Nhôm – Wikipedia tiếng Việt

Nhôm (hay Alumini) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số hiệu nguyên tử bằng 13.

Nhôm là nguyên tố thông dụng thứ ba ( sau oxy và silic ), và là sắt kẽm kim loại phổ cập nhất trong vỏ Trái Đất. Nhôm chiếm khoảng chừng 17 % khối lớp rắn của Trái Đất. Kim loại nhôm hiếm phản ứng hóa học mạnh với những mẫu quặng và xuất hiện hạn chế trong những môi trường tự nhiên khử cực mạnh. Tuy vậy, nó vẫn được tìm thấy ở dạng hợp chất trong hơn 2700 loại khoáng vật khác nhau. [ 4 ] Quặng chính chứa nhôm là boxide .

Nhôm có điểm đáng chú ý của một kim loại có tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn hiện tượng thụ động. Các thành phần cấu trúc được làm từ nhôm và hợp kim của nó là rất quan trọng cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và rất quan trọng trong các lĩnh vực khác của giao thông vận tải và vật liệu cấu trúc. Các hợp chất hữu ích nhất của nhôm là các oxide và sunfat.

Mặc dù nhôm xuất hiện thông dụng trong thiên nhiên và môi trường nhưng những muối nhôm không được bất kể dạng sống nào sử dụng. Tuy vậy với sự thông dụng của nó, những hợp chất nhôm được thực vật và động vật hoang dã dung nạp đáng kể. [ 5 ]

Tính chất vật lý[sửa|sửa mã nguồn]

Nhôm là một sắt kẽm kim loại mềm, nhẹ với màu trắng bạc ánh kim mờ, vì có một lớp mỏng mảnh oxy hóa tạo thành rất nhanh khi nó để trần ngoài không khí. Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng chừng một phần ba sắt hay đồng ; nó rất mềm ( chỉ sau vàng ), dễ uốn ( đứng thứ sáu ) và thuận tiện gia công trên máy móc hay đúc ; nó có năng lực chống ăn mòn và vững chắc do lớp oxide bảo vệ. Nó cũng không nhiễm từ và không cháy khi để ở ngoài không khí ở điều kiện kèm theo thường thì .Sức bền của nhôm tinh khiết là 7 – 11 MPa, trong khi kim loại tổng hợp nhôm có độ bền từ 200 MPa đến 600 MPa. [ 6 ] Các nguyên tử nhôm sắp xếp thành một cấu trúc lập phương tâm mặt ( fcc ). Nhôm có nguồn năng lượng xếp lỗi vào khoảng chừng 200 mJ / m². [ 7 ]

Tính chất hóa học[sửa|sửa mã nguồn]

Nhôm là một trong những sắt kẽm kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau những sắt kẽm kim loại kiềm và sắt kẽm kim loại kiềm thổ. Nhôm dễ nhường đi 3 electron để trở thành ion dương ( cation ) :

Al

Al

3
+

+
3

e

{\displaystyle {\ce {Al ->Al^3+ +3e}}}

{\displaystyle {\ce {Al ->Al^3+ +3e}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c2fd172600c7271f5689de50b28b64c48206de5e”/>
</p>
<p>Nhôm thuận tiện khử những nguyên tử phi kim thành những anion :</p>
<p>2</p>
<p>Al<br />
+<br />
3</p>
<p>Cl</p>
<p>2</p>
<p>⟶<br />
2</p>
<p>AlCl</p>
<p>3</p>
<p>{\displaystyle {\ce {2Al + 3Cl2 -> 2 AlCl3}}}</p>
<p><img alt= 2 AlCl3}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f6a1e294493e8b825790a891a1c99e41d185b65e”/>

4

Al
+
3

O

2


2

Al

2

O

3

{\displaystyle {\ce {4Al + 3O2 -> 2 Al2O3}}}

{\displaystyle {\ce {4Al + 3O2 -> 2 Al2O3}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/134dcc8f0cf0d373b2f630de207229eff04f582b”/>
</p>
<h4><span class=Tác dụng với acid[sửa|sửa mã nguồn]

