Tới nội dung chính
Tính Ngay
13 Al 26,982

Nguyên tố số 13 · Kim loại hậu chuyển tiếp · Rắn ở 25 °C
Chu kỳ 3 · Nhóm 13 · Khối p

Nhôm: kim loại từng đắt hơn vàng, và vì sao Việt Nam có mỏ mà chưa luyện được

Năm 1852, một ounce nhôm đắt gần gấp đôi một ounce vàng. 40 năm sau, nhôm rẻ ngang sắt vụn.

6 phút đọc

Cận cảnh chóp kim loại hình chóp nhọn bốn mặt, bề mặt xỉn màu loang lổ, có dòng chữ khắc chìm ghi năm sửa chữa 1934.
Chóp nhôm trên đỉnh đài tưởng niệm Washington, chụp năm 1934. Hình ảnh lấy từ Wikimedia Commons — Theodor Horydczak · Library of Congress · Phạm vi công cộng

Nhôm là kim loại nhiều nhất trong vỏ Trái Đất. Vậy mà chỉ hơn một thế kỷ trước, người ta còn đem nhôm ra khoe như đồ trang sức.

Thời nhôm còn đắt hơn vàng

Năm 1884, người ta đúc một khối nhôm nặng 2,85 kg để đặt lên đỉnh đài tưởng niệm Washington. Đó là khối nhôm đúc lớn nhất thế giới lúc bấy giờ, vào đúng thời nhôm còn được xếp ngang kim loại quý.

Năm 1852, một ounce nhôm bán 34 USD trong khi một ounce vàng chỉ 19 USD. Tới năm 1884 giá đã hạ còn khoảng 16 USD mỗi pound (1 pound bằng 0,45 kg). Mức đó vẫn đủ đắt để một khối gần 3 kg thành món đáng đặt lên đỉnh tượng đài quốc gia.

Nhôm đắt không phải vì hiếm. Nhôm chiếm hơn 8% vỏ Trái Đất, nhiều hơn bất kỳ kim loại nào khác. Cái khó là tách nhôm ra khỏi oxy, vì nhôm bám oxy rất chặt.

Vì sao không ai nhặt được cục nhôm trong tự nhiên

Nhôm kim loại gần như không tồn tại sẵn trong tự nhiên. Chưa ai nhặt được cục nhôm kiểu như nhặt được vàng cốm hay đồng tự sinh. Nhôm luôn nằm trong đá ở dạng hợp chất: đất sét, fenspat, và quặng bauxite.

Nguyên tử nhôm: hạt nhân xếp thành năm hàng hạt, lớp quỹ đạo trong có hai electron, lớp giữa có tám, lớp ngoài cùng có ba.
13 proton và 14 neutron trong hạt nhân.

Nguyên tử nhôm có ba electron ở lớp ngoài và buông chúng khá dễ, nên nhôm dễ phản ứng hơn sắt. Nghe vậy thì nhôm phải gỉ nhanh hơn sắt mới đúng, nhưng thực tế ngược lại.

Chỗ khác nhau nằm ở lớp gỉ. Nhôm gặp không khí là phủ ngay một lớp nhôm oxit mỏng đến mức không nhìn thấy. Lớp này bám chắc, bịt kín bề mặt, nên phần kim loại bên dưới không gặp oxy nữa. Gỉ sắt thì xốp và bong ra, để lớp sắt mới tiếp tục bị ăn.

Nhẹ, không gỉ, lại dẫn điện tốt, nên nhôm có mặt ở đâu là do ba tính chất đó. Trong nhà, nhôm là xoong nồi và khung cửa nhôm kính. Tính trên cùng khối lượng, nhôm dẫn điện gần gấp đôi đồng mà giá lại rẻ hơn, nên dây tải điện cao thế treo trên cột đều là lõi nhôm.

Trộn thêm đồng, magie hay kẽm, nhôm thành hợp kim đủ cứng để làm khung máy bay. Royal Society of Chemistry ước tính một chiếc máy bay thân rộng chứa hơn 66 tấn nhôm.

