# Nhôm (Aluminium)

> Kim loại từng đắt hơn vàng rồi rẻ ngang sắt vụn chỉ trong bốn mươi năm, và câu hỏi vì sao Việt Nam có mỏ mà chưa luyện được

URL: https://tinhngay.com/hoa-hoc/nguyen-to/aluminium

## 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 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.

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.

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

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