Nhôm dễ dàng khử ion

H

+

{\displaystyle {\ce {H+}}}

{\displaystyle {\ce {H+}}} trong các dung dịch

HCl

{\displaystyle {\ce {HCl}}}

{\displaystyle {\ce {HCl}}}

H

2

SO

4

{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}

{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}loãng tạo thành khí

H

2

{\displaystyle {\ce {H2}}}

{\displaystyle {\ce {H2}}}:

2

Al
+
6

H

+


2

Al

3
+

+
3

H

2

{\displaystyle {\ce {2Al + 6H+ -> 2 Al^3+ +3H2}}}

{\displaystyle {\ce {2Al + 6H+ -> 2 Al^3+ +3H2}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6e662b41f9ec39029d2af7b34439610d4adc9038″/>
</p>
<p>Nhôm tác dụng mạnh với dung dịch </p>
<p>H</p>
<p>2</p>
<p>SO</p>
<p>4</p>
<p>{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}</p>
<p>đặc, nóng và </p>
<p>HNO</p>
<p>3</p>
<p>{\displaystyle {\ce {HNO3}}}</p>
<p><img alt=loãng hoặc đặc, nóng. Khi tham gia phản ứng, nhôm khử ion

S

6
+

{\displaystyle {\ce {S^6+}}}

{\displaystyle {\ce {S^6+}}} trong

H

2

SO

4

{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}

hoặc

N

5
+

{\displaystyle {\ce {N^5+}}}

{\displaystyle {\ce {N^5+}}} trong

HNO

3

{\displaystyle {\ce {HNO3}}}

xuống thành số oxy hóa thấp hơn. Nhôm không thể phản ứng trong

H

2

SO

4

{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}

đặc, nguội và

HNO

3

{\displaystyle {\ce {HNO3}}}

đặc, nguội do bị thụ động hóa bởi lớp oxide bao bọc bên ngoài (Al2O3).

Khi tác dụng với dung dịch

H

2

SO

4

{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}

đặc, nóng, nhôm khử

S

6
+

{\displaystyle {\ce {S^6+}}}

trong

H

2

SO

4

{\displaystyle {\ce {H2SO4}}}

thành

S

4
+

{\displaystyle {\ce {S^4+}}}

{\displaystyle {\ce {S^4+}}} trong

SO

2

{\displaystyle {\ce {SO2}}}

{\displaystyle {\ce {SO2}}}:

2

Al
+
6

H

2

SO

4

t

Al

2

(

SO

4

)

3

+
3

SO

2

+
6

H

2

O

{\displaystyle {\ce {2Al +6H2SO4 ->[t] Al2(SO4)3 +3SO2 +6H2O}}}

{\displaystyle {\ce {2Al +6H2SO4 ->[t] Al2(SO4)3 +3SO2 +6H2O}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6a9f7e306e5f957b3d2dac3a93b69f828f2a4d31″/>
</p>
<p>Khi tác dụng với dung dịch </p>
<p>HNO</p>
<p>3</p>
<p>{\displaystyle {\ce {HNO3}}}</p>
<p> loãng, nhôm khử </p>
<p>N</p>
<p>5<br />
+</p>
<p>{\displaystyle {\ce {N^5+}}}</p>
<p> trong </p>
<p>HNO</p>
<p>3</p>
<p>{\displaystyle {\ce {HNO3}}}</p>
<p> thành </p>
<p>N</p>
<p>2<br />
+</p>
<p>{\displaystyle {\ce {N^2+}}}</p>
<p><img alt= trong

NO

{\displaystyle {\ce {NO}}}

{\displaystyle {\ce {NO}}}:

Al
+
4

HNO

3

t

Al

(

NO

3

)

