Nhôm Hidroxit là gì và điều chế hợp chất từ cách nào?

Nhôm Hidroxit là một trong những hoạt chất được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ví dụ như nguyên liệu sản xuất gốm sứ, hợp chất nhôm và thủy tinh,... Vậy cụ thể nhôm hydroxit là gì? Điều chế nhôm hydroxit - Al(OH)3 theo phương pháp nào? Hãy đọc tiếp bài viết dưới đây để tìm hiểu chi tiết hơn về các câu hỏi này.

1. Khái niệm về nhôm hidroxit

Nhôm hydroxit có công thức hóa học là Al(OH)3. Đây là hợp chất được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng Hydragilit hay Gibbsite. Đồng thời cũng là thuộc loại cấu trúc kim loại Hydroxit điển hình với nhiều dạng liên kết hydro khác nhau hình thành từ nhiều lớp kép của các nhóm Hydroxyl. Trong đó chiếm tới ⅔ các ion nhôm trên tổng số các lỗ bát diện giữa hai lớp. Do đó, Hidroxit có tính chất lưỡng tính bởi sự ra đời với nhiều nguồn gốc khác nhau. Nó vừa mang tính chất bazo, vừa mang tính chất của axit.

Tên gọi hệ thống: Aluminium(3+) trioxidanide.

Các tên gọi khác: Aluminic acid, Aluminic hydroxide, Aluminium(III) hydroxide, Aluminium hydroxide, Hydrated alumina, Orthoaluminic acid….

Hình 1: Cấu trúc Nhôm hidroxit

2. Tính chất hóa học và tính chất vật lý nhôm hidroxit

2.1. Tính chất vật lý Al(OH)3

- Nhôm hidroxit xuất hiện ở thể rắn, khả năng dẫn điện tốt (bằng ⅔ lần đồng và gấp 3 lần sắt) và có màu trắng vô định hình không tan được trong nước. Ngoài ra, tính dẫn nhiệt của nhôm hidroxit cũng cao gấp 3 lần so với sắt.

- Khối lượng phân tử: 78.00 g/mol.

- Khối lượng riêng: 2,42 g/cm3.

- Nhiệt độ nóng chảy: 300 độ C.

- Độ hòa tan: 0..0001g/100 mL và tan trong cả alkan, axit,...

Hình 2: Bột nhôm hydroxit

2.2. Tính chất hoá học của nhôm hidroxit là gì?

- Hợp chất nhôm hidroxit khi tiếp xúc với nhiệt tương đối kém về độ bền. Nên khi đun nóng Al(OH)3 sẽ chuyển thành Al2O3. Phương trình hóa học: 

2Al(OH)3 →Al2O3 + 3H2O

- Đây là hợp chất lưỡng tính có thể tác dụng với cả bazo và axit.

- Khả năng tác dụng mạnh với axit: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

- Khả năng tác dụng với dung dịch có tính kiềm mạnh: 

Al(OH)3 + KOH → KAlO3 + 2H3O

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]

Al(OH)3 + NaOH⟶ 2H2O + NaAlO2

3. Điều chế nhôm hidroxit bằng cách nào?

Người ta thường cho kết tủa ion Al3+, kết tủa AlO2 để điều chế ra nhôm hidroxit AI(OH)3. Điều chế hợp chất này thông qua các phương trình hóa học như sau:

- Kết tủa AlO2-

+ Phương trình hóa học: AlO2- + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + HCO3-

+ Phương trình hóa học: AlO2- + H+ (vừa đủ) + H2O → Al(OH)3

+ Phương trình hóa học: NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3

- Kết tủa ion Al3+

+ Phương trình hóa học: Al3+ + 3OH- (vừa đủ) → Al(OH)3

+ Phương trình hóa học: Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+

+ Phương trình hóa học: 3NaOH + AlCl3 → 3NaCl + Al(OH)3

Hình 3: Nhôm hidroxit điều chế như thế nào?

4. Ứng dụng của Hydroxit nhôm trong các lĩnh vực

4.1. Làm nguyên liệu sản xuất nên các hợp chất nhôm khác

Con người ứng dụng nhôm hidroxit trong sản xuất nhôm sunfat, nhôm kim loại polyaluminium clorua, nhôm clorua, natri aluminat, zeolit, nhôm nitrat,...

4.2. Ứng dụng ở một vài ngành công nghiệp

Hợp chất này cũng được sử dụng trong một số ngành công nghiệp sản xuất hiện nay. Có thể lấy ví dụ một số ngành như sau:

- Có ứng dụng trong sản xuất gốm sứ. 

- Nhằm tạo độ dẻo, ngăn chặn sự kết tinh, hợp chất này còn tác dụng với silic và các oxit để tạo nên thủy tinh.

- Các gốc hydroxit kết hợp với nhau trong ngành sản xuất giấy có tác dụng giúp giấy bền hơn và đẹp hơn. Do đó,nó được ứng dụng để kết hợp cùng với muối ăn và bột giấy. Nhôm clorua được hình thành dưới sự tác động của phản ứng trao đổi và bị thủy phân mạnh, qua đó tạo ra hydroxit. Nhờ Hydroxit, những sợi xenlulo sẽ được liên kết bền bỉ với nhau. Do đó, sẽ không xảy ra hiện tượng nhòe mực khi viết.

4.3. Ứng dụng trong ngành công nghiệp dệt và nhuộm

Trong ngành công nghiệp sản xuất bao bì, nhựa, sơn và cao su, nhôm hidroxit cũng được sử dụng phổ biến. Nó đóng vai trò giống như một chất độn chống cháy cho các ứng dụng polymer. Trong điều kiện nhiệt độ 180°C (356°F), hợp chất này sẽ được phân hủy hoàn toàn. Trong các quá trình xảy ra phản ứng, đây cũng đồng thời được xem là yếu tố chủ đạo trong việc hấp thụ lượng lớn nhiệt sinh ra.

Hình 4: Nhôm hydroxit đóng vai trò chất độn chống cháy

4.4. Ứng dụng trong y tế, sản xuất dược phẩm

Trong y tế, hợp chất hydroxit nhôm cũng được sử dụng trong việc điều chế các loại thuốc. Hợp chất này giúp hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến dạ dày, trào ngược, tăng axit, ợ chua,... Tuy nhiên khi dùng nhôm hidroxit, bạn cần chú ý đến một vài vấn đề sau:

- Nếu xuất hiện bất cứ dấu hiệu dị ứng nào với nhôm hydroxid hoặc các loại thuốc, bạn đều phải báo với bác sĩ.

- Nếu bạn đang dùng bất kỳ loại thuốc kê toa hoặc không kê toa, bao gồm cả vitamin cũng đều phải báo với bác sĩ.

- Nếu đang mang thai, dự định có thai hoặc cho con bú hãy tham khảo ý kiến bác sĩ. 

Trong đời sống, nhôm hidroxit được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Mong rằng các thông tin chia sẻ trong bài viết đã đáp ứng đúng nhu cầu tìm kiếm của bạn. Từ đó giúp bạn hiểu rõ hơn về hợp chất này.