Hall và Héroult tìm ra cách luyện nhôm bằng điện

Năm 1886, hai người ở hai nước cùng tìm ra một cách tách nhôm giống hệt nhau. Charles Martin Hall ở Mỹ và Paul Héroult ở Pháp đều khoảng 22 tuổi, và không hề biết về nhau.

Ý tưởng chung là hoà nhôm oxit vào criolit, một khoáng vật giúp hạ nhiệt độ nóng chảy, rồi cho dòng điện đi qua để kéo nhôm ra khỏi oxy. Trước đó người ta phải dùng natri kim loại để giành oxy với nhôm, cách vừa chậm vừa đắt.

Giá nhôm sụp đổ theo. Chỉ 10 năm sau, mỗi pound còn 0,5 USD. Nhôm rẻ đến mức người ta cuộn lại làm giấy gói thức ăn.

Luyện nhôm tốn điện đến mức nào

Làm ra nhôm vẫn phải qua hai chặng. Chặng đầu, quặng bauxite được nấu với xút để lấy ra nhôm oxit, một loại bột trắng gọi là alumin. Chặng sau mới là điện phân theo cách của Hall và Héroult. Theo quy tắc chung của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, 4 tấn bauxite khô cho 2 tấn alumin, và 2 tấn alumin cho 1 tấn nhôm.

Một cần cẩu xúc quặng khổng lồ đang đổ đất đá màu đỏ nâu thành đống lớn tại một mỏ lộ thiên.
Mỏ bauxite Weipa ở Australia. Quặng đỏ nâu này là điểm xuất phát của mọi vật bằng nhôm. Hình ảnh lấy từ Wikimedia Commons — Urbain J. Kinet · UC Berkeley · Không rõ hạn chế bản quyền

Chặng điện phân ngốn khoảng 15,4 kWh cho mỗi kg nhôm, nghĩa là hơn 15.000 kWh cho một tấn. Vì tiền điện chiếm phần lớn giá thành, nhà máy luyện nhôm bám lấy nguồn điện rẻ chứ không bám mỏ. Iceland, Na Uy và Canada đều thừa thuỷ điện hoặc địa nhiệt.

Bên trong một nhà xưởng công nghiệp rất dài, hai hàng bể điện phân chạy hút về phía cuối xưởng dưới ánh đèn vàng.
Gian bể điện phân của một nhà máy nhôm ở Na Uy. Hình ảnh lấy từ Wikimedia Commons — Jarle Vines · CC BY 3.0

Nước làm chặng điện phân nhiều nhất là Trung Quốc, với 45 triệu tấn trong năm 2025. Cả thế giới làm ra 74 triệu tấn nhôm luyện từ quặng, chưa tính nhôm tái chế.

Việt Nam có bauxite nhưng chưa luyện nhôm

Việt Nam đứng thứ 3 thế giới về trữ lượng bauxite đã xác định, khoảng 3,1 tỉ tấn. Chỉ Guinea và Australia có nhiều hơn. Hai nhà máy ở Tây Nguyên làm ra khoảng 1.500 nghìn tấn alumin mỗi năm.

Nhưng trong bảng sản lượng nhôm kim loại của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, Việt Nam không có tên. Alumin làm ra được xuất đi, còn chặng điện phân ngốn điện thì diễn ra ở nước khác.

Nồi nhôm có gây bệnh Alzheimer không?

Chuyện nồi nhôm gây bệnh Alzheimer được nhắc đi nhắc lại nhiều năm nay. Câu trả lời trung thực là chưa ai chứng minh được. Cơ quan Đăng ký Chất độc và Bệnh tật Hoa Kỳ viết rằng một số nghiên cứu thấy có liên hệ, một số khác thì không. Họ không biết chắc nhôm có gây Alzheimer hay không.

Cơ quan này cũng ghi một người trưởng thành ăn khoảng 7–9 mg nhôm mỗi ngày từ thực phẩm. Một liều thuốc kháng axit chứa nhôm có thể lên tới vài trăm mg, mà người khoẻ mạnh vẫn thải được. Lượng nhôm nồi nhả vào thức ăn ít hơn thế nhiều.

Vì sao tái chế nhôm rẻ hơn luyện mới

Hai kiện lon nhôm đã ép dẹt, nhiều màu sắc lẫn lộn, xếp chồng thành khối vuông vức.
Lon nhôm ép kiện chờ tái chế, chụp ở Đắk Lắk. Hình ảnh lấy từ Wikimedia Commons — Shansov.net · CC0

Lon nhôm thì đáng nói ở chuyện khác. Nấu lại lon cũ tốn rất ít năng lượng. Viện Nhôm Quốc tế cho biết tái chế tiết kiệm tới 95% năng lượng so với luyện từ quặng, vì chặng điện phân đã làm một lần rồi. Nấu chảy lần sau chỉ cần nhiệt.

Nhôm cũng tái chế được nhiều lần mà không xuống chất. Khoảng 75% lượng nhôm loài người từng làm ra vẫn đang nằm trong đồ dùng hằng ngày.

Mỏ nhôm rẻ nhất thế giới vì thế nằm ngay trong thùng rác.

5 điều cần nhớ về nhôm

  1. 1 Năm 1852 nhôm đắt hơn vàng; tới năm 1894 giá còn 0,5 USD mỗi pound.
  2. 2 Nhôm chiếm hơn 8% vỏ Trái Đất nhưng gần như không bao giờ nằm sẵn ở dạng kim loại.
  3. 3 Nhôm không gỉ vì lớp oxit mỏng sinh ra ngay khi gặp không khí bịt kín bề mặt.
  4. 4 Luyện nhôm ngốn điện, nên nhà máy luyện nhôm bám lấy nguồn điện rẻ chứ không bám mỏ.
  5. 5 Việt Nam có trữ lượng bauxite thứ 3 thế giới nhưng mới làm alumin, chưa luyện nhôm kim loại.
Thẻ dữ liệu
Z = 13 Al Nhôm Aluminium
Số hiệu nguyên tử
13
Khối lượng nguyên tử
26,982 u
Nhóm · Chu kỳ
13 · 3
Khối
p
Cấu hình electron
[Ne] 3s² 3p¹
Trạng thái ở 25 °C
Rắn
Độ âm điện
1,61
Năng lượng ion hoá
578 kJ/mol
Nóng chảy
660,29 °C
Sôi
2.518,85 °C
Khối lượng riêng
2,70 g/cm³
Trong vỏ Trái Đất
Hơn 8%
Tách được lần đầu
1825 · Ørsted
Tách ra tinh khiết
1827 · Wöhler

Khối lượng nguyên tử theo CIAAW/IUPAC 2021; các giá trị còn lại từ PubChem (NCBI/NIH). Có tới ba mốc được các nguồn khác nhau coi là năm phát hiện nhôm: Ørsted 1825, Wöhler 1827, và Sainte-Claire Deville 1854 khi nhôm lần đầu bán được trên thị trường. Tỉ lệ trong vỏ Trái Đất, lớp oxit bảo vệ, khả năng dẫn điện so với đồng và lượng nhôm trong một máy bay theo Royal Society of Chemistry; riêng tỉ lệ trong vỏ Trái Đất thì RSC ghi 8,1% còn USGS ghi 8,23%, nên bài chỉ nói "hơn 8%". Chuyện Hall và Héroult theo American Chemical Society. Giá nhôm các mốc lịch sử và chóp đài tưởng niệm Washington theo các nguồn học thuật dẫn trong bài History of aluminium. Điện năng luyện nhôm theo Obaidat và cộng sự, Sustainability 2018. Sản lượng, trữ lượng bauxite và số liệu Việt Nam theo USGS, Mineral Commodity Summaries 2026. Số liệu tái chế theo Viện Nhôm Quốc tế. Phần về Alzheimer và liều lượng theo ATSDR (CDC). Đối chiếu lại lần cuối 10/09/2026.

Nguyên tố xuất hiện trong bài