एल्यूमिनियम धातु में जंग और रासायनिक परिवर्तन

एल्युमिनियम एक धातु है जिसमें कई औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। अपनी शुद्ध अवस्था में यह अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है। हालांकि, इसे कम प्रतिक्रियाशील बनाया जाता है और इसकी सतह पर होने वाली कोटिंग के कारण जंग का प्रतिरोध करता है। यह कोटिंग एल्यूमीनियम ऑक्साइड है, जो इसके नीचे एल्यूमीनियम की रक्षा करती है। विभिन्न रसायन एल्यूमीनियम ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिससे संभावित रूप से आगे जंग को बढ़ावा मिलता है और नीचे शुद्ध एल्यूमीनियम में परिवर्तन होता है।

एल्युमिनियम की प्रतिक्रियाशीलता इसे अपनी शुद्ध अवस्था में प्राकृतिक रूप से होने से रोकती है। इसके बजाय, यह बॉक्साइट नामक अयस्क में मौजूद होता है। औद्योगिक दुनिया में उपयोग के लिए एल्यूमीनियम का उत्पादन करने के लिए, बॉक्साइट को एक शुद्धिकरण प्रक्रिया से गुजरना होगा जिसे बायर प्रक्रिया कहा जाता है। एल्युमिनियम आयनों का आवेश +3 होता है। इसका मतलब है कि परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की तुलना में तीन अधिक प्रोटॉन होते हैं। एल्यूमीनियम आयनों में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने के लिए, शुद्धिकरण प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है।

एल्युमिनियम ऑक्साइड का रासायनिक सूत्र Al2O3 होता है। दो एल्यूमीनियम आयनों में +6 का संयुक्त चार्ज होता है, और ऑक्सीजन आयनों का संयुक्त चार्ज -6 होता है। शुद्ध एल्यूमीनियम परमाणु शुद्ध एल्यूमीनियम नमूने की सतह पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक परत बनाने के लिए ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करेंगे। एल्युमिनियम ऑक्साइड एक बहुत ही कठोर क्रिस्टलीय यौगिक है, जिसका गलनांक 2,000 डिग्री सेल्सियस (3,632 फ़ारेनहाइट) से अधिक होता है।

एल्युमिनियम ऑक्साइड का निर्माण क्षरण का एक उदाहरण है। एल्युमिनियम परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के लिए इलेक्ट्रॉन खो देते हैं। हालांकि, शुद्ध एल्यूमीनियम की सतह पर बनने वाले एल्यूमीनियम ऑक्साइड की परत इसके नीचे के एल्यूमीनियम को और क्षरण से बचाती है। एक नमूने पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक मोटी परत द्वारा एल्यूमीनियम को और भी अधिक संरक्षित किया जा सकता है। यह इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से पूरा किया जाता है।

एल्युमिनियम ऑक्साइड अन्य रासायनिक परिवर्तनों के लिए अभेद्य नहीं है। एल्युमिनियम ऑक्साइड OH- आयनों के साथ अभिक्रिया करके एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है। इसलिए, किसी भी एल्यूमीनियम के बर्तन और धूपदान को क्षारीय, या बुनियादी, खाद्य पदार्थों और रसायनों के संपर्क में लाना एक अच्छा विचार नहीं है। जैसे ही एल्युमिनियम ऑक्साइड टूटता है, यह इसके नीचे का शुद्ध एल्युमीनियम भी प्रतिक्रिया करने में सक्षम होगा। दूसरी ओर, अम्लीय यौगिक एल्यूमीनियम ऑक्साइड परत को मजबूत कर सकते हैं और जंग और अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोकने में मदद कर सकते हैं।