NGUYÊN TẮC, NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NHÔM

1. Nguyên tắc

  - Khử ion Al³⁺ thành Al.

Al³⁺ +3e → Al

2. Phương pháp sản xuất nhôm

  - Điện phân nóng chảy Al₂O₃.

Tại sao không điện phân nóng chảy AlCl₃ hoặc Al(OH)₃? Vì:

 - AlCl₃ là chất thăng hoa nên khi đun nóng đến nhiệt độ nhất định AlCl₃ sẽ bốc hơi.

- Al(OH)₃ là chất kém bền. Nên khi đun nóng

       2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

3. Nguyên liệu sản xuất nhôm

  - Quặng boxit Al₂O₃ có lẫn SiO₂ và Fe₂O₃. 

4. Các giai đoạn điều chế 

- Làm sạch nguyên liệu:

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H­₂O

2NaOH + SiO₂ → Na₂SiO₃ + H₂O

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

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

 - Điện phân nóng chảy Al₂O₃ có mặt criolit Na₃AlF₆ 

 - Vai trò của criolit Na₃AlF₆  

  + Hạ nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃từ 2050⁰C xuống 900⁰C. 

  + Tăng độ dẫn điện do tạo thành nhiều ion hơn.

  + Nhôm sinh ra tinh khiết hơn. 

  + Tạo lớp bảo vệ không cho O₂ phản ứng với Al nóng chảy.

                   2Al₂O₃ → 4Al + 3O_­2

5. Sơ đồ điện phân nóng chảy Al₂O₃ 

                         Catot ( – )  Al₂O₃   Anot ( + ) 

Al³⁺ + 3e → Al                        2O^2- → O₂ + 4e

Phương trình điện phân là:

2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

* Lưu ý: Oxi sinh ra ở anot trong điều kiện đó sẽ tác dụng với cacbon của điện cực làm cho anot bị ăn mòn.

 C + O₂ → CO₂

CO₂ + C → 2CO

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng