma được phép cho hoàng đế Tiberius xem một chiếc đĩa ăn làm từ một kim loại mới. Chiếc đĩa rất nhẹ và có màu sáng như bạc . Địa ngục thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã làm ra kim loại từ đất sét thô. Ông cũng cam đoan với hoàng đế rằng chỉ có ông ta và chúa Trời biết cách sản xuất kim khí này từ đất sét. Hoàng đế rất ham , và như một chuyên gia về tài chính ông đã quan tâm tới nó. Tuy nhiên ông nhận ngay ra là mọi tài sản vàng , bạc của ông sẽ mất giá trị giá như người dân bắt đầu làm ra kim khí màu sáng này từ đất thó. Bởi thế , thay vì cám ơn người thợ vàng , ông đã ra lệnh chặt đầu ông ta .
Những người Hy Lạp và La Mã cổ đại đã sử dụng các loại muối của kim loại này như là thuốc cẩn màu ( nhuộm ) và như chất làm se vết thương , và phèn chua vẫn được sử dụng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau dề xuất cách gọi gốc của Phèn trắng là alumine . Năm 1808 , Humphry Davy rõ ràng được gốc kim loại của phèn chua ( alum ) , mà theo đó ông đặt tên cho nhôm là aluminium .
tên tuổi của Friedrich Wöhler nhìn chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827 . Tuy nhiên , kim loại này đã được làm ra lần đi hàng đầu trong dạng không thuần khiết hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Ørsted .
Nhôm được chọn làm chóp cho kỷ niệm Washington vào thời gian khi một aoxơ ( 28 , 35 g ) đáng được coi trọng bằng hai lần ngày lương của người lao động.
Charles Martin Hall nhận được bằng sáng chế năm 1886 , về quy trình điện phân để làm ra nhôm. Henri Saint-Claire Deville ( Pháp ) đã hoàn thiện thủ pháp của Wöhler ( năm 1846 ) và thể hiện nó trong cuốn sách năm 1859 với hai cải tiến trong quy trình là thay thế kali thành natri và hai thay vì một ( chlorure ). Phát minh của quy trình Hall-Héroult năm 1886 đã làm cho việc sản xuất nhôm từ khoáng chất trở thành không đắt tiền và hiện nay nó được sử dụng Đường bằng phẳng trên thế giới.
Nước Đức trở thành nhà làm ra nhôm lớn nhất thế giới sau khi Adolf Hitler lên nắm quyền. Tuy nhiên , năm 1942 , những nhà máy thủy điện mới như Grand Coulee Dam đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã chẳng thể hy vọng cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có xác xuất sản xuất 60.000 máy bay khu trục trong bốn năm.
áp dụng
Tính theo cả số lượng lẫn giá trị , việc sử dụng nhôm vượt tất thảy các kim khí khác , trừ sắt , và nó đóng vai trò quan yếu trong nền kinh tế thế giới. Nhôm thuần khiết có sức chịu kéo thấp , nhưng tạo ra các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng , kẽm , magiê , mangan và silic . Khi được gia công cơ-nhiệt , các hợp kim nhôm này có các tính chất cơ học tăng lên đáng kể.
§ Các hợp kim nhôm làm nên một thành phần nông dân quan trọng trong các máy bay và hoả tiễn do tỷ lệ sức bền cao trên cùng khối lượng.
§ Khi nhôm được bay hơi trong chân không , nó tạo ra lớp bao phủ cộng chấn cả ánh sáng và bức xạ nhiệt . Các lớp bao trùm này gây nên một lớp mỏng của ôxít nhôm trông coi , nó không bị hư hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị. Trên thực tiễn , cơ hồ tất các loại gương đương đại được làm ra sử dụng lớp v bằng nhôm trên mặt sau của thủy tinh . Các gương của kính thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm , nhưng là ở mặt trước để tránh các như: âm ba bên trong mặc dù điều này làm cho bề mặt nhạy cảm hơn với các tổn thương.
§ Các loại vỏ phủ nhôm đôi khi được dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khinh khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng , nhờ vào biến hóa hấp thụ bức xạ điện từ của kim ô tốt , mà bức xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp.
§ Hợp kim nhôm , nhẹ và bền , được dùng để chế tạo các chi tiết của công cụ vận tải ( ô tô , máy bay , xe tải , toa xe tàu hỏa , tàu chạy đường biển , v.v. )
§ Đóng gói ( can , giấy gói , v.v )
§ xử lí nước
§ Xây dựng ( cửa sổ , cửa , ván , v.v; tuy nhiên nó đã đánh mất vai trò chính dùng làm dây dẫn phần sau chót của các mạng điện , trực tiếp đến người sử dụng )
§ Các hàng tiêu dùng có độ bền cao ( trang thiết bị , đồ nấu ăn , v.v )
§ Các đường dây tải điện ( mặc dầu độ dẫn điện của nó chỉ bằng 60% của đồng , nó nhẹ hơn nếu tính theo khối lượng và rẻ tiền hơn )
§ chế tạo máy móc.
§ mặc dù tự bản thân nó là không nhiễm từ , nhôm được sử dụng trong thép MKM và các từ thạch Alnico .
§ Nhôm siêu thuần khiết ( SPA ) chứa 99 , 980%-99 , 999% nhôm được sử dụng trong công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD .
§ Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn. Các bông nhôm có xác xuất cho thêm vào trong sơn lót , cốt yếu là trong xử lý gỗ - khi khô đi , các bông nhôm sẽ tạo ra một lớp kháng nước rất tốt.
§ Nhôm dương cực hóa là ổn định hơn đối với sự ôxi hóa , và nó được sử dụng trong các khu vực khác nhau của xây dựng.
§ phần lớn các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính hiện đại được làm ra từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao.
§ Ôxít nhôm , alumina , được tìm thấy trong thiên nhiên dưới dạng corunđum , emery , ruby và saphia và được sử dụng trong sản xuất sao thủy. Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có thể giao thoa .
§ Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt , nó sử dụng để làm vật liệu rắn cho tên lửa , nhiệt nhôm và các thành phần nông dân của pháo bông .
§ biến hóa nhiệt nhôm dùng để điều chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao ( như crôm Cr Vonfarm W ... )
Sự phổ quát , pha chế
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Bauxite_h%C3%A9rault.JPG/200px-Bauxite_h%C3%A9rault.JPG
Quặng Bauxite chứa nhôm.
mặc dầu nhôm là nguyên tố phổ biến trong vỏ quả đất ( 8 , 1% ) , nó lại hiếm trong dạng tự do và đã từng được cho là kim khí quý quý báu hơn vàng ( Người ta nói rằng Napoleon III của Pháp có các bộ đồ ăn bằng nhôm dự phòng cho những người khách quý nhất của ông. Những người khách khác chỉ có bộ đồ ăn bằng vàng ). Bởi thế nhôm là kim loại tương đối mới trong công nghiệp và được sản xuất với số lượng Công lao chỉ khoảng trên 100 năm.
Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó Chia ra khỏi các loại đá có chứa nó. Vì tuốt nhôm của trái đất tồn tại dưới dạng các hợp chất nên nó là kim khí khó nhận được nhất. Lý do là nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ vững bền , không giống như gỉ sắt , nó không bị bong ra.
Sự tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần quan trọng của Công lao luyện nhôm . Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại , nó rẻ hơn rất nhiều so với làm ra từ quặng. Việc tinh chế nhôm hao hụt nhiều điện năng; việc tái chế chỉ tiêu hao khoảng 5% năng lượng để sản xuất ra nó trên cùng một khối lượng sản phẩm. Mặc dầu cho đến đầu thập niên 1900 , việc tái chế nhôm không còn là một lĩnh vực mới. Tuy nhiên , nó là khu vực hoạt động trầm lắng cho suốt những năm cuối thập niên 1960 khi sự Phát nổ của việc sử dụng nhôm để làm vỏ của các loại đồ uống , kể từ đó việc tái chế nhôm được đưa vào trong tầm chú ý của cộng đồng. Các nguồn tái chế nhôm bao gồm ôtô cũ , cửa và cửa sổ nhôm cũ , các thiết bị Nhà ở cũ , contenơ và các sản phẩm khác.
Nhôm là một kim loại hoạt động và rất khó phân lập nó ra từ quặng , ôxít nhôm ( Al 2 O 3 ). Việc khử trực tiếp , ví dụ với cacbon , là không kinh tế vì ôxít nhôm có điểm nóng chảy cao ( khoảng 2.000 °C ). Vì thế , nó được tách ra bằng cách điện phân – ôxít nhôm được hòa tan trong cryôlit nóng chảy và sau đó bị khử bởi dòng điện thành nhôm kim loại. Theo công nghệ này , nhiệt độ nóng chảy của hổ lốn chỉ còn khoảng 950-980 °C. Cryôlit bổn sơ được tìm thấy như một khoáng vật ở Greenland , nhưng sau thời gian ấy được thay thế bằng cryôlit tổng hợp. Cryôlit là hổ lốn của các florua nhôm , natri và canxi ( Na 3 AlF 6 ). Ôxít nhôm trong dạng bột màu trắng thu được từ quặng bôxít tinh luyện , quặng này có màu đỏ vì chứa khoảng 30-40% ôxít sắt. Nó được tinh chế theo công nghệ Bayer . Trước khi có công nghệ này , công nghệ được sử dụng là công nghệ Deville .
Công nghệ điện phân thay thế cho công nghệ Wöhler , là công nghệ khử clorua nhôm khan với kali .
Các điện cực trong điện phân ôxít nhôm làm từ cacbon . Khi quặng bị nóng chảy , các ion của nó chuyển động tự do. Đặc tính tại catốt mang điện âm là:
Al 3+ + 3e - → Al
Ở đây các ion nhôm bị biến đổi ( nhận thêm điện tử ). Nhôm kim khí sau thời gian ấy chìm xuống và được đưa ra khỏi lò điện phân.
Tại cực dương ( anode ) ôxy dạng khí được tạo thành:
2O 2- → O 2 + 4e -
Cực dương cacbon bị ôxi hóa bởi ôxy . Cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế luôn luôn , do nó bị mất mát do phản ứng:
O 2 + C → CO 2
trái lại với anốt , các catốt Hầu như không bị tiêu hao trong quá trình điện phân do không có ôxy ở gần nó. Catốt cacbon được gác canh bởi nhôm lỏng trong lò. Các catốt bị bào mòn chủ yếu là do các biến hóa điện hóa. Sau 5-10 năm , phụ thuộc vào dòng điện sử dụng trong quá trình điện phân , các lò điện phân cần phải tu sửa tất do các catốt đã bị ăn mòn hoàn toàn.
Điện phân nhôm bằng công nghệ Hall-Héroult hao hụt nhiều điện năng , nhưng các công nghệ khác luôn luôn có khuyết điểm về mặt kinh tế hay môi trường hơn công nghệ này. Các quy định tiêu hao năng lượng phổ biến là khoảng 14 , 5-15 , 5 kWh/kg nhôm được sản xuất. Các lò đương đại có mức tiêu thụ điện năng khoảng 12 , 8 kWh/kg. Dòng điện để thực hiện nghề nghiệp điện phân này đối với các công nghệ cũ là 100.000-200.000 A . Các lò hiện tại làm việc với cường độ dòng điện khoảng 350.000 A. Các lò thí nghiệm làm việc với dòng điện khoảng 500.000 A.
Năng lượng điện chiếm khoảng 20-40% trong giá thành của sản xuất nhôm , nước phụ thuộc vào nơi đặt lò nhôm. Các lò luyện nhôm có khuynh hướng được đặt ở những khu vực mà nguồn cung cấp điện rất nhiều với giá điện rẻ , như Nam Phi , đảo miền nam New Zealand , Úc , Trung Quốc , Trung Đông , Nga và Québec ở Canada .
Trung Quốc hiện là nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới ( năm 2004 ).
Đồng vị
Nhôm có chín đồng vị , số Z của chúng từ 23 đến 30. Chỉ có Al-27 ( đồng vị ổn định ) và Al-26 ( đồng vị phóng xạ , t 1/2 = 7 , 2 × 10 5 năm ) tìm thấy trong tự nhiên , tuy nhiên Al-27 có sự phổ thông trong thiên nhiên là 100%. Al-26 được sản xuất từ agon trong khí quyển do va chạm sinh ra bởi các tia vũ trụ proton . Các đồng vị của nhôm có ứng dụng thực tế trong việc tính tuổi của trầm tích dưới biển , các vết mangan , nước đóng băng , thạch anh trong đá lộ thiên , và các thiên thạch. Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu vai trò của việc chuyển hóa , lắng đọng , lưu trữ trầm tích , thời kì cháy và sự xói mòn trong thang độ thời kì 105 đến 106 năm ( về sai số ).
Al-26 nguyên lai vũ trụ đi hàng đầu được sử dụng để Học hỏi mặt trăng và các thiên thạch . Các thành phần nông dân của tinh thạch , sau khi thoát khỏi nguồn gốc của chúng , trong lúc ngao du trong không gian bị tấn công bởi các tia vũ trụ , sinh ra các nguyên tử Al-26. Sau khi rơi xuống trái đất , tấm chắn khí quyển đã bảo vệ cho các phần tử này không ra đời thêm Al-26 , và sự phân rã của nó có thể sử dụng để chính xác tuổi trên trái đất của các thiên thạch này. Các nghiên cứu về tinh thạch cho thấy Al-26 là tương đối phổ quát trong thời gian hình thành hệ hành tinh của chúng ta. Có thể là năng lượng được giải phóng bởi sự phân rã Al-26 liên đái đến sự nấu chảy lại và sự sai biệt của một số tiểu hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4 , 6 tỷ năm.
báo trước
Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ biến nhất mà không có công năng có ích nào cho các thân hình sống , nhưng có một số người bị dị ứng với nó — họ bị các chứng viêm da do gặp mặt với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi ( phấn rôm ) , các rối loạn tiêu hóa và giảm hay mất khả năng tiếp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn nấu trong các nồi nhôm , nôn ọe hay các triệu chứng khác của bị trúng độc nhôm do ăn ( uống ) các sản phẩm như Kaopectate® ( thuốc chống đi rửa ) , Amphojel® và Maalox® ( thuốc chống chua ). Đối với những người khác , nhôm không bị coi là chất độc như các kim khí nặng , nhưng có ám hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thu nhiều , mặc dù việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm ( phổ biến do khả năng chống bào mòn và dẫn nhiệt tốt ) nhìn chung chưa cho thấy dẫn đến tình trạng bị trúng độc nhôm. Việc tiêu thụ qua nhiều các thuốc chống chua chứa các hợp chất nhôm và việc sử dụng lan tràn thặng dư các chất hút mồ hôi chứa nhôm có lẽ là nguồn độc nhất vô nhị ra đời sự bị trúng độc nhôm. Người ta tuy rằng nhôm có liên quan đến bệnh Alzheimer , mặc dầu các nghiên cứu gần đây đã bị bác bỏ.
Cần cẩn trọng để không cho nhôm gặp mặt với một số chất hóa học nào đó có khả năng ăn mòn nó rất nhanh. Nếu , chỉ một lượng nhỏ thuốc độc gặp mặt với bề mặt của miếng nhôm có khả năng phá hủy lớp ôxít nhôm canh giữ bình thường có trên bề mặt các tấm nhôm. Trong vài giờ , thậm chí cả một một cái xà có kiến trúc nặng nề có xác xuất bị làm yếu đi một cách rõ rệt. Vì lý do này , các loại nhiệt kế thuốc độc không được phép trong nhiều sân bay và hãng thủy lợi , vì nhôm là thành phần kiến trúc cơ bản của các máy bay.
