التآكل والتغيرات الكيميائية في معدن الألمنيوم

الألومنيوم معدن له العديد من التطبيقات الصناعية. في حالته النقية يكون رد الفعل للغاية. ومع ذلك ، فهو أقل تفاعلًا ويقاوم التآكل بسبب الطلاء الذي يحدث على سطحه. هذا الطلاء هو أكسيد الألومنيوم الذي يحمي الألومنيوم تحته. يمكن أن تتفاعل مواد كيميائية مختلفة مع أكسيد الألومنيوم ، وبالتالي يحتمل أن تعزز المزيد من التآكل والتغييرات في الألومنيوم النقي تحتها.

يمنع تفاعل الألمنيوم حدوثه بشكل طبيعي في حالته النقية. بدلاً من ذلك ، فهو موجود في خام يسمى البوكسيت. من أجل إنتاج الألومنيوم لاستخدامه في العالم الصناعي ، يجب أن يخضع البوكسيت لعملية تنقية تسمى عملية باير. شحنة أيونات الألومنيوم هي +3. هذا يعني أن الذرات لديها ثلاثة بروتونات أكثر من الإلكترونات. من أجل إضافة إلكترونات إلى أيونات الألومنيوم ، تتطلب عملية التنقية بالتالي كمية كبيرة من الكهرباء.

أكسيد الألومنيوم له صيغة كيميائية من Al2O3. تحتوي شحنتا الألومنيوم على شحنة مجمعة +6 ، وشحنة مجمعة لأيونات الأكسجين -6. سوف تتفاعل ذرات الألمنيوم النقي مع ذرات الأكسجين لتشكيل طبقة من أكسيد الألومنيوم على سطح عينة الألومنيوم النقي. أكسيد الألومنيوم مركب بلوري شديد الصلابة ، مع نقطة انصهار تزيد عن 2000 درجة مئوية (3632 فهرنهايت).

يعتبر تكوين أكسيد الألومنيوم مثالاً على التآكل. ذرات الألمنيوم تفقد الإلكترونات لذرات الأكسجين. ومع ذلك ، فإن طبقة أكسيد الألومنيوم التي تتشكل على سطح الألمنيوم النقي تحمي الألومنيوم تحتها من المزيد من التآكل. يمكن حماية الألومنيوم بشكل أكبر بواسطة طبقة أكثر سمكًا من أكسيد الألومنيوم في العينة. يتم تحقيق ذلك من خلال التحليل الكهربائي.

أكسيد الألومنيوم ليس منيعًا للتغيرات الكيميائية الأخرى. يتفاعل أكسيد الألومنيوم مع أيونات OH لتكوين هيدروكسيد الألومنيوم. لذلك ، ليس من الجيد تعريض أي أواني أو أواني من الألومنيوم للأطعمة والمواد الكيميائية القلوية أو الأساسية. عندما ينكسر أكسيد الألومنيوم ، فإن هذا سيمكن الألمنيوم النقي تحته من التفاعل أيضًا. من ناحية أخرى ، يمكن للمركبات الحمضية أن تقوي طبقة أكسيد الألومنيوم وتساعد على منع التآكل والتفاعلات الكيميائية الأخرى.