3

+
NO
+
2

H

2

O

{\displaystyle {\ce {Al +4HNO3 ->[t] Al(NO3)3 +NO +2H2O}}}

{\displaystyle {\ce {Al +4HNO3 ->[t] Al(NO3)3 +NO +2H2O}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/84d11e3bebf9ef34cc7504ea98bd90198613b533″/>
</p>
<p>Khi tác dụng với dung dịch </p>
<p>HNO</p>
<p>3</p>
<p>{\displaystyle {\ce {HNO3}}}</p>
<p> đặc, nóng, nhôm khử </p>
<p>N</p>
<p>5<br />
+</p>
<p>{\displaystyle {\ce {N^5+}}}</p>
<p> trong </p>
<p>HNO</p>
<p>3</p>
<p>{\displaystyle {\ce {HNO3}}}</p>
<p> thành </p>
<p>N</p>
<p>4<br />
+</p>
<p>{\displaystyle {\ce {N^4+}}}</p>
<p><img alt= trong

NO

2

{\displaystyle {\ce {NO2}}}

{\displaystyle {\ce {NO2}}}:

Al
+
6

HNO

3

t

Al

(

NO

3

)

3

+
3

NO

2

+
3

H

2

O

{\displaystyle {\ce {Al +6HNO3 ->[t] Al(NO3)3 +3NO2 +3H2O}}}

{\displaystyle {\ce {Al +6HNO3 ->[t] Al(NO3)3 +3NO2 +3H2O}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/559d6c6868b6e03b83e4b1a75f5fdfd27f66a832″/>
</p>
<h4><span class=Tác dụng với oxide sắt kẽm kim loại[sửa|sửa mã nguồn]

Ở nhiệt độ cao, nhôm khử được các ion kim loại hoạt động yếu hơn trở thành các đơn chất kim loại. Phản ứng này được gọi là phản ứng nhiệt nhôm.

Ở điều kiện kèm theo thường, nhôm không phản ứng với nước vì có lớp oxide Al2O3 bên ngoài bảo vệ. Nhưng khi phá bỏ lớp oxide ( hoặc tạo hỗn hống Al-Hg, vì hỗn hống sẽ ngăn không cho nhôm tính năng với oxy tạo oxide ), nhôm phản ứng ngay với nước giải phóng hydro và nguồn năng lượng :

2 Al + 6 H 2 O ⟶ 2 Al ( OH ) 3 + 3 H 2 { \ displaystyle { \ ce { 2 Al + 6H2 O -> 2 Al ( OH ) 3 + 3 H2 } } }{\displaystyle {\ce {2 Al +6H2O -> 2 Al(OH)3 + 3 H2}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3c449d5a61fa19fd8cafc774a7e850c0aab71bbf”/></span></dd>
</dl>
<p>Tính chất này hoàn toàn có thể dùng để sản xuất hydro, tuy nhiên phản ứng 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 hủy hoại theo phản ứng :</p>
<dl>
<dd><span class=Al ( OH ) 3 + NaOH ⟶ NaAlO 2 + 2 H 2 O { \ displaystyle { \ ce { Al ( OH ) 3 + NaOH -> NaAlO2 + 2H2 O } } }{\displaystyle {\ce {Al(OH)3 +NaOH -> NaAlO2 + 2H2O}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/05821a91c080987f2b79e2e56ac08f4c34f873d3″/></span></dd>
</dl>
<p>Tiếp tục Al lại công dụng với nước như phản ứng trên. Quá trình này lại diễn ra đến khi Al bị hòa tan hết .</p>
<h4><span class=Tác dụng với muối[sửa|sửa mã nguồn]

Nhôm có thể đẩy được kim loại đứng sau trong dãy hoạt động hóa học kim loại ra khỏi dung dịch muối của chúng:

2

Al
+
3

CuSO

4


2

Al

2

(

SO

4

)

