Korrosion og kemiske ændringer i aluminiummetal

Aluminium er et metal, der har mange industrielle anvendelser. I sin rene tilstand er det meget reaktivt. Det gøres dog mindre reaktivt og modstår korrosion på grund af en belægning, der opstår på overfladen. Denne belægning er aluminiumoxid, der beskytter aluminiumet under den. Forskellige kemikalier kan reagere med aluminiumoxidet og derved muligvis fremme yderligere korrosion og ændringer i det rene aluminium nedenunder.

Aluminiums reaktivitet forhindrer det i at forekomme naturligt i sin rene tilstand. I stedet er den til stede i en malm kaldet bauxit. For at give aluminium til brug i den industrielle verden skal bauxit gennemgå en rensningsproces kaldet Bayer-processen. Aluminiumioner har en ladning på +3. Dette betyder, at atomer har tre flere protoner end elektroner. For at tilføje elektroner til aluminiumioner kræver rensningsprocessen derfor en stor mængde elektricitet.

Aluminiumoxid har en kemisk formel Al2O3. De to aluminiumioner har en samlet ladning på +6, og iltionerne har en kombineret ladning på -6. Rene aluminiumatomer reagerer med iltatomer for at danne et lag af aluminiumoxid på overfladen af ​​en ren aluminiumprøve. Aluminiumoxid er en meget hård krystallinsk forbindelse med et smeltepunkt på over 2.000 grader Celsius (3.632 Fahrenheit).

Oprettelsen af ​​aluminiumoxid er et eksempel på korrosion. Aluminiumsatomer mister elektroner til iltatomer. Imidlertid beskytter laget af aluminiumoxid, der dannes på overfladen af ​​rent aluminium, aluminiumet under det mod yderligere korrosion. Aluminiumet kan beskyttes endnu mere af et tykkere lag aluminiumoxid på en prøve. Dette opnås gennem elektrolyse.

Aluminiumoxid er ikke uigennemtrængelig for andre kemiske ændringer. Aluminiumoxid reagerer med OH-ioner til dannelse af aluminiumhydroxid. Derfor er det ikke en god ide at udsætte aluminiumsgryder og pander for alkaliske eller basiske fødevarer og kemikalier. Når aluminiumoxidet bryder sammen, vil det også gøre det muligt for den rene aluminium under at reagere. Syreforbindelser kan på den anden side styrke aluminiumoxidlaget og hjælpe med at forhindre korrosion og andre kemiske reaktioner.