Hóa học
trạng thái ôxi hóa 1
§ AlH được pha chế khi nhôm bị nung nóng ở nhiệt độ 1500 °C trong hiđrô .
§ Al 2 O được pha chế bằng cách nung nóng ôxít thông thường , Al 2 O 3 , với silic ở nhiệt độ 1800 °C trong chân không .
§ Al 2 S được điều chế bằng cách nung nóng Al 2 S 3 với vỏ nhôm ở nhiệt độ 1300 °C trong chân không. Nó mau chóng bị chuyển thành các chất ban sơ. Selenua được điều chế tương tự.
§ AlF , AlCl và AlBr tồn tại trong pha khí khi ba halua được nung nóng cùng với nhôm.
trạng thái ôxi hóa 2
§ Subôxít nhôm , AlO có khả năng được tồn tại khi bột nhôm cháy trong ôxy .
trạng thái ôxi hóa 3
§ quy tắc tam suất Fajans chỉ ra rằng cation hóa trị ba Al 3+ là không được mong tìm thấy trong các muối khan hay trong các hợp chất nhị phân như Al 2 O 3 . Hiđrôxít nhôm là một bazơ yếu và muối nhôm của các axít yếu , chả hạn như cacbonat , không thể tạo ra. Muối của các axít mạnh , chả hạn như nitrat , là ổn định và hòa tan trong nước , làm nên các hiđrat với chí ít sáu phân tử nước kết tinh .
§ Hiđrua nhôm , ( AlH 3 ) n , có khả năng làm ra từ trimêthyl nhôm và hiđrô dư dật. Nó cháy kèm nổ trong không khí. Nó cũng có xác xuất được điều chế bằng biến hóa của clorua nhôm trên hiđrua liti trong dung dịch ête , nhưng không thể cô lập thành dạng không bị các nghĩa vụ hoặc trách nhiệm trói buộc từ dung dịch.
§ Cacbua nhôm , Al 4 C 3 được sản xuất bằng cách nung nóng hỗn hợp hai nguyên tố trên 1.000 °C. Các tinh thể màu vàng nhạt có kiến trúc lưới phức tạp , và đặc tính với nước hay axít loãng tạo ra mêtan . Axêtylua , Al 2 ( C 2 ) 3 , được pha chế bằng cách cho axêtylen đi qua nhôm nóng.
§ Nitrua nhôm , AlN , có khả năng được làm ra từ các nguyên tố ở nhiệt độ 800 °C. Nó bị thủy phân bởi nước tạo ra amôniắc và hiđrôxít nhôm .
§ Phốtphua nhôm , AlP , được làm ra na ná , và bị thủy phân thành phốtphin ( PH 3 ).
§ Ôxít nhôm , Al 2 O 3 , tìm thấy trong thiên nhiên như là corunđum , và có khả năng pha chế bằng cách đốt nóng nhôm với ôxy hay nung nóng hiđrôxít , nitrat hoặc sulfat. Như là một loại đá quý , độ cứng của nó chỉ thua có kim cương , nitrua bo và cacborunđum . Nó gần như không hòa tan trong nước.
§ Hiđrôxít nhôm có xác xuất được pha chế như là một chất kết tủa dạng gelatin bằng cách cho thêm amôniắc vào trong dung dịch của các muối nhôm. Nó là lưỡng tính , vừa là bazơ yếu vừa là axít yếu , có thể tạo ra các muối aluminat với kim khí kiềm . Nó tồn tại trong các dạng tinh thể khác nhau.
§ Sulfua nhôm , Al 2 S 3 , có khả năng phối chế bằng cách cho sulfua hiđrô đi qua bột nhôm. Nó là một chất đa hình.
§ Florua nhôm , AlF 3 , có thể pha chế bằng cách cho hai nguyên tố hiệu quả với nhau hay cho hiđrôxít nhôm tác dụng với HF. Nó làm nên phân tử lớn , bay hơi không qua pha nóng chảy ở nhiệt độ 1.291 °C ( thăng hoa ). Nó là một chất rất trơ. Các trihalua khác là các chất dime , có kiến trúc cầu nối.
§ Các hợp chất hữu cơ của nhôm có công thức chung AlR 3 tồn tại và nếu không phải là các phân tử lớn , thìa là các chất dime hay trime . Chúng được sử dụng trong tổng hợp chất hữu cơ , ví dụ trimêtyl nhôm .
§ Các chất alumino-hyđrua của phần nhiều các nguyên tố có xác xuất tích điện dương đã được biết , trong đó có giá trị nhất là hiđrua nhôm liti , Li[AlH 4 ]. Khi bị đốt nóng , nó phân hủy thành nhôm , hiđrô và hiđrua liti , nó bị thủy phân trong nước. Nó có nhiều áp dụng trong hóa hữu cơ. Các alumino-halua [AlR 4 ] có kiến trúc tương tự.
lh 0937 655 551 - 0983 994 326
gia công nhôm thanh theo khuân mẫu không hạn chế số lượng (http://www.nhomqth.com/)
================================================== ==================================================
Nhôm ( tiếng Latinh : alumen , alum ) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Trò múa làm hề tử khối bằng 27 đvC. Khối lượng riêng là 2 , 7 g/cm 3 . Nhiệt độ nóng chảy là 660 o C. Nhôm là nguyên tố phổ quát thứ 3 ( sau ôxy và silic ) , và là kim loại phổ quát nhất trong vỏ địa cầu. Nhôm chiếm khoảng 8% khối lớp rắn của trái đất. Kim loại nhôm hiếm biến hóa hóa học mạnh với các mẫu quặng và có mặt giữ lại trong các môi trường khử cực mạnh. Tuy thế , nó vẫn được tìm thấy ở dạng hợp chất trong hơn 270 loại khoáng vật khác nhau. [4] Quặng chính chứa nhôm là bô xít .
Nhôm có điểm đáng để ý của một kim loại có tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn hiện tượng bị động. Các thành phần kiến trúc được làm từ nhôm và hợp kim của nó là rất quan yếu cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và rất quan yếu trong các chuye khác của liên lạc chuyên chở và vật liệu cấu trúc. Các hợp chất hữu ích nhất của nhôm là các ôxít và sunfat.
mặc dù nó có mặt phổ biến trong môi trường nhưng các muối nhôm không được bất kỳ dạng sống nào sử dụng. Với sự phổ thông của nó , nhôm được dung nạp tốt bởi cây cỏ và động vật. [5]
Từ "nhôm" trong tiếng Việt có nguồn gốc từ aluminium trong tiếng Pháp .
thuộc tính [ sửa sửa mã nguồn ] Nhôm là một kim khí mềm , nhẹ với màu xám bạc ánh kim mờ , vì có một lớp mỏng ôxi hóa tạo thành rất nhanh khi nó để trần ngoài khí trời . Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng một phần ba sắt hay đồng ; nó rất mềm ( chỉ sau vàng ) , dễ uốn ( đứng thứ sáu ) và dễ dàng gia công trên máy móc hay đúc; nó có khả năng chống ăn mòn và bền vững do lớp ôxít canh gác. Nó cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí ở điều kiện bình thường .
Sức bền của nhôm tinh khiết là 7–11 MPa , trong lúc hợp kim nhôm có độ bền từ 200 MPa đến 600 MPa. [6] Các nguyên tử nhôm sắp đặt thành một cấu trúc lập phương tâm mặt ( fcc ). Nhôm có năng lượng xếp lỗi vào khoảng 200 mJ/m 2 . [7]
Nhôm đặc tính với nước tạo ra hydro và năng lượng:
2 Al + 6 H 2 O → 2 Al( OH ) 3 + 3 H 2
tính chất này có thể dùng để sản xuất hydro , tuy nhiên đặc tính này mau chóng dừng lại vì tạo lớp kết tủa keo lắng xuống , ngăn cản phản ứng xảy ra. [8]
Khi ngâm trong dung dịch kiềm đặc , lớp màng này sẽ bị phá hủy theo biến hóa
Al( OH ) 3 +NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O
tiếp tục Al lại tác dụng với nước như biến hóa trên. Quá trình này lại diễn ra đến khi Al không bị hòa tan hết.
Lịch sử [ sửa sửa mã nguồn ] Tham chiếu hàng đầu tới nhôm ( mặc dù chẳng thể chứng minh ) là trong Naturalis Historia của Gaius Plinius Secundus ( tức Pliny anh ):
Có một ngày càng người thợ vàng ở Roma được phép cho hoàng đế Tiberius xem một chiếc đĩa ăn làm từ một kim khí mới. Chiếc đĩa rất nhẹ và có màu sáng như bạc . Địa ngục thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã sản xuất kim khí từ đất sét thô. Ông cũng cam đoan với hoàng đế rằng chỉ có ông ta và chúa Trời biết cách sản xuất kim khí này từ đất thó. Hoàng đế rất ham , và như một chuyên gia về tài chính ông đã quan hoài tới nó. Tuy nhiên ông nhận ngay ra là mọi tài sản vàng , bạc của ông sẽ mất giá trị phải như người dân bắt đầu sản xuất kim khí màu sáng này từ đất thó. Vì thế , thay vì cám ơn người thợ vàng , ông đã ra lệnh chặt đầu ông ta . [9] [10]
Những người Hy Lạp và La Mã cổ đại đã sử dụng các loại muối của kim loại này như là thuốc cẩn màu ( nhuộm ) và như chất làm se vết thương , và phèn chua vẫn được sử dụng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau đề xuất cách gọi gốc của phèn chua là alumine . Năm 1808 , Humphry Davy xác định được gốc kim khí của Phèn trắng ( alum ) , mà theo đó ông đặt tên cho nhôm là aluminium .
danh tiếng của Friedrich Wöhler nhìn chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827 . Tuy nhiên , kim khí này đã được sản xuất lần đầu tiên trong dạng không nguyên chất hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Ørsted .
Nhôm được chọn làm chóp cho kỷ niệm Washington vào thời gian khi một aoxơ ( 28 , 35 g ) đáng được coi trọng bằng hai lần ngày lương của người lao động. [11]
Charles Martin Hall nhận được bằng sáng chế ( số 400655 ) năm 1886 , về quy trình điện phân để sản xuất nhôm. Henri Saint-Claire Deville ( Pháp ) đã hoàn thiện thủ pháp của Wöhler ( năm 1846 ) và biểu lộ nó trong cuốn sách năm 1859 với hai sửa đổi cho tiến bộ hơn trong quy trình là thay thế kali thành natri và hai thay vì một ( chlorure )??. Phát minh của quy trình Hall-Héroult năm 1886 đã làm cho việc làm ra nhôm từ khoáng chất trở nên không đắt tiền và hiện tại nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới.
Nước Đức trở thành nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới sau khi Adolf Hitler lên nắm quyền. Tuy nhiên , năm 1942 , những nhà máy thủy điện mới như Grand Coulee Dam đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã không thể lạc quan cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có khả năng làm ra 60.000 máy bay chiến đấu trong bốn năm. [12] .
ứng dụng [ sửa sửa mã nguồn ] Tính theo cả số lượng lẫn giá trị , việc sử dụng nhôm vượt tất thảy các kim loại khác , trừ sắt [13] , và nó đóng vai trò quan yếu trong nền kinh tế thế giới. Nhôm nguyên chất có sức chịu kéo thấp , nhưng tạo ra các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng , kẽm , magiê , mangan và silic [14] . Khi được gia công cơ-nhiệt , các hợp kim nhôm này có các tính chất cơ học có xu hướng gia tăng so với bình thường đáng kể.
Các hợp kim nhôm gây nên một thành phần quan trọng trong các máy bay và hoả tiễn do tỷ lệ sức bền cao trên cùng khối lượng.
Khi nhôm được bay hơi trong chân không , nó tạo ra lớp bao phủ v cả ánh sáng và bức xạ nhiệt . Các lớp bao phủ này làm nên một lớp mỏng của ôxít nhôm gác canh , nó không bị hư hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị. Trên thực tế , cơ hồ hết thảy các loại gương hiện đại được làm ra sử dụng lớp phản xạ bằng nhôm trên mặt sau của thủy tinh . Các gương của kính thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm , nhưng là ở mặt trước để tránh các cộng chấn bên trong mặc dầu điều này làm cho bề mặt nhạy cảm hơn với các thương tổn.
Các loại vỏ phủ nhôm đôi khi được dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khinh khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng , nhờ vào biến hóa tiếp thụ bức xạ điện từ của mặt trời tốt , mà bức xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp.
Hợp kim nhôm , nhẹ và bền , được dùng để trở tạo các chi tiết của phương tiện chuyên chở ( ô tô , máy bay , xe tải , toa xe tàu hỏa , tàu bể , v.v. )
Đóng gói ( can , giấy gói , v.v )
xử lí nước thuốc
Xây dựng ( cửa sổ , cửa , ván , v.v; tuy nhiên nó đã đánh mất vai trò chính dùng làm dây dẫn phần sau cuối của các mạng điện , trực tiếp đến người sử dụng. [15] )
Các hàng tiêu dùng có độ bền cao ( trang thiết bị , đồ nấu ăn , v.v )
Các đường dây tải điện ( mặc dù độ dẫn điện của nó chỉ bằng 60% của đồng , nó nhẹ hơn nếu tính theo khối lượng và rẻ tiền hơn [16]
chế tạo máy móc.
mặc dầu tự bản thân nó là không nhiễm từ , nhôm được sử dụng trong thép MKM và các từ thạch Alnico .
Nhôm siêu thuần khiết ( SPA ) chứa 99 , 980%-99 , 999% nhôm được sử dụng trong Công lao điện tử và sản xuất đĩa CD .
Nhôm dạng bột bình thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn. Các bông nhôm có khả năng cho thêm vào trong sơn lót , cốt yếu là trong xử lý gỗ — khi khô đi , các bông nhôm sẽ tạo ra một lớp kháng nước rất tốt.
Nhôm dương cực hóa là yên ổn hơn đối với sự ôxi hóa , và nó được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của xây dựng.
phần nhiều các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính đương đại được sản xuất từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao.
Ôxít nhôm , alumina , được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng corunđum , emery , ruby và saphia và được sử dụng trong làm ra sao thủy. Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có thể giao thoa .
Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt , nó sử dụng để làm vật liệu rắn cho tên lửa , nhiệt nhôm và các thành phần nông dân của pháo bông .
biến hóa nhiệt nhôm dùng để phối chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao ( như crôm Cr Vonfarm W... )
Sự phổ quát , điều chế [ sửa sửa mã nguồn ] Đồng vị bền của nhôm được tạo ra khi hydro hợp hạch với magiê hoặc trong các sao lớn hoặc trong các vụ nổ siêu tân tinh . [17]
mặc dầu nhôm là nguyên tố phổ thông trong vỏ quả đất ( 8 , 3% theo khối lượng ) [18] , nó lại hiếm trong dạng không bị các nghĩa vụ hoặc trách nhiệm trói buộc và đã từng được cho là kim loại quý có giá trị hơn vàng ( Người ta nói rằng Napoleon III của Pháp có các bộ đồ ăn bằng nhôm dự phòng cho những người khách quý nhất của ông. Những người khách khác chỉ có bộ đồ ăn bằng vàng ). Vì thế nhôm là kim loại tự do tương đối mới trong Công lao và được làm ra với số lượng Công lao chỉ khoảng trên 100 năm.
Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó Chia ra khỏi các loại đá có chứa nó. Vì tất nhôm của trái đất tồn tại dưới dạng các hợp chất nên nó là kim loại khó nhận được nhất. Lý do là nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ bền vững , không giống như gỉ sắt , nó không bị bong ra.
Sự tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần nông dân quan trọng của công nghiệp luyện nhôm . Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại , nó rẻ hơn rất nhiều so với làm ra từ quặng. Việc tinh chế nhôm mất mát nhiều điện năng; việc tái chế định mức hao khoảng 5% năng lượng để làm ra ra nó trên cùng một khối lượng sản phẩm. Mặc dù cho đến đầu thập niên 1900 , việc tái chế nhôm không còn là một chuye mới. Tuy nhiên , nó là lĩnh vực hoạt động trầm lắng cho đến tận những năm cuối thập niên 1960 khi sự Phát nổ của việc sử dụng nhôm để làm vỏ của các loại đồ uống , kể từ đó việc tái chế nhôm được đưa vào trong tầm chú ý của cộng đồng. Các nguồn tái chế nhôm bao gồm ôtô cũ , cửa và cửa sổ nhôm cũ , các thiết bị gia đình cũ , contenơ và các sản phẩm khác.
Nhôm là một kim loại hoạt động và rất khó phân lập nó ra từ quặng , ôxít nhôm ( Al 2 O 3 ). Việc khử trực tiếp , ví dụ với cacbon , là không kinh tế vì ôxít nhôm có điểm nóng chảy cao ( khoảng 2.000 °C ). Bởi thế , nó được tách ra bằng cách điện phân – ôxít nhôm được hòa tan trong cryôlit nóng chảy và sau thời gian ấy bị khử bởi dòng điện thành nhôm kim loại. Theo công nghệ này , nhiệt độ nóng chảy của hỗn tạp chỉ còn khoảng 950-980 °C. Cryôlit nguyên thủy được tìm thấy như một khoáng chất ở Greenland , nhưng sau thời gian ấy được thay thế bằng cryôlit tổng hợp. Cryôlit là hỗn hợp của các florua nhôm , natri và canxi ( Na 3 AlF 6 ). Ôxít nhôm trong dạng bột màu trắng thu được từ quặng bôxít tinh luyện , quặng này có vẻ đan vì chứa khoảng 30-40% ôxít sắt. Nó được tinh luyện theo công nghệ Bayer . Trước khi có công nghệ này , công nghệ được sử dụng là công nghệ Deville .
Công nghệ điện phân thay thế cho công nghệ Wöhler , là công nghệ khử clorua nhôm khan với kali .
Các điện cực trong điện phân ôxít nhôm làm từ cacbon . Khi quặng bị nóng chảy , các ion của nó chuyển động tự do. Phản ứng tại catốt mang điện âm là:
Al 3+ + 3e - → Al
Ở đây các ion nhôm bị biến chuyển ( nhận thêm điện tử ). Nhôm kim khí sau thời gian ấy chìm xuống và được đưa ra khỏi lò điện phân.
Tại cực dương ( anode ) ôxy dạng khí được tạo thành:
2O 2- → O 2 + 4e -
Cực dương cacbon bị ôxi hóa bởi ôxy . Cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế luôn luôn , do nó bị hao hụt do phản ứng:
O 2 + C → CO 2
ngược lại với anốt , các catốt Hầu như không bị mất mát trong quá trình điện phân do không có ôxy ở gần nó. Catốt cacbon được bảo vệ bởi nhôm lỏng trong lò. Các catốt bị bào mòn cốt tử là do các biến hóa điện hóa. Sau 5-10 năm , nước phụ thuộc vào dòng điện sử dụng trong quá trình điện phân , các lò điện phân cần phải sửa chữa hết thảy do các catốt đã bị bào mòn hoàn toàn.
Điện phân nhôm bằng công nghệ Hall-Héroult tiêu hao nhiều điện lực , nhưng các công nghệ khác luôn luôn có có lỗi về mặt kinh tế hay môi trường hơn công nghệ này. Thời hạn tiêu hao năng lượng phổ thông là khoảng 14 , 5-15 , 5 kWh/kg nhôm được sản xuất. Các lò hiện đại có mức tiêu thụ điện năng khoảng 12 , 8 kWh/kg. Dòng điện để thực hành công việc điện phân này đối với các công nghệ cũ là 100.000-200.000 A . Các lò bây giờ làm việc với cường độ dòng điện khoảng 350.000 A. Các lò thí nghiệm làm việc với dòng điện khoảng 500.000 A.
Năng lượng điện chiếm khoảng 20-40% trong giá thành của làm ra nhôm , phụ thuộc vào nơi đặt lò nhôm. Các lò luyện nhôm có khuynh hướng được đặt ở những lĩnh vực mà nguồn cung cấp điện dồi dào với giá điện rẻ , như Nam Phi , đảo miền nam New Zealand , Úc , Trung Quốc , Trung Đông , Nga và Québec ở Canada .
Trung Quốc hiện là nhà làm ra nhôm lớn nhất thế giới ( năm 2004 ).
Đồng vị [ sửa sửa mã nguồn ] Nhôm có chín đồng vị , số Z của chúng từ 23 đến 30. Chỉ có Al-27 ( đồng vị ổn định ) và Al-26 ( đồng vị phóng xạ , t 1/2 = 7 , 2 × 10 5 năm ) tìm thấy trong tự nhiên , tuy nhiên Al-27 có sự phổ thông trong tự nhiên là 100%. Al-26 được sản xuất từ agon trong khí quyển do đụng chạm ra đời bởi các tia vũ trụ proton . Các đồng vị của nhôm có áp dụng thực tiễn trong việc tính tuổi của trầm tích dưới biển , các vết mangan , nước đóng băng , thạch anh trong đá lộ thiên , và các tinh thạch. Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu vai trò của việc chuyển hóa , lắng đọng , lưu trữ trầm tích , thời gian cháy và sự xâm thực trong thang độ thời gian 105 đến 106 năm ( về sai số ).
Al-26 nguyên lai vũ trụ đi hàng đầu được sử dụng để Học hỏi trăng và các thiên thạch . Các thành phần của tinh thạch , sau khi thoát khỏi nguyên lai của chúng , trong khi ngao du trong không gian bị tấn công bởi các tia vũ trụ , sinh ra các nguyên tử Al-26. Sau khi rơi xuống địa cầu , tấm chắn khí quyển đã canh gác cho các phần tử này không sinh ra thêm Al-26 , và sự phân rã của nó có xác xuất sử dụng để rõ ràng tuổi trên trái đất của các tinh thạch này. Các nghiên cứu về thiên thạch cho thấy Al-26 là tương đối phổ thông trong thời gian hình thành hệ hành tinh của chúng tôi. Có thể là năng lượng được phóng thích bởi sự phân rã Al-26 liên đái đến sự nấu chảy lại và sự sai dị của một số tiểu hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4 , 55 tỷ năm. [19]
Cụm [ sửa sửa mã nguồn ] Trong tạp chí Science ngày 14 tháng 1 năm 2005 đã thông tin rằng các cụm 13 nguyên tử nhôm ( Al 13 ) được tạo ra có tính chất giống như nguyên tử iốt ; và 14 nguyên tử nhôm ( Al 14 ) có tính chất giống như nguyên tử kim khí kiềm thổ . Các nhà Học hỏi còn liên kết 12 nguyên tử iốt với cụm Al 13 để tạo ra một lớp mới của pôlyiốtua . Sự phát kiến này được thông cáo là mở ra khả năng của các đặc tính mới của bảng tuần hoàn các nguyên tố : "các nguyên tố cụm". Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Shiv N. Khanna ( Đại học Virginia Commonwealth ) và A. Welford Castleman Jr ( Đại học tiểu bang Penn ). [20]
cảnh báo [ sửa sửa mã nguồn ] Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ thông nhất mà không có công năng có ích nào cho các thân thể sống , nhưng có một số người bị dị ứng với nó — họ bị các chứng viêm da do tiếp xúc với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi ( phấn rôm ) , các rối loạn tiêu hóa và giảm hay mất khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn nấu trong các nồi nhôm , nôn mửa hay các triệu chứng khác của bị trúng độc nhôm do ăn ( uống ) các sản phẩm như Kaopectate® ( thuốc chống đi tả ) , Amphojel® và Maalox® ( thuốc chống chua ). Đối với những người khác , nhôm không bị coi là chất độc như các kim khí nặng , nhưng có dấu hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thụ nhiều , mặc dầu việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm ( phổ quát do khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt tốt ) nói chung chưa cho thấy dẫn đến tình trạng ngộ độc nhôm. Việc tiêu thụ qua nhiều các thuốc chống chua chứa các hợp chất nhôm và việc sử dụng lan tràn thặng dư các chất hút mồ hôi chứa nhôm dễ thường là nguồn độc nhất ra đời sự bị trúng độc nhôm. Địa ngục ta ý là nhôm liên đới đến bệnh Alzheimer , mặc dù các nghiên cứu gần đây đã bị bác bỏ.
Cần cẩn thận để không cho nhôm tiếp kiến với một số chất hóa học nào đó có khả năng bào mòn nó rất nhanh. Nếu , chỉ một lượng nhỏ thạch tín tiếp xúc với bề mặt của miếng nhôm có khả năng gây thiệt hại nhiều lớp ôxít nhôm bảo vệ thông thường có trên bề mặt các tấm nhôm. Trong vài giờ , thậm chí cả một cái xà có cấu trúc nặng nề có xác xuất bị làm yếu đi một cách rõ rệt. Vì lý do này , các loại nhiệt kế thuốc độc không được phép trong nhiều sân bay và hãng điện cơ , vì nhôm là thành phần nông dân kiến trúc căn bản của các máy bay.
kim loại Nhôm
Nhôm là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Thịnh hành thời Tống tử khối bằng 27 đvC. Khối lượng riêng là 2 , 7 g/cm3. Nhiệt độ nóng chảy là 660oC. Từ "nhôm" trong tiếng Việt có nguyên lai từ aluminium trong tiếng Pháp.
thuộc tính
Nhôm là một kim loại mềm , nhẹ với màu xám bạc ánh kim mờ , vì có một lớp mỏng ôxi hóa làm nên rất nhanh khi nó để trần ngoài không khí . Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng một phần ba sắt hay đồng ; nó rất mềm ( chỉ sau vàng ) , dễ uốn ( đứng thứ sáu ) và dễ dàng gia công trên máy móc hay đúc; nó có khả năng chống bào mòn và vững bền do lớp ôxít bảo vệ. Nó cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí ở hoàn cảnh thường nhật .
Lịch sử
Tham chiếu đầu tiên tới nhôm ( mặc dù chẳng thể chứng minh ) là trong Naturalis Historia của Gaius Plinius Secundus ( tức Pliny anh ):
Có một ngày càng người thợ vàng ở Roma được phép cho hoàng đế Tiberius xem một chiếc đĩa ăn làm từ một kim loại mới. Chiếc đĩa rất nhẹ và có màu sáng như bạc . Địa ngục thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã làm ra kim loại từ đất sét thô. Ông cũng cam đoan với hoàng đế rằng chỉ có ông ta và chúa Trời biết cách sản xuất kim khí này từ đất sét. Hoàng đế rất ham , và như một chuyên gia về tài chính ông đã quan tâm tới nó. Tuy nhiên ông nhận ngay ra là mọi tài sản vàng , bạc của ông sẽ mất giá trị giá như người dân bắt đầu làm ra kim khí màu sáng này từ đất thó. Bởi thế , thay vì cám ơn người thợ vàng , ông đã ra lệnh chặt đầu ông ta .
Những người Hy Lạp và La Mã cổ đại đã sử dụng các loại muối của kim loại này như là thuốc cẩn màu ( nhuộm ) và như chất làm se vết thương , và phèn chua vẫn được sử dụng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau dề xuất cách gọi gốc của Phèn trắng là alumine . Năm 1808 , Humphry Davy rõ ràng được gốc kim loại của phèn chua ( alum ) , mà theo đó ông đặt tên cho nhôm là aluminium .
tên tuổi của Friedrich Wöhler nhìn chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827 . Tuy nhiên , kim loại này đã được làm ra lần đi hàng đầu trong dạng không thuần khiết hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Ørsted .
Nhôm được chọn làm chóp cho kỷ niệm Washington vào thời gian khi một aoxơ ( 28 , 35 g ) đáng được coi trọng bằng hai lần ngày lương của người lao động.
Charles Martin Hall nhận được bằng sáng chế năm 1886 , về quy trình điện phân để làm ra nhôm. Henri Saint-Claire Deville ( Pháp ) đã hoàn thiện thủ pháp của Wöhler ( năm 1846 ) và thể hiện nó trong cuốn sách năm 1859 với hai cải tiến trong quy trình là thay thế kali thành natri và hai thay vì một ( chlorure ). Phát minh của quy trình Hall-Héroult năm 1886 đã làm cho việc sản xuất nhôm từ khoáng chất trở thành không đắt tiền và hiện nay nó được sử dụng Đường bằng phẳng trên thế giới.
Nước Đức trở thành nhà làm ra nhôm lớn nhất thế giới sau khi Adolf Hitler lên nắm quyền. Tuy nhiên , năm 1942 , những nhà máy thủy điện mới như Grand Coulee Dam đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã chẳng thể hy vọng cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có xác xuất sản xuất 60.000 máy bay khu trục trong bốn năm.
áp dụng
Tính theo cả số lượng lẫn giá trị , việc sử dụng nhôm vượt tất thảy các kim khí khác , trừ sắt , và nó đóng vai trò quan yếu trong nền kinh tế thế giới. Nhôm thuần khiết có sức chịu kéo thấp , nhưng tạo ra các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng , kẽm , magiê , mangan và silic . Khi được gia công cơ-nhiệt , các hợp kim nhôm này có các tính chất cơ học tăng lên đáng kể.
§ Các hợp kim nhôm làm nên một thành phần nông dân quan trọng trong các máy bay và hoả tiễn do tỷ lệ sức bền cao trên cùng khối lượng.
§ Khi nhôm được bay hơi trong chân không , nó tạo ra lớp bao phủ cộng chấn cả ánh sáng và bức xạ nhiệt . Các lớp bao trùm này gây nên một lớp mỏng của ôxít nhôm trông coi , nó không bị hư hỏng như các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị. Trên thực tiễn , cơ hồ tất các loại gương đương đại được làm ra sử dụng lớp v bằng nhôm trên mặt sau của thủy tinh . Các gương của kính thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm , nhưng là ở mặt trước để tránh các như: âm ba bên trong mặc dù điều này làm cho bề mặt nhạy cảm hơn với các tổn thương.
§ Các loại vỏ phủ nhôm đôi khi được dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khinh khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng , nhờ vào biến hóa hấp thụ bức xạ điện từ của kim ô tốt , mà bức xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp.
§ Hợp kim nhôm , nhẹ và bền , được dùng để chế tạo các chi tiết của công cụ vận tải ( ô tô , máy bay , xe tải , toa xe tàu hỏa , tàu chạy đường biển , v.v. )
§ Đóng gói ( can , giấy gói , v.v )
§ xử lí nước
§ Xây dựng ( cửa sổ , cửa , ván , v.v; tuy nhiên nó đã đánh mất vai trò chính dùng làm dây dẫn phần sau chót của các mạng điện , trực tiếp đến người sử dụng )
§ Các hàng tiêu dùng có độ bền cao ( trang thiết bị , đồ nấu ăn , v.v )
§ Các đường dây tải điện ( mặc dầu độ dẫn điện của nó chỉ bằng 60% của đồng , nó nhẹ hơn nếu tính theo khối lượng và rẻ tiền hơn )
§ chế tạo máy móc.
§ mặc dù tự bản thân nó là không nhiễm từ , nhôm được sử dụng trong thép MKM và các từ thạch Alnico .
§ Nhôm siêu thuần khiết ( SPA ) chứa 99 , 980%-99 , 999% nhôm được sử dụng trong công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD .
§ Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn. Các bông nhôm có xác xuất cho thêm vào trong sơn lót , cốt yếu là trong xử lý gỗ - khi khô đi , các bông nhôm sẽ tạo ra một lớp kháng nước rất tốt.
§ Nhôm dương cực hóa là ổn định hơn đối với sự ôxi hóa , và nó được sử dụng trong các khu vực khác nhau của xây dựng.
§ phần lớn các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính hiện đại được làm ra từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao.
§ Ôxít nhôm , alumina , được tìm thấy trong thiên nhiên dưới dạng corunđum , emery , ruby và saphia và được sử dụng trong sản xuất sao thủy. Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có thể giao thoa .
§ Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt , nó sử dụng để làm vật liệu rắn cho tên lửa , nhiệt nhôm và các thành phần nông dân của pháo bông .
§ biến hóa nhiệt nhôm dùng để điều chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao ( như crôm Cr Vonfarm W ... )
Sự phổ quát , pha chế
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/Bauxite_h%C3%A9rault.JPG/200px-Bauxite_h%C3%A9rault.JPG
Quặng Bauxite chứa nhôm.
mặc dầu nhôm là nguyên tố phổ biến trong vỏ quả đất ( 8 , 1% ) , nó lại hiếm trong dạng tự do và đã từng được cho là kim khí quý quý báu hơn vàng ( Người ta nói rằng Napoleon III của Pháp có các bộ đồ ăn bằng nhôm dự phòng cho những người khách quý nhất của ông. Những người khách khác chỉ có bộ đồ ăn bằng vàng ). Bởi thế nhôm là kim loại tương đối mới trong công nghiệp và được sản xuất với số lượng Công lao chỉ khoảng trên 100 năm.
Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó Chia ra khỏi các loại đá có chứa nó. Vì tuốt nhôm của trái đất tồn tại dưới dạng các hợp chất nên nó là kim khí khó nhận được nhất. Lý do là nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ vững bền , không giống như gỉ sắt , nó không bị bong ra.
Sự tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành một trong những thành phần quan trọng của Công lao luyện nhôm . Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại , nó rẻ hơn rất nhiều so với làm ra từ quặng. Việc tinh chế nhôm hao hụt nhiều điện năng; việc tái chế chỉ tiêu hao khoảng 5% năng lượng để sản xuất ra nó trên cùng một khối lượng sản phẩm. Mặc dầu cho đến đầu thập niên 1900 , việc tái chế nhôm không còn là một lĩnh vực mới. Tuy nhiên , nó là khu vực hoạt động trầm lắng cho suốt những năm cuối thập niên 1960 khi sự Phát nổ của việc sử dụng nhôm để làm vỏ của các loại đồ uống , kể từ đó việc tái chế nhôm được đưa vào trong tầm chú ý của cộng đồng. Các nguồn tái chế nhôm bao gồm ôtô cũ , cửa và cửa sổ nhôm cũ , các thiết bị Nhà ở cũ , contenơ và các sản phẩm khác.
Nhôm là một kim loại hoạt động và rất khó phân lập nó ra từ quặng , ôxít nhôm ( Al 2 O 3 ). Việc khử trực tiếp , ví dụ với cacbon , là không kinh tế vì ôxít nhôm có điểm nóng chảy cao ( khoảng 2.000 °C ). Vì thế , nó được tách ra bằng cách điện phân – ôxít nhôm được hòa tan trong cryôlit nóng chảy và sau đó bị khử bởi dòng điện thành nhôm kim loại. Theo công nghệ này , nhiệt độ nóng chảy của hổ lốn chỉ còn khoảng 950-980 °C. Cryôlit bổn sơ được tìm thấy như một khoáng vật ở Greenland , nhưng sau thời gian ấy được thay thế bằng cryôlit tổng hợp. Cryôlit là hổ lốn của các florua nhôm , natri và canxi ( Na 3 AlF 6 ). Ôxít nhôm trong dạng bột màu trắng thu được từ quặng bôxít tinh luyện , quặng này có màu đỏ vì chứa khoảng 30-40% ôxít sắt. Nó được tinh chế theo công nghệ Bayer . Trước khi có công nghệ này , công nghệ được sử dụng là công nghệ Deville .
Công nghệ điện phân thay thế cho công nghệ Wöhler , là công nghệ khử clorua nhôm khan với kali .
Các điện cực trong điện phân ôxít nhôm làm từ cacbon . Khi quặng bị nóng chảy , các ion của nó chuyển động tự do. Đặc tính tại catốt mang điện âm là:
Al 3+ + 3e - → Al
Ở đây các ion nhôm bị biến đổi ( nhận thêm điện tử ). Nhôm kim khí sau thời gian ấy chìm xuống và được đưa ra khỏi lò điện phân.
Tại cực dương ( anode ) ôxy dạng khí được tạo thành:
2O 2- → O 2 + 4e -
Cực dương cacbon bị ôxi hóa bởi ôxy . Cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế luôn luôn , do nó bị mất mát do phản ứng:
O 2 + C → CO 2
trái lại với anốt , các catốt Hầu như không bị tiêu hao trong quá trình điện phân do không có ôxy ở gần nó. Catốt cacbon được gác canh bởi nhôm lỏng trong lò. Các catốt bị bào mòn chủ yếu là do các biến hóa điện hóa. Sau 5-10 năm , phụ thuộc vào dòng điện sử dụng trong quá trình điện phân , các lò điện phân cần phải tu sửa tất do các catốt đã bị ăn mòn hoàn toàn.
Điện phân nhôm bằng công nghệ Hall-Héroult hao hụt nhiều điện năng , nhưng các công nghệ khác luôn luôn có khuyết điểm về mặt kinh tế hay môi trường hơn công nghệ này. Các quy định tiêu hao năng lượng phổ biến là khoảng 14 , 5-15 , 5 kWh/kg nhôm được sản xuất. Các lò đương đại có mức tiêu thụ điện năng khoảng 12 , 8 kWh/kg. Dòng điện để thực hiện nghề nghiệp điện phân này đối với các công nghệ cũ là 100.000-200.000 A . Các lò hiện tại làm việc với cường độ dòng điện khoảng 350.000 A. Các lò thí nghiệm làm việc với dòng điện khoảng 500.000 A.
Năng lượng điện chiếm khoảng 20-40% trong giá thành của sản xuất nhôm , nước phụ thuộc vào nơi đặt lò nhôm. Các lò luyện nhôm có khuynh hướng được đặt ở những khu vực mà nguồn cung cấp điện rất nhiều với giá điện rẻ , như Nam Phi , đảo miền nam New Zealand , Úc , Trung Quốc , Trung Đông , Nga và Québec ở Canada .
Trung Quốc hiện là nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới ( năm 2004 ).
Đồng vị
Nhôm có chín đồng vị , số Z của chúng từ 23 đến 30. Chỉ có Al-27 ( đồng vị ổn định ) và Al-26 ( đồng vị phóng xạ , t 1/2 = 7 , 2 × 10 5 năm ) tìm thấy trong tự nhiên , tuy nhiên Al-27 có sự phổ thông trong thiên nhiên là 100%. Al-26 được sản xuất từ agon trong khí quyển do va chạm sinh ra bởi các tia vũ trụ proton . Các đồng vị của nhôm có ứng dụng thực tế trong việc tính tuổi của trầm tích dưới biển , các vết mangan , nước đóng băng , thạch anh trong đá lộ thiên , và các thiên thạch. Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu vai trò của việc chuyển hóa , lắng đọng , lưu trữ trầm tích , thời kì cháy và sự xói mòn trong thang độ thời kì 105 đến 106 năm ( về sai số ).
Al-26 nguyên lai vũ trụ đi hàng đầu được sử dụng để Học hỏi mặt trăng và các thiên thạch . Các thành phần nông dân của tinh thạch , sau khi thoát khỏi nguồn gốc của chúng , trong lúc ngao du trong không gian bị tấn công bởi các tia vũ trụ , sinh ra các nguyên tử Al-26. Sau khi rơi xuống trái đất , tấm chắn khí quyển đã bảo vệ cho các phần tử này không ra đời thêm Al-26 , và sự phân rã của nó có thể sử dụng để chính xác tuổi trên trái đất của các thiên thạch này. Các nghiên cứu về tinh thạch cho thấy Al-26 là tương đối phổ quát trong thời gian hình thành hệ hành tinh của chúng ta. Có thể là năng lượng được giải phóng bởi sự phân rã Al-26 liên đái đến sự nấu chảy lại và sự sai biệt của một số tiểu hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4 , 6 tỷ năm.
báo trước
Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ biến nhất mà không có công năng có ích nào cho các thân hình sống , nhưng có một số người bị dị ứng với nó — họ bị các chứng viêm da do gặp mặt với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi ( phấn rôm ) , các rối loạn tiêu hóa và giảm hay mất khả năng tiếp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn nấu trong các nồi nhôm , nôn ọe hay các triệu chứng khác của bị trúng độc nhôm do ăn ( uống ) các sản phẩm như Kaopectate® ( thuốc chống đi rửa ) , Amphojel® và Maalox® ( thuốc chống chua ). Đối với những người khác , nhôm không bị coi là chất độc như các kim khí nặng , nhưng có ám hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thu nhiều , mặc dù việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm ( phổ biến do khả năng chống bào mòn và dẫn nhiệt tốt ) nhìn chung chưa cho thấy dẫn đến tình trạng bị trúng độc nhôm. Việc tiêu thụ qua nhiều các thuốc chống chua chứa các hợp chất nhôm và việc sử dụng lan tràn thặng dư các chất hút mồ hôi chứa nhôm có lẽ là nguồn độc nhất vô nhị ra đời sự bị trúng độc nhôm. Người ta tuy rằng nhôm có liên quan đến bệnh Alzheimer , mặc dầu các nghiên cứu gần đây đã bị bác bỏ.
Cần cẩn trọng để không cho nhôm gặp mặt với một số chất hóa học nào đó có khả năng ăn mòn nó rất nhanh. Nếu , chỉ một lượng nhỏ thuốc độc gặp mặt với bề mặt của miếng nhôm có khả năng phá hủy lớp ôxít nhôm canh giữ bình thường có trên bề mặt các tấm nhôm. Trong vài giờ , thậm chí cả một một cái xà có kiến trúc nặng nề có xác xuất bị làm yếu đi một cách rõ rệt. Vì lý do này , các loại nhiệt kế thuốc độc không được phép trong nhiều sân bay và hãng thủy lợi , vì nhôm là thành phần kiến trúc cơ bản của các máy bay.
Hóa học
trạng thái ôxi hóa 1
§ AlH được pha chế khi nhôm bị nung nóng ở nhiệt độ 1500 °C trong hiđrô .
§ Al 2 O được pha chế bằng cách nung nóng ôxít thông thường , Al 2 O 3 , với silic ở nhiệt độ 1800 °C trong chân không .
§ Al 2 S được điều chế bằng cách nung nóng Al 2 S 3 với vỏ nhôm ở nhiệt độ 1300 °C trong chân không. Nó mau chóng bị chuyển thành các chất ban sơ. Selenua được điều chế tương tự.
§ AlF , AlCl và AlBr tồn tại trong pha khí khi ba halua được nung nóng cùng với nhôm.
trạng thái ôxi hóa 2
§ Subôxít nhôm , AlO có khả năng được tồn tại khi bột nhôm cháy trong ôxy .
trạng thái ôxi hóa 3
§ quy tắc tam suất Fajans chỉ ra rằng cation hóa trị ba Al 3+ là không được mong tìm thấy trong các muối khan hay trong các hợp chất nhị phân như Al 2 O 3 . Hiđrôxít nhôm là một bazơ yếu và muối nhôm của các axít yếu , chả hạn như cacbonat , không thể tạo ra. Muối của các axít mạnh , chả hạn như nitrat , là ổn định và hòa tan trong nước , làm nên các hiđrat với chí ít sáu phân tử nước kết tinh .
§ Hiđrua nhôm , ( AlH 3 ) n , có khả năng làm ra từ trimêthyl nhôm và hiđrô dư dật. Nó cháy kèm nổ trong không khí. Nó cũng có xác xuất được điều chế bằng biến hóa của clorua nhôm trên hiđrua liti trong dung dịch ête , nhưng không thể cô lập thành dạng không bị các nghĩa vụ hoặc trách nhiệm trói buộc từ dung dịch.
§ Cacbua nhôm , Al 4 C 3 được sản xuất bằng cách nung nóng hỗn hợp hai nguyên tố trên 1.000 °C. Các tinh thể màu vàng nhạt có kiến trúc lưới phức tạp , và đặc tính với nước hay axít loãng tạo ra mêtan . Axêtylua , Al 2 ( C 2 ) 3 , được pha chế bằng cách cho axêtylen đi qua nhôm nóng.
§ Nitrua nhôm , AlN , có khả năng được làm ra từ các nguyên tố ở nhiệt độ 800 °C. Nó bị thủy phân bởi nước tạo ra amôniắc và hiđrôxít nhôm .
§ Phốtphua nhôm , AlP , được làm ra na ná , và bị thủy phân thành phốtphin ( PH 3 ).
§ Ôxít nhôm , Al 2 O 3 , tìm thấy trong thiên nhiên như là corunđum , và có khả năng pha chế bằng cách đốt nóng nhôm với ôxy hay nung nóng hiđrôxít , nitrat hoặc sulfat. Như là một loại đá quý , độ cứng của nó chỉ thua có kim cương , nitrua bo và cacborunđum . Nó gần như không hòa tan trong nước.
§ Hiđrôxít nhôm có xác xuất được pha chế như là một chất kết tủa dạng gelatin bằng cách cho thêm amôniắc vào trong dung dịch của các muối nhôm. Nó là lưỡng tính , vừa là bazơ yếu vừa là axít yếu , có thể tạo ra các muối aluminat với kim khí kiềm . Nó tồn tại trong các dạng tinh thể khác nhau.
§ Sulfua nhôm , Al 2 S 3 , có khả năng phối chế bằng cách cho sulfua hiđrô đi qua bột nhôm. Nó là một chất đa hình.
§ Florua nhôm , AlF 3 , có thể pha chế bằng cách cho hai nguyên tố hiệu quả với nhau hay cho hiđrôxít nhôm tác dụng với HF. Nó làm nên phân tử lớn , bay hơi không qua pha nóng chảy ở nhiệt độ 1.291 °C ( thăng hoa ). Nó là một chất rất trơ. Các trihalua khác là các chất dime , có kiến trúc cầu nối.
§ Các hợp chất hữu cơ của nhôm có công thức chung AlR 3 tồn tại và nếu không phải là các phân tử lớn , thìa là các chất dime hay trime . Chúng được sử dụng trong tổng hợp chất hữu cơ , ví dụ trimêtyl nhôm .
§ Các chất alumino-hyđrua của phần nhiều các nguyên tố có xác xuất tích điện dương đã được biết , trong đó có giá trị nhất là hiđrua nhôm liti , Li[AlH 4 ]. Khi bị đốt nóng , nó phân hủy thành nhôm , hiđrô và hiđrua liti , nó bị thủy phân trong nước. Nó có nhiều áp dụng trong hóa hữu cơ. Các alumino-halua [AlR 4 ] có kiến trúc tương tự.