3

+
3

Cu

{\displaystyle {\ce {2 Al +3CuSO4 -> 2 Al2(SO4)3 + 3 Cu}}}

{\displaystyle {\ce {2 Al +3CuSO4 -> 2 Al2(SO4)3 + 3 Cu}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ce12eb62179ddb6e72244de25d5c6111e49d6c50″/>
</p>
<p>Tham chiếu đầu tiên tới nhôm (mặc dù không thể chứng minh) là trong <i>Naturalis Historia</i> của Gaius Plinius Secundus (tức Pliny anh):
</p>
<p><i>Có một ngày một 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. Người thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã sản xuất 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 loại này từ đất sét. Hoàng đế rất thích thú, 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 nếu như người dân bắt đầu sản xuất kim loại màu sáng này từ đất sét. Vì thế, thay vì cảm ơn người thợ vàng, ông đã ra lệnh chặt đầu ông ta</i>.[9][10]
</p>
<p>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 chất làm se vết thương,phèn chua vẫn được sử dụng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau đề xuất cách gọi gốc của phèn chua là <i>alumine</i>. Năm 1808, Humphry Davy xác định được gốc kim loại của phèn chua (<i>alum</i>), mà theo đó ông đặt tên cho nhôm là <i>aluminum</i>.
</p>
<p>Tên tuổi của Friedrich Wöhler nói chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827. Tuy nhiên, sắt kẽm kim loại này đã được sản xuất lần tiên phong trong dạng không nguyên chất hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Ørsted .</p>
<p>Nhôm được chọn làm chóp cho <i>đài kỷ niệm Washington</i> vào thời gian khi một aoxơ (28,35 g) có giá trị bằng hai lần ngày lương của người lao động.[11]
</p>
<p>Trước năm 1880, nhôm có giá trị rất cao, hơn cả vàng và bạc. Nguyên do của việc này chính là và thời gian đó, khoa học chỉ mới có cách tách những mẫu nhôm rất nhỏ. Một vài dẫn chứng đơn cử là việc Napoleon III – tổng thống Pháp cho dùng dụng cụ nhà hàng siêu thị bằng nhôm khi tiếp đón những vị khác quan trọng nhất ; vua Đan Mạch đội vương miện bằng nhôm và những quý bà ở Paris thường đeo trang sức đẹp và sử dụng ống nhòm bằng nhôm nhằm mục đích biểu lộ sự giàu sang. [ 12 ]Charles Martin Hall nhận được văn bằng bản quyền trí tuệ ( số 400655 ) năm 1886, về tiến trình điện phân để sản xuất nhôm. Henri Saint-Claire Deville ( Pháp ) đã hoàn thành xong chiêu thức của Wöhler ( năm 1846 ) và bộc lộ nó trong cuốn sách năm 1859 với hai nâng cấp cải tiến trong quy trình tiến độ. Phát minh của tiến trình Hall-Héroult năm 1886 đã làm cho việc sản xuất nhôm từ khoáng chất trở thành không đắt tiền và ngày này nó được sử dụng thoáng đãng trên quốc tế .</p>
<p>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 <i>Grand Coulee Dam</i> đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã không thể hy vọng cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có thể sản xuất 60.000 máy bay chiến đấu trong bốn năm.[13].
</p>
<p>Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tổng thể những sắt kẽm kim loại khác, trừ sắt [ 14 ], và nó đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế tài chính quốc tế. Nhôm nguyên chất có sức chịu kéo thấp, nhưng tạo ra những kim loại tổng hợp với nhiều nguyên tố như đồng, kẽm, magiê, mangan và silic [ 15 ]. Khi được gia công cơ nhiệt, những kim loại tổng hợp nhôm này có những thuộc tính cơ học tăng lên đáng kể .</p>
<h2><span class=Sự thông dụng, điều chế[sửa|sửa mã nguồn]

