Chuyên đề 8. Kim loại nhóm A

Điều chế nhôm

Chi tiết

Chuyên mục: Chuyên đề 8. Kim loại nhóm A

Được viết ngày Thứ bảy, 20 Tháng 12 2014 08:44

Viết bởi Nguyễn Văn Đàm

     Để điều chế nhôm thường chỉ dùng phương pháp điện phân nóng chảy. Do trong tự nhiên nhôm tồn tại chủ yếu ở dạng nhôm oxit nên điện phân nóng chảy nhôm oxit là cách hiệu quả nhất:

- Nguyên liệu: Quặng boxit Al₂O₃ (thường bị lẫn SiO₂ và Fe₂O₃).

- Các giai đoạn điều chế:

1. Tinh chế quặng boxit (làm sạch nguyên liệu)

- Đây là giai đoạn quan trọng vì nếu không làm sạch nguyên liệu nhôm điều chế ra có lẫn tạp chất sẽ dễ bị ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

- Nguyên liệu được cho tác dụng với dung dịch xút nóng:

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H­₂O

2NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ + H₂O

- Sau đó sục khí CO₂ dư vào dung dịch:

NaAlO₂ + CO₂ + 2H₂O → NaHCO₃ + Al(OH)₃

               NaOH + CO₂ → NaHCO₃

- Lọc lấy kết tủa nung ở 900⁰C sẽ thu được oxit nhôm tinh khiết

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

2. Điện phân Al₂O₃ nóng chảy

- Điện phân nóng chảy Al₂O₃ có mặt criolit Na₃AlF₆ (giúp hạ nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃từ 2050⁰C xuống 900⁰C; tăng độ dẫn điện do tạo thành nhiều ion hơn; tạo lớp bảo vệ không cho O₂ phản ứng với Al nóng chảy):                       

2Al₂O₃ → 4Al + 3O_­2

- Quá trình điện phân thường dùng điện cực bằng than chì nên có phản ứng phụ giữa điện cực và oxi ở cực dương (tạo khí CO và CO₂) vì vậy trong quá trình điện phân phải thường xuyên hạ thấp điện cực.

    Dưới đây là bài tập và câu hỏi mời các bạn tham khảo: