Tính chất hóa học của Nhôm Al - Tác động sức khỏe của nhôm - Tác động môi trường của nhôm

Tính chất hóa học của Nhôm Al - Tác động sức khỏe của nhôm - Tác động môi trường của nhôm

Số nguyên tử : 13

Khối lượng nguyên tử : 26,98154 g.mol -1

Âm điện theo Pauling : 1.5

Tỉ trọng : 2,7 g.cm -3 ở 20 ° C

Độ nóng chảy : 660.4 °C

Điểm sôi : 2467 °C

Bán kính Vanderwaals : 0.143 nm

Bán kính Ionic : 0,05 nm

Đồng vị : 3

Đồng vị nhân tạo : 16

Vỏ điện tử : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Năng lượng ion hóa đầu tiên : 577.4 kJ.mol -1

Năng lượng của ion hóa thứ hai : 1816.1 kJ.mol -

Năng lượng của ion hóa thứ ba : 2744.1 kJ.mol -1

Tiềm năng tiêu chuẩn : - 1,67 V

Phát hiện : Hans Christian Oersted năm 1825

Nhôm - Al

Tên nhôm có nguồn gốc từ tên cổ đại cho phèn (kali nhôm sunfat), đó là alumen (Latin, có nghĩa là muối đắng). 

Nhôm là tên ban đầu do Humphry Davy cung cấp, nhưng những người khác gọi nó là nhôm và đã trở thành cái tên được chấp nhận ở châu Âu. Tuy nhiên, ở Mỹ, cái tên ưa thích là nhôm và khi Hiệp hội Hóa học Mỹ tranh luận về vấn đề này, vào năm 1925, nó quyết định gắn bó với nhôm.
Nhôm là một kim loại mềm và nhẹ. Nó có một bề mặt bạc xỉn, vì một lớp oxy hóa mỏng hình thành nhanh khi nó tiếp xúc với không khí. Nhôm không độc hại (như kim loại) không từ tính và không phát ra tia lửa.

Nhôm chỉ có một đồng vị xuất hiện tự nhiên, nhôm-27, không phải là chất phóng xạ.

Các ứng dụng

Một thành phần bạc và dẻo của nhóm kim loại nghèo, nhôm được tìm thấy chủ yếu là quặng bô xít và đáng chú ý vì khả năng chống oxy hóa (nhôm thực sự hầu như luôn bị oxy hóa, nhưng có thể sử dụng ở dạng này không giống như hầu hết các kim loại), sức mạnh và trọng lượng nhẹ của nó. Nhôm được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để tạo ra hàng triệu sản phẩm khác nhau và rất quan trọng đối với nền kinh tế thế giới. Các thành phần kết cấu được làm từ nhôm rất quan trọng đối với ngành công nghiệp hàng không và rất quan trọng trong các lĩnh vực giao thông và xây dựng khác, trong đó trọng lượng nhẹ, độ bền và sức mạnh là cần thiết.
Việc sử dụng nhôm vượt quá bất kỳ kim loại nào khác ngoại trừ sắt. Nhôm nguyên chất dễ dàng hình thành các hợp kim với nhiều nguyên tố như đồng , kẽm ,magiê , mangan và silicon .
Gần như tất cả các gương hiện đại đều được thực hiện bằng cách sử dụng lớp phủ nhôm phản chiếu mỏng ở mặt sau của một tấm kính nổi. Gương kính thiên văn cũng được phủ một lớp nhôm mỏng.
Các ứng dụng khác là đường truyền tải điện và bao bì (lon, giấy bạc, vv).
Do tính dẫn điện cao và giá thành tương đối thấp so với đồng, nhôm được giới thiệu cho hệ thống dây điện gia dụng ở mức độ lớn ở Mỹ trong những năm 1960. Thật không may vấn đề về chức năng đã được gây ra bởi hệ số lớn hơn của sự giãn nở nhiệt và xu hướng của nó để leo dưới áp lực bền vững ổn định, cả hai cuối cùng gây ra nới lỏng kết nối; ăn mòn điện tăng tăng điện trở.
Sự phát triển gần đây nhất trong công nghệ nhôm là sản xuất bọt nhôm bằng cách thêm vào kim loại nóng chảy một hợp chất (một loại kim loại lai), giải phóng khí hydro. Nhôm nóng chảy đã làm cho nó dày lên trước khi điều này được thực hiện và điều này đạt được bằng cách thêm các oxit nhôm hoặc sợi cacbua silic. Kết quả là một bọt rắn được sử dụng trong các đường hầm giao thông và trong tàu con thoi.