Quặng Boxit chứa nhôm .Đồng vị bền của nhôm được tạo ra khi hydro hợp hạch với magiê hoặc trong những sao lớn hoặc trong những vụ nổ siêu tân tinh. [ 18 ]Mặc dù nhôm là nguyên tố phổ cập trong vỏ Trái Đất ( 8,3 % theo khối lượng ) [ 19 ], nó lại hiếm trong dạng tự do và đã từng được cho là sắt kẽm kim loại quý có giá trị hơn vàng ( Người ta nói rằng Napoleon III của Pháp có những bộ đồ ăn bằng nhôm dự trữ cho những người khách quý nhất của ông. Những người khách khác chỉ có bộ đồ ăn bằng vàng ). Vì thế nhôm là sắt kẽm kim loại tương đối mới trong công nghiệp và được sản xuất với số lượng công nghiệp chỉ khoảng chừng trên 100 năm .Nhôm khi mới được phát hiện là cực kỳ khó tách ra khỏi những loại đá có chứa nó. Vì hàng loạt nhôm của Trái Đất sống sót dưới dạng những hợp chất nên nó là sắt kẽm kim loại khó nhận được nhất. Lý do là nhôm bị oxy hóa rất nhanh và oxide nhôm là một hợp chất cực kỳ bền vững và kiên cố, không giống như gỉ sắt, nó không bị bong ra .Sự tái chế nhôm từ những phế thải đã trở thành một trong những thành phần quan trọng của công nghiệp luyện nhôm. Việc tái chế đơn thuần là nấu chảy sắt kẽm kim loại, nó rẻ hơn rất nhiều so với sản xuất từ quặng. Việc tinh chế nhôm tiêu tốn nhiều điện năng ; việc tái chế chỉ tiêu tốn khoảng chừng 5 % nguồn năng lượng để sản xuất ra nó trên cùng một khối lượng loại sản phẩm. Mặc dù cho đến đầu thập niên 1900, việc tái chế nhôm không còn là một nghành nghề dịch vụ mới. Tuy nhiên, nó là nghành hoạt động giải trí ngưng trệ cho đến tận những năm cuối thập niên 1960 khi sự bùng nổ của việc sử dụng nhôm để làm vỏ của những loại đồ uống, kể từ đó việc tái chế nhôm được đưa vào trong tầm quan tâm của hội đồng. Các nguồn tái chế nhôm gồm có xe hơi cũ, cửa và hành lang cửa số nhôm cũ, những thiết bị mái ấm gia đình cũ, contenơ và những loại sản phẩm khác .Nhôm là một sắt kẽm kim loại hoạt động giải trí và rất khó phân lập nó ra từ quặng, oxide nhôm ( Al2O3 ). Việc khử trực tiếp, ví dụ với cacbon, là không kinh tế tài chính vì oxide nhôm có điểm nóng chảy cao ( khoảng chừng 2.000 °C ). Vì thế, nó được tách ra bằng cách điện phân – oxide nhôm được hòa tan trong cryôlit nóng chảy và sau đó bị khử bởi dòng điện thành nhôm sắt kẽm kim loại. Theo công nghệ tiên tiến này, nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp chỉ còn khoảng chừng 950 – 980 °C. Phương trình để điều chế nhôm là :

2Al2O3 -> 4Al + 3O2

Cryôlit nguyên thủy được tìm thấy như một khoáng chất ở Greenland, nhưng sau đó được thay thế sửa chữa bằng cryôlit tổng hợp. Cryôlit là hỗn hợp của những fluoride nhôm, natri và calci ( Na3AlF6 ). Oxide nhôm trong dạng bột màu trắng thu được từ quặng boxide tinh chế, quặng này có màu đỏ vì chứa khoảng chừng 30-40 % oxide sắt. Nó được tinh chế theo công nghệ tiên tiến Bayer. Trước khi có công nghệ tiên tiến này, công nghệ tiên tiến được sử dụng là công nghệ tiên tiến Deville .Công nghệ điện phân thay thế sửa chữa cho công nghệ tiên tiến Wöhler, là công nghệ tiên tiến khử chloride nhôm khan với kali .Các điện cực trong điện phân oxide nhôm làm từ cacbon. Khi quặng bị nóng chảy, những ion của nó hoạt động tự do. Phản ứng tại catốt mang điện âm là :

Al3+ + 3e- → Al

Ở đây những ion nhôm bị đổi khác ( nhận thêm điện tử ). Nhôm sắt kẽm kim loại sau đó chìm xuống và được đưa ra khỏi lò điện phân .Tại cực dương ( anode ) oxy dạng khí được tạo thành :

2O2- → O2 + 4e-

Cực dương cacbon bị oxy hóa bởi oxy. Cực dương bị hao mòn dần và phải được sửa chữa thay thế tiếp tục, do nó bị tiêu tốn do phản ứng :

