Aluminium hydroxide là gì? Tính chất, điều chế, ứng dụng

Chu Văn An

Nhôm hydroxit Al(OH)3 là chất rắn màu trắng thuộc nhóm hydroxit lưỡng tính. Nhôm hydroxit là nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhôm kim loại cũng như sản xuất thủy tinh, gốm sứ… Vậy Nhôm hydroxit là gì? Những đặc tính và ứng dụng tiêu biểu của loại hóa chất này trong đời sống là gì?… Hãy cùng tìm hiểu về Aluminium Hydroxide qua bài viết dưới đây.

1. Nhôm hydroxit Al(OH)3 là gì?

Nhôm hydroxit là một hydroxit có công thức hóa học Al(OH)3. Đây là một hydroxit lưỡng tính, cả bazơ và axit. Nhôm hydroxit còn được biết đến với những tên gọi khác: nhôm hydroxit, nhôm trihydroxit.

Trong tự nhiên, nhôm hydroxit được tìm thấy chủ yếu dưới dạng khoáng chất gọi là gibbsite (còn được gọi là hydrargillite). Ngoài ra còn có ba dạng hiếm hơn là bayerite, doyleite và nordstrandite.

Nhôm hydroxit là nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất nhôm kim loại cùng với các hợp chất nhôm. Ngoài ra, Aluminium Hydroxide còn được sử dụng trong sản xuất kính, gạch chịu lực, xi măng…

2. Tính chất đặc trưng của Nhôm hydroxit Al(OH)3

2.1 Tính chất vật lý của Nhôm hydroxit Al(OH)3

• Ngoại hình: Bột vô định hình màu trắng.
• Trọng lượng phân tử: 78,00g/mol.
• Mật độ: 2,42 g/cm³.
• Nhiệt độ nóng chảy: 300°C.
• Độ hòa tan: Nhôm hydroxit ít tan trong nước, độ hòa tan ở 20°C chỉ 0,0001 g/100ml. Tuy nhiên, nhôm hydroxit hòa tan trong axit, kiềm, HCl và H2SO4.

Nhôm hydroxit có dạng bột màu trắng

2.2 Tính chất hóa học của Nhôm hydroxit Al(OH)3

• Nhiệt phân Al(OH) thu được Al2O3

2Al(OH)3 →Al2O3 + 3H2O

• Al(OH)3 vừa có tính bazơ vừa có tính axit nên có thể phản ứng với cả dung dịch axit mạnh và dung dịch kiềm:

• Tác dụng với axit mạnh tạo thành muối:

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2

• Phản ứng với dung dịch kiềm mạnh:

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4]

Al(OH)3 + NaOH⟶ NaAlO2 + 2H2O

Cấu trúc của nhôm hydroxit Al(OH)3

3. Nhôm hydroxit Al(OH)3 được sản xuất như thế nào?

Trong công nghiệp, Nhôm hydroxit Al(OH)3 được sản xuất theo quy trình Bayer: Quặng bôxit được nhiệt phân trong NaOH ở nhiệt độ 270°C. Phần cặn rắn, cặn bôxit, được loại bỏ và nhôm hydroxit được kết tủa từ dung dịch natri aluminat.

Phương trình điều chế Al(OH)3 có thể như sau:

• Kết tủa ion Al3+:

AlCl3+ NaOH (vừa đủ) → Al(OH)3 + NaCl

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl

• Lượng mưa AlO2-:

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

NaAlO2 + HCl (đủ) + H2O → Al(OH)3 + NaCl

4. Ứng dụng phổ biến của Nhôm hydroxit Al(OH)3

Hợp chất nhôm hydroxit có nhiều ứng dụng trong đời sống. Một số ứng dụng quan trọng của nhôm hydroxit bao gồm:

4.1 Nhôm hydroxit là nguyên liệu sản xuất nhôm và hợp chất nhôm

Phần lớn sản lượng nhôm hydroxit hiện nay được sử dụng để chuyển hóa thành nhôm oxit để sản xuất nhôm kim loại. Ngoài ra, nhôm hydroxit còn là thành phần trong sản xuất các hợp chất nhôm khác như: Nhôm sunfat, nhôm clorua, nhôm nitrat, nhôm hoạt tính, alumina, polyaluminium clorua, zeolit, natri aluminat…

4.2 Nhôm hydroxit dùng làm chất độn chống cháy

Nhôm hydroxit cũng được sử dụng làm chất độn chống cháy tương tự như magie hydroxit, hỗn hợp của Huntite và hydromagnesite. Al(OH)3 phân hủy ở nhiệt độ khoảng 180°C, hấp thụ nhiệt lượng đáng kể trong quá trình đốt cháy và thải ra hơi nước nên có tác dụng làm chậm cháy. Đồng thời, sử dụng nhôm hydroxit có khả năng giảm khói nếu xảy ra hỏa hoạn với các hợp chất polymer, đặc biệt là polyester, acrylics, ethylene vinyl acetate, epoxy, nhựa PVC và cao su.

4.3 Nhôm hydroxit được dùng trong sản xuất thủy tinh, gốm sứ và giấy

Nhôm hydroxit là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất gốm sứ. Ngoài ra, trong sản xuất thủy tinh, nhôm hydroxit được thêm vào hỗn hợp silicon và các oxit khác để tạo độ dẻo và ngăn ngừa sự kết tinh.

Trong sản xuất giấy, việc thêm nhôm hydroxit và muối ăn vào nguyên liệu sẽ giúp tạo ra giấy bền và đẹp hơn, không bị lem mực.

4.4 Nhôm hydroxit dùng để lọc khí

Khi nhôm hydroxit được nung nóng trong điều kiện được kiểm soát, nhôm hoạt tính sẽ được tạo ra. Hợp chất này đóng vai trò là chất làm khô, chất hấp thụ trong quá trình lọc không khí và là chất xúc tác claus hỗ trợ trong quá trình lọc nước; chất hấp phụ làm chất xúc tác khi sản xuất polyetylen trong quy trình Scl airtech.

4.5 Nhôm hydroxit dùng trong y học

Nhôm hydroxit là thuốc kháng axit tác dụng với axit HCl dư thừa trong dạ dày để giảm axit. Nhôm hydroxit có tác dụng hỗ trợ trong điều trị tăng axit dạ dày và trào ngược dạ dày thực quản gây ợ chua, ợ chua, khó tiêu, khó chịu ở dạ dày.

Đồng thời, nhôm hydroxit còn bám vào gốc photphat của thức ăn trong dạ dày và ruột tạo thành các phức chất không hòa tan làm giảm khả năng hấp thu photphat. Nhờ đó, nhôm hydroxit được dùng để điều trị tình trạng tăng phosphat máu ở bệnh nhân suy thận hoặc cường cận giáp thứ phát.

Nhôm hydroxit Al(OH)3 được dùng trong thuốc kháng axit

5. Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản Nhôm hydroxit Al(OH)3

Trong quá trình sử dụng và bảo quản nhôm hydroxit cần lưu ý những điều sau:

• Bảo quản hóa chất ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt, nguồn nhiệt và các chất dễ cháy.
• Bảo quản phải ở khu vực riêng biệt, tránh xa các chất axit hoặc kiềm mạnh.
• Không nên để nhôm hydroxit quá lâu để tránh ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
• Không tiếp xúc trực tiếp với hóa chất. Khi sử dụng, người lao động cần được trang bị đầy đủ quần áo để bảo vệ sức khỏe như găng tay, khẩu trang, kính mắt, ủng, quần áo bảo hộ,…