Nội dung chính Hóa học 9 Cánh diều bài 17: Tách kim loại. Sử dụng hợp kim

BÀI 17. TÁCH KIM LOẠI. SỬ DỤNG HỢP KIM

I. Phương pháp tách kim loại

- Các phương pháp phổ biến thường được dùng để tách kim loại ở dạng đơn chất từ hợp chất gồm

1. Phương pháp điện phân nóng chảy

Thường dùng để điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Al,...

Ví dụ:

2. Phương pháp nhiệt luyện: 

Thường dùng để điều chế các kim loại hoạt động hoá học trung bình và yếu như Zn, Fe,...

Ví dụ:

II. Hợp chất

1. Khái niệm

Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa kim loại cơ bản và kim loại khác hoặc phi kim.

Ví dụ:

Tôn lợp nhà thường là hợp kim của sắt - kẽm, một số mạ nhôm kẽm,...để kháng nhiệt, chống ăn mòn, mang tính thẩm mỹ

2. Sử dụng hợp kim

Một số hợp kim có nhiều điểm ưu việt hơn so với kim loại: hợp kim thường có độ cứng, độ bền, khả năng chống ăn mòn và gỉ sét lớn hơn so với kim loại,...

Ví dụ: 

- Những hợp kim không gỉ như inox dùng để chế tạo các dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp, …

- Hợp kim của vàng với Ag, Cu (vàng tây) đẹp và cứng dùng để chế tạo đồ trang sức và trước đây ở một số nước còn dùng để đúc tiền.

- Một số hợp kim của nhôm nhẹ, bền, chịu được nhiệt độ và áp suất cao dùng để tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay, ô tô,...

3. Một số hợp kim phổ biến

Hợp kim của sắt và hợp kim của nhôm được sử dụng phổ biến trong đời sống:

4. Sản xuất gang, thép

a) Sản xuất gang

Gang là hợp kim của sắt với carbon, trong đó hàm lượng carbon chiếm từ 2-5%, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố khác như Si, Mn, S,...

- Nguyên liệu:

quặng sắt (Thường là quặng hematite), than cốc, chất tạo xỉ (ví dụ CaCO₃, SiO₂,...) và không khí.

- Các giai đoạn chính của sản xuất gang:: sản xuất gang trong lò luyện kim (lò cao).

+ Phản ứng tạo thành khí CO:

- Phản ứng khử oxide sắt thành sắt.

- Sắt nóng chảy hòa tan một ít carbon tạo thành gang.

- Đá vôi bị phân hủy thành CaO, kết hợp với SiO₂ có trong quặng tạo thành xỉ.

- Xỉ nhẹ nổi lên trên và được đưa ra ở cửa tháo xỉ.

b) Sản xuất thép 

- Thép là hợp kim của sắt, có dưới 2% carbon và lượng nhỏ nguyên tố khác: Si, Mn, Cr, …

- Nguyên liệu: Gang, sắt thép phế liệu, khí oxygen

- Nguyên tắc: Giảm hàm lượng tạp chất như C, Si, Mn, … bằng cách oxi hóa thành oxide

Trả lời câu hỏi mở rộng

- Khí thải trong quá trình sản xuất gang, thép là CO₂ (có thể có CO nếu không phản ứng hết với oxide của sắt), SO₂. 

- Nếu các khí này không được xử lí mà đưa thẳng ra ngoài môi trường thì

+ Khí SO₂ độc, nếu thải ra ngoài môi trường sẽ gây ô nhiễm không khí, mưa acid, cây trồng giảm năng suất, người hít phải sẽ khó thở,...

+ Khí CO độc, nếu thải ra ngoài môi trường, người hít phải sẽ khó thở, có thể dẫn đến tử vong.

+ Khi nồng độ khí CO₂ vượt mức cho phép có thể dẫn đến hiệu ứng nhà kính, nóng lên toàn cầu.