O2 + C → CO2

trái lại với anốt, những catốt gần như không bị tiêu tốn trong quy trình điện phân do không có oxy ở gần nó. Catốt cacbon được bảo vệ bởi nhôm lỏng trong lò. Các catốt bị ăn mòn đa phần là do những phản ứng điện hóa. Sau 5-10 năm, nhờ vào vào dòng điện sử dụng trong quy trình điện phân, những lò điện phân cần phải thay thế sửa chữa hàng loạt do những catốt đã bị ăn mòn trọn vẹn .Điện phân nhôm bằng công nghệ Hall-Héroult tiêu tốn nhiều điện năng, nhưng những công nghệ tiên tiến khác luôn luôn có khuyết điểm về mặt kinh tế tài chính hay thiên nhiên và môi trường hơn công nghệ tiên tiến này. Tiêu chuẩn tiêu tốn nguồn năng lượng phổ cập là khoảng chừng 14,5 – 15,5 kWh / kg nhôm được sản xuất. Các lò văn minh có mức tiêu thụ điện năng khoảng chừng 12,8 kWh / kg. Dòng điện để triển khai việc làm điện phân này so với những công nghệ tiên tiến cũ là 100.000 – 200.000 A. Các lò lúc bấy giờ thao tác với cường độ dòng điện khoảng chừng 350.000 A. Các lò thử nghiệm thao tác với dòng điện khoảng chừng 500.000 A .Năng lượng điện chiếm khoảng chừng 20-40 % trong giá tiền của sản xuất nhôm, nhờ vào vào nơi đặt lò nhôm. Các lò luyện nhôm có xu thế được đặt ở những khu vực mà nguồn cung ứng điện dồi dào với giá điện rẻ, như Nam Phi, hòn đảo miền nam New Zealand, Úc, Trung Quốc, Trung Đông, Nga và Québec ở Canada .Trung Quốc hiện là nhà phân phối nhôm lớn nhất quốc tế ( năm 2004 ) .
Nhôm có chín đồng vị, số A của chúng từ 23 đến 30. Chỉ có Al-27 ( đồng vị không thay đổi ) và Al-26 ( đồng vị phóng xạ, t1 / 2 = 7,2 × 105 năm ) tìm thấy trong tự nhiên, tuy nhiên Al-27 có sự phổ cập trong tự nhiên là 100 %. Al-26 được sản xuất từ agon trong khí quyển do va chạm sinh ra bởi những tia vũ trụ proton. Các đồng vị của nhôm có ứng dụng trong thực tiễn trong việc tính tuổi của trầm tích dưới biển, những vết mangan, nước ngừng hoạt động, thạch anh trong đá lộ thiên, và những thiên thạch. Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu và điều tra vai trò của việc chuyển hóa, và lắng đọng, tàng trữ trầm tích, thời hạn cháy và sự xói mòn trong thang độ thời hạn 105 đến 106 năm ( về sai số ) .Al-26 nguồn gốc thiên hà tiên phong được sử dụng để nghiên cứu và điều tra Mặt Trăng và những thiên thạch. Các thành phần của thiên thạch, sau khi thoát khỏi nguồn gốc của chúng, trong khi chu du trong khoảng trống bị tiến công bởi những tia vũ trụ, sinh ra những nguyên tử Al-26. Sau khi rơi xuống Trái Đất, tấm chắn khí quyển đã bảo vệ cho những thành phần này không sinh ra thêm Al-26, và sự phân rã của nó hoàn toàn có thể sử dụng để xác lập tuổi trên Trái Đất của những thiên thạch này. Các điều tra và nghiên cứu về thiên thạch cho thấy Al-26 là tương đối thông dụng trong thời hạn hình thành hệ hành tinh của tất cả chúng ta. Có thể là nguồn năng lượng được giải phóng bởi sự phân rã Al-26 có tương quan đến sự nấu chảy lại và sự sai biệt của một số ít tiểu hành tinh sau khi chúng hình thành cách đây 4,55 tỷ năm. [ 20 ]

Trong tạp chí Science ngày 14 tháng 1 năm 2005 đã thông báo rằng các cụm 13 nguyên tử nhôm (Al13) được tạo ra có tính chất giống như nguyên tử iod; và 14 nguyên tử nhôm (Al14) có tính chất giống như nguyên tử kim loại kiềm thổ. Các nhà nghiên cứu còn liên kết 12 nguyên tử iod với cụm Al13 để tạo ra một lớp mới của pôlyiodide. Sự phát kiến này được thông báo 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).[21]

Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ biến nhất mà không có chức năng có ích nào cho các cơ 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 ngộ độc nhôm do ăn (uống) các sản phẩm như Kaopectate® (thuốc chống tiêu chảy), Amphojel® và Maalox® (thuốc chống chua). Đối với những người khác, nhôm không bị coi là chất độc như các kim loại nặng, nhưng có dấu hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thụ nhiều, mặc dù việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm (phổ biến 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 quá nhiều các chất hút mồ hôi chứa nhôm có lẽ là nguồn duy nhất sinh ra sự ngộ độc nhôm. Người ta cho rằng nhôm có liên quan đến bệnh Alzheimer, mặc dù các nghiên cứu gần đây đã bị bác bỏ.

Cần cẩn trọng để không cho nhôm tiếp xúc với một số ít chất hóa học nào đó có năng lực ăn mòn nó rất nhanh. Ví dụ, chỉ một lượng nhỏ thủy ngân tiếp xúc với mặt phẳng của miếng nhôm hoàn toàn có thể tàn phá lớp oxide nhôm bảo vệ thường thì có trên mặt phẳng những tấm nhôm. Trong vài giờ, thậm chí còn cả một cái xà có cấu trúc nặng nề hoàn toàn có thể bị làm yếu đi một cách rõ ràng. Vì nguyên do này, những loại nhiệt kế thủy ngân không được phép trong nhiều trường bay và hãng hàng không, vì nhôm là thành phần cấu trúc cơ bản của những máy bay .

Trạng thái oxy hóa 1[sửa|sửa mã nguồn]

  • AlH được điều chế khi nhôm bị nung nóng ở nhiệt độ 1500 °C trong hiđrô.
  • Al2O được điều chế bằng cách nung nóng oxide thông thường, hoặc Al2O3 với silic ở nhiệt độ 1800 °C trong chân không.
  • Al2S được điều chế bằng cách nung nóng Al2S3 với vỏ nhôm ở nhiệt độ 1300 °C trong chân không. Nó nhanh chóng bị chuyển thành các chất ban đầu. Selenide được điều chế tương tự.
  • AlF, AlCl và AlBr tồn tại trong pha khí khi ba halide được nung nóng cùng với nhôm.

Trạng thái oxy hóa 2[sửa|sửa mã nguồn]

  • Suboxide nhôm, AlO có thể được tồn tại khi bột nhôm cháy trong oxy.

Trạng thái oxy hóa 3[sửa|sửa mã nguồn]

Ảnh hưởng lên thực vật[sửa|sửa mã nguồn]

Nhôm chính là một trong những yếu tố làm giảm sự tăng trưởng thực trên những đất chua. Mặc dù nó không gây hại so với sự tăng trưởng của thực vật ở những đất có độ pH trung tính, khi nồng độ của cation Al3 + trong đất chua tăng và làm rối loạn sự tăng trưởng và tính năng của rễ. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]Hầu hết những đất chua được bảo hòa với nhôm hơn là những ion hydro. Độ chua của đất là tác dụng của quy trình thủy phân những hợp chất nhôm. [ 26 ] Khái niệm dùng vôi để kiểm soát và điều chỉnh độ chua [ 27 ] để xác lập mức độ bảo hòa cơ sở trong những loại đất là cơ sở cho những quy trình thí nghiệm đất trong phòng thí nghiệm, từ đó xác định lượng vôi thiết yếu [ 28 ] cung ứng cho đất. [ 29 ]

Source: https://ta-ogilvy.vn
Category: Hỏi Đáp