Aluminium(Nhôm) là một nguyên tố kim loại, ký hiệu nguyên tố là Al, là kim loại nhẹ màu trắng bạc, có tính dễ uốn. Sản phẩm của nhôm thường được làm thành dạng que, dạng vảy, dạng lá, dạng bột, dạng ruy băng và dạng sợi.
Nhôm có thể tạo thành một lớp màng oxit để ngăn chặn sự ăn mòn kim loại trong không khí ẩm. Bột nhôm có thể bốc cháy dữ dội khi nung nóng trong không khí và phát ra ngọn lửa trắng chói.
Nó dễ dàng hòa tan trong axit sulfuric loãng, axit nitric, axit clohydric, natri hydroxit và dung dịch kali hydroxit, nhưng hầu như không hòa tan trong nước.
Hàm lượng nhôm trong vỏ trái đất chỉ đứng sau ôxy và silic, đứng thứ ba, và nó là nguyên tố kim loại phong phú nhất trong vỏ trái đất.
Sự phát triển của ba ngành công nghiệp quan trọng là hàng không, xây dựng và ô tô đòi hỏi đặc tính của vật liệu phải có những tính chất riêng của nhôm và hợp kim của nó, điều này tạo điều kiện thuận lợi rất nhiều cho việc sản xuất và ứng dụng nhôm kim loại mới này.
Nhôm tồn tại trong các loại đá hoặc quặng khác nhau ở dạng trạng thái hóa học, chẳng hạn như fenspat, mica, kaolinit, bauxit, alunit, v.v. Nhôm có thể được sản xuất bằng cách điện phân eutectic của nhôm oxit và criolit (Na3AlF6). Quá trình phản ứng chính như sau:
Quá trình phản ứng tách nhôm từ bôxit
Sự hòa tan: Hòa tan bôxit trong NaOH (aq): Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl (OH) 4 (natri tetrahydroxy aluminat)
Lọc: Loại bỏ oxit sắt còn sót lại (FeO), natri aluminosilicat, v.v.
Axit hóa: cho CO₂ dư vào dịch lọc: NaAl (OH) 4+ CO₂ = Al (OH) 3 ↓ + NaHCO3
Lọc và đốt Al (OH) ₃: 2Al (OH) ₃ = nhiệt độ cao = Al₂O₃ + 3H₂O
Điện phân: 2AlO3 -đpnc-> 4Al + 3O2
Cacbon (tiếng Anh: Carbon; tiếng La tinh có nghĩa là than đá) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu hóa học là C, số nguyên tử là 6 và trọng lượng nguyên tử là 12,011 u.
Có một số dạng thù hình của cacbon, những dạng phổ biến nhất bao gồm than chì, kim cương và cacbon vô định hình.
Các tính chất vật lý của các dạng thù hình này, bao gồm ngoại hình, độ cứng, độ dẫn điện, v.v., rất khác nhau. Trong điều kiện bình thường, độ dẫn nhiệt của kim cương, ống nano cacbon và graphene là cao nhất trong số các vật liệu đã biết.
Các hợp chất cacbon là cơ sở hóa học của tất cả các sinh vật trên trái đất. Phản ứng chu trình carbon-nitơ-oxy là nguồn cung cấp một phần năng lượng bên trong mặt trời và các ngôi sao khác.
Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, cacbon có thể chống lại hầu hết tất cả các chất ôxy hóa và sẽ chỉ phản ứng với chất ôxy hóa mạnh nhất. Bất kể đó là axit sunfuric, axit clohydric, clo hay bất kỳ chất kiềm nào, nó đều không thể tấn công carbon.
Ở nhiệt độ cao, cacbon sẽ phản ứng với oxi để tạo thành oxit cacbon, điều này cũng sẽ khử oxit kim loại thành nguyên chất kim loại, chẳng hạn như khử oxit sắt thành sắt tự do.
Phản ứng tỏa nhiệt này được sử dụng trong ngành công nghiệp thép để kiểm soát hàm lượng cacbon trong thép:
Fe3O4 + 4C → 3Fe + 4CO
Ở nhiệt độ cao, Cacbon có thể tác dụng được với một số kim loại tạo thành cacbua kim loại. Ở nhiệt độ 1500-1700 °C, cacbon tác dụng với nhôm tạo ra chất kết tủa màu vàng Al4C3 có phương trình hóa học:
4Al + 3C ⟶ Al4C3
Cho nhôm cacbua phản ứng với nước, tạo ra phương trình:
12H2O + Al4C3 ⟶ 4Al(OH)3 + 3CH4