Nhôm trong môi trường

Nhôm là một nguyên tố phong phú trong vỏ trái đất: nó được cho là chứa trong một tỷ lệ phần trăm từ 7,5% đến 8,1%. Nhôm rất hiếm ở dạng tự do của nó. Nhôm đóng góp rất nhiều vào các tính chất của đất, nơi nó hiện diện chủ yếu là hydroxide nhôm không hòa tan.
Nhôm là một kim loại phản ứng và rất khó để tách nó ra khỏi quặng, nhôm oxit (Al 2 O 3 ). Nhôm là một trong những kim loại khó nhất trên trái đất để tinh luyện, lý do là nhôm bị oxy hóa rất nhanh và oxit của nó là hợp chất cực kỳ ổn định, không giống như gỉ sắt, không bị bong ra. Lý do mà nhôm được sử dụng trong nhiều ứng dụng là lý do tại sao nó rất khó sản xuất.
Một số đá quý được làm bằng dạng tinh thể trong suốt của oxit nhôm được gọi là corundum. Sự hiện diện của các dấu vết của các kim loại khác tạo ra các màu sắc khác nhau: coban tạo ra ngọc bích blues, và crom tạo ra hồng ngọc đỏ. Cả hai đều dễ dàng và rẻ tiền để sản xuất nhân tạo. Topaz là nhôm silicate màu vàng bởi các dấu vết của sắt.
Việc thu hồi kim loại này từ phế liệu (qua tái chế) đã trở thành một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp nhôm. Sản xuất công nghiệp trên toàn thế giới của kim loại mới là khoảng 20 triệu tấn mỗi năm, và một số tiền tương tự được tái chế. Trữ lượng quặng đã biết là 6 tỷ tấn.

Tác dụng sức khỏe của nhôm

Nhôm là một trong những kim loại được sử dụng rộng rãi nhất và cũng là một trong những hợp chất được tìm thấy thường xuyên nhất trong lớp vỏ trái đất. Do những sự kiện này, nhôm thường được biết đến như một hợp chất vô tội. Nhưng vẫn còn, khi một trong những tiếp xúc với nồng độ cao, nó có thể gây ra vấn đề sức khỏe. Dạng nhôm hòa tan trong nước gây ra các tác hại, các hạt này được gọi là các ion. Chúng thường được tìm thấy trong dung dịch nhôm kết hợp với các ion khác, ví dụ như nhôm clo.

Sự hấp thu nhôm có thể xảy ra thông qua thực phẩm, thông qua hơi thở và tiếp xúc với da. Sự hấp thu lâu dài của nồng độ nhôm đáng kể có thể dẫn đến những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, chẳng hạn như:

- Thiệt hại cho hệ thần kinh trung ương
- Chứng mất trí nhớ
- Mất trí nhớ
- Lắng nghe

Nhôm treming nặng là một nguy cơ trong một số môi trường làm việc, chẳng hạn như các mỏ, nơi nó có thể được tìm thấy trong nước. Những người làm việc trong các nhà máy mà nhôm được áp dụng trong quá trình sản xuất có thể chịu đựng các vấn đề về phổi khi họ hít phải bụi nhôm. Nhôm có thể gây ra vấn đề cho bệnh nhân thận khi nó đi vào cơ thể trong thời gian thận.

Hít phải nhôm và nhôm oxit đã được phân tách đã được báo cáo là nguyên nhân gây xơ hóa phổi và tổn thương phổi. Hiệu ứng này, được gọi là Bệnh của Shaver, là phức tạp bởi sự hiện diện trong không khí hít vào của silica và oxit sắt . Cũng có thể liên quan đến bệnh Alzheimer.

Tác động môi trường của nhôm

Các tác động của nhôm đã thu hút sự chú ý của chúng tôi, chủ yếu là do các vấn đề axit hóa. Nhôm có thể tích tụ trong thực vật và gây ra các vấn đề về sức khỏe cho động vật tiêu thụ các loại cây này.

Nồng độ nhôm dường như cao nhất trong các hồ được axit hóa. Ở những hồ này, số lượng cá và động vật lưỡng cư đang giảm do phản ứng của các ion nhôm với protein trong mang cá và phôi của ếch.
Nồng độ nhôm cao không chỉ gây ra tác động lên cá mà còn trên các loài chim và các động vật khác tiêu thụ cá và côn trùng bị ô nhiễm và khi động vật hít thở nhôm trong không khí. Hậu quả đối với các loài chim ăn cá bị ô nhiễm là mỏng vỏ trứng và gà con có trọng lượng sinh thấp. Hậu quả đối với động vật hít thở trong không khí bằng nhôm có thể là vấn đề về phổi, giảm cân và giảm hoạt động.

Một hiệu ứng môi trường tiêu cực khác của nhôm là các ion của nó có thể phản ứng với phốt phát, khiến cho phốt phát ít có sẵn cho sinh vật nước.

Nồng độ cao của nhôm có thể không chỉ được tìm thấy trong các hồ và không khí axit hóa, mà còn trong nước ngầm của đất chua. Có những dấu hiệu mạnh mẽ rằng nhôm có thể làm hỏng rễ cây khi nó nằm trong nước ngầm.