Hợp chất nhôm hidroxit Al(OH)3 là gì? Tính chất và ứng dụng trong đời sống

Nhôm hydroxit là một trong những loại hóa chất được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhưng ít người biết đến. Vậy hợp chất nhôm hydroxit là gì? Tính chất và ứng dụng của chất này trong đời sống là gì? Hãy cùng Đông Á tìm hiểu trong bài viết này nhé

1. Nhôm hydroxit là gì?

Nhôm hydroxit là một hợp chất hydroxit lưỡng tính có công thức hóa học Al(OH)3. Chúng được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất hydragilite (hoặc gibbsite). Đây là cấu trúc hydroxit kim loại điển hình với các dạng liên kết hydro được hình thành từ nhiều lớp nhóm hydroxyl kép với chủ yếu là các ion nhôm. Ion nhôm chiếm ⅔ lỗ trống bát diện.

Nhôm hydroxit là một hợp chất hydroxit lưỡng tính có công thức hóa học Al(OH)3

Ngoài nguồn gốc khoáng chất, Al(OH)3 còn có đặc tính của 3 dạng đa hình hiếm: doyleite, nordstrandite và bayerite. Do có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau nên hydroxit vừa có tính chất của bazơ vừa có tính chất của axit.

2. Tính chất lý hóa của nhôm hydroxit

Vì có nhiều nguồn gốc khác nhau nên nhôm hydroxit có cả tính chất bazơ và tính axit. Hãy cùng tìm hiểu các tính chất hóa lý cụ thể của Al(OH)3 dưới đây:

2.1 Tính chất vật lý

Nhôm hydroxit tồn tại dưới dạng chất rắn màu trắng vô định hình, không tan trong nước

Độ dẫn điện và dẫn nhiệt của Al(OH)3 tốt hơn sắt 3 lần, tốt hơn ⅔ lần so với đồng.

Al(OH)3 có khối lượng mol là 78,00 g/mol

Mật độ là 2,42 g/cm3

Độ hòa tan ở mức 0,0001 g/100 ml, có thể hòa tan axit, ankan,…

2.2 Tính chất hóa học

Là hợp chất lưỡng tính nên không tan trong bazơ yếu NH3

Al(OH)3 không bền với nhiệt độ nên khi đun nóng sẽ tạo ra Al2O3

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + KOH → KAlO3 + 2H3O

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]

Al(OH)3 + NaOH → 2H20 + NaAlO2

Vì có nhiều nguồn gốc khác nhau nên nhôm hydroxit vừa có tính chất của bazơ vừa có tính chất của axit.

3. Làm thế nào có thể thu được nhôm hydroxit?

Để thu được hợp chất nhôm hydroxit người ta thường kết tủa các ion Al3+ và AlO2-. Phương trình hóa học của phản ứng này cụ thể như sau:

AlO2- + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 + HCO3-

AlO2- + H+ (mức vừa đủ) + H2O → Al(OH)3

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

Al3+ + 3OH- (mức đủ) → Al(OH)3

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+

3NaOH + AlCl3 → 3NaCl + Al(OH)3

Về mặt thương mại, Al(OH)3 chủ yếu được sản xuất theo quy trình của Bayer. Quá trình này bao gồm việc phân hủy bauxite trong NaOH ở nhiệt độ cao lên tới 270oC (tương đương 518oF). Bôxit và cặn rắn được loại bỏ và nhôm hydroxit được kết tủa từ cặn của dung dịch natri aluminat. Người ta có thể chuyển Al(OH)3 này thành nhôm oxit bằng cách đun nóng.

4.Ứng dụng của nhôm hydroxit

Nhôm hydroxit được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp ngày nay. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của Al(OH)3:

4.1 Nhôm hydroxit được sử dụng trong sản xuất PAC

PAC là viết tắt của Poly Aluminium Chloride – một loại polymer vô cơ có khả năng keo tụ bụi bẩn, được sử dụng trong nhiều hoạt động công nghiệp như chất trợ lắng, xử lý nước, sản xuất giấy, dệt may,… Al(OH)3 và axit clohiđric phản ứng tạo thành PAC .

Al(OH)3 và axit clohiđric phản ứng tạo thành PAC

Trong sản xuất công nghiệp PAC, bước đầu tiên là sản xuất Al(OH)3 từ phản ứng giữa nước và nhôm oxit. Khi Al(OH)3 ở dạng bột tinh thể màu trắng sẽ được xử lý tiếp để loại bỏ tạp chất và nâng cao chất lượng. Cuối cùng trộn với axit clohydric để tạo thành hóa chất PAC.

4.2 Dùng làm nguyên liệu cho các hợp chất nhôm khác

Phần lớn Al(OH)3 được dùng để sản xuất nhôm kim loại như nhôm sunfat, nhôm hoạt tính, nhôm clorua, zeolit, polyaluminium, natri aluminat, nhôm nitrat,…

4.3 Sản xuất giấy và thủy tinh

Là thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất thủy tinh, Al(OH)3 phản ứng với oxit và silicon tạo nên độ dẻo và chống kết tinh, từ đó tạo thành thủy tinh. Trong công nghiệp sản xuất giấy, các gốc hydroxit kết hợp giúp giấy đẹp và bền hơn, hạn chế nhòe mực.

Al(OH)3 là nguyên liệu không thể thiếu trong quá trình sản xuất thủy tinh

4.4 Dùng làm chất độn chống cháy

Al(OH)3 là chất độn chống cháy hiệu quả với khả năng phân hủy ở nhiệt độ cao 180oC (tương đương 356oF), trong quá trình này chúng tỏa ra hơi nước và hấp thụ một lượng nhiệt đáng kể. Hợp chất này được thêm vào các polyme để giảm khói như cao su, PVC, epoxy,…

Đông Á là đơn vị tiên phong sản xuất và cung cấp hóa chất PAC. Với quy trình sản xuất hiện đại và nguồn cung cấp nhôm hydroxit uy tín từ Tập đoàn Than khoáng sản Việt Nam, chúng tôi cung cấp các sản phẩm hỗ trợ lắng PAC lỏng và bột PAC chất lượng cao được nhiều khách hàng tin dùng. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về hóa chất PAC của Đông Á vui lòng truy cập hot line Đông Á để biết thêm thông tin.