áp suất - atm, boxit tan dung dịch kiềm: Al2O3 xH2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + (x+ )H2O Al2O3 + 2OH - + 3H2O ↔ 2[Al(OH)4]pha loãng dung dịch nước, kết tủa Al(OH)3 tách sau nung 12000C lị quay thu Al2O3 tinh khiết: [Al(OH)4]- ↔ Al(OH)3 ↓ + OH2Al(OH)3↓ = Al2O3 + 3H2O ● Người ta điều chế Al2O3 tinh khiết cách chế hóa nefelin cao lanh, chẳng hạn nung nefelin với đá vơi lị quay 12000C: (Na2O.K2O.2Al2O3 4SiO2) + 4CaCO3 = 4CaSiO3 + 2NaAlO2 + 2KAlO2 + 4CO2↑ nghiền mịn hỗn hợp rắn thu được, sau ngâm vào nước cho khí CO2 (thu từ q trình trên) qua dung dịch aluminat: NaAlO2 + KAlO + 4H2O = Na[Al(OH)4] + K[Al(OH)4] [Al(OH)4]- + CO2 = Al(OH)3↓ + HCO3 Nung kết tủa thu Al2O3 Phương pháp thu NaHCO3, KHCO3 CaSiO3 để sản xuất xi măng (2) Vì dự trữ criolit trái đất có hạn nên người ta tổng hợp lấy criolit cách hòa tan Al(OH)3 Na2CO3 axit flohiđric : 2Al(OH)3 + 3Na2CO3 + 12HF = 2Na3[AlF6] + 3CO2↑+ 9H2O (3) Quá trình điện phân thực 9500C, với điện áp khoảng 5V cường độ dòng khoảng 100000A Thiết bị điện phân thùng vỏ sắt bên lót gạch chịu nóng Trên lớp có bọc lớp than dùng làm cực âm; cực dương thỏi than cắm vào thùng điện phân Bề mặt chất lỏng lò phủ lớp rắn chất điện li khối nóng chảy khỏi bị nguội ● Trong q trình điện phân có khí O2 bay anốt tác dụng với C tạo khí CO CO2 đồng thời có flo bay lên, tạo CF4, dương cực bị ăn mòn dần, nên trình điện phân phải hạ thấp dần cực dương xuống Quá trình điện phân tiến hành liên tục, sau thời gian , người ta lại cho thêm Al2O3 criolit cách tuần hồn; nhơm tụ lại khu vực catốt tháo ngồi Sơ đồ thiết bị điện phân mơ tả hình 35 ● Nhơm nóng chảy 660oC, Al2O3 nóng chảy nhiệt độ cao (2050 C) nên Al2O3 tan criolit nóng chảy, hạ nhiệt xuống khoảng 10000C Nhơm thu có độ tinh khoảng 99,5% Sau tinh chế lại đạt độ tinh khiết khoảng 99,998% ● Để sản xuất 1000 kg nhôm cần khoảng 4000 kg boxit( ~50% Al2O3 ) tức vào khoảng 1900 kg Al2O3 ; 70 kg criolit; 450 kg graphit làm anốt; cần lượng khoảng 56.109J ( hay 15,5.103 kwh) 4.4 Tính chất lý học nhôm ● Nhôm kim loại màu trắng bạc, để khơng khí có màu xám bề mặt phủ màng oxit mỏng, điều kiện thường màng oxit thường dày khoảng 1.10-5 mm bảo vệ cho nhơm ● Bề mặt Al ngun chất có khả phản xạ đến 90% tia sáng đồng với tia có bước sóng khác nhau, nên dùng làm vật liệu mạ lên kính viễn vọng; nhơm phản xạ tết tia nhiệt nên dùng làm xitec bảo đảm khơng bị đốt nóng xạ mặt trời ● Nhơm có độ dẫn nhiệt cao gần gấp ba lần độ dẫn nhiệt sắt, nên dùng chế tạo máy trao đổi nhiệt làm dụng cụ nấu nướng Nhơm lại có độ dẫn điện cao 0,6 lần độ dẫn điện Cu, lại nhẹ gấp ba lần Cu nên dùng làm dây dẫn điện thay cho Cu ● Ở nhiệt độ thường, nhôm tinh khiết mềm, dễ dát mỏng kéo thành sợi Ở 100 – 1500C , nhơm dát thành mỏng dày 0,01mm dùng nhiều làm máy tụ điện làm giấy gói thực phẩm 4.5 Tính chất hóa học nhơm (1) Nhơm kim loại có hoạt tính hóa học cao điều kiện thường tỏ ... graphit làm anốt; cần lượng khoảng 56.109J ( hay 15,5.103 kwh) 4.4 Tính chất lý học nhôm ● Nhôm kim loại màu trắng bạc, để khơng khí có màu xám bề mặt phủ màng oxit mỏng, điều kiện thường màng... dày 0,01mm dùng nhiều làm máy tụ điện làm giấy gói thực phẩm 4.5 Tính chất hóa học nhơm (1) Nhơm kim loại có hoạt tính hóa học cao điều kiện thường tỏ