Korrózió és kémiai változások az alumínium fémben

Az alumínium olyan fém, amelynek számos ipari alkalmazása van. Tiszta állapotában nagyon reaktív. Ugyanakkor kevésbé reaktívvá válik, és ellenáll a korróziónak a felületén előforduló bevonat miatt. Ez a bevonat alumínium-oxid, amely megvédi az alatta lévő alumíniumot. Különböző vegyi anyagok reagálhatnak az alumínium-oxiddal, ezáltal elősegítve a további korróziót és az alatta lévő tiszta alumínium változását.

Az alumínium reakcióképessége megakadályozza, hogy tiszta állapotban természetes módon forduljon elő. Ehelyett a bauxit nevű ércben van jelen. Annak érdekében, hogy alumíniumot nyújtson az ipari világban való felhasználáshoz, a bauxitnak tisztítási folyamaton kell átesnie, amelyet Bayer-eljárásnak neveznek. Az alumíniumionok töltése +3. Ez azt jelenti, hogy az atomok háromnál több protonnal rendelkeznek, mint az elektronok. Az elektronok alumíniumionokhoz való hozzáadásához ezért a tisztítási folyamat nagy mennyiségű villamos energiát igényel.

Az alumínium-oxid kémiai képlete Al2O3. A két alumíniumion kombinált töltése +6, az oxigénionoké pedig -6. A tiszta alumínium atomok reakcióba lépnek az oxigén atomokkal, és alumínium-oxid réteget képeznek a tiszta alumínium minta felületén. Az alumínium-oxid nagyon kemény kristályos vegyület, amelynek olvadáspontja meghaladja a 2000 Celsius-fokot (3632 Fahrenheit).

Az alumínium-oxid keletkezése a korrózió példája. Az alumínium atomok elektronokat veszítenek oxigénatomokká. A tiszta alumínium felületén képződő alumínium-oxid réteg azonban megvédi az alatta lévő alumíniumot a további korróziótól. Az alumíniumot még jobban megvédheti a mintán lévő vastagabb alumínium-oxid réteg. Ez elektrolízissel valósul meg.

Az alumínium-oxid nem áthatolhatatlan más kémiai változásokkal szemben. Az alumínium-oxid az OH-ionokkal reagálva alumínium-hidroxidot képez. Ezért nem célszerű bármilyen alumínium edényt és edényt lúgos vagy bázikus ételeknek és vegyi anyagoknak kitenni. Amint az alumínium-oxid lebomlik, ez lehetővé teszi az alatta lévő tiszta alumínium reagálását is. A savas vegyületek viszont erősíthetik az alumínium-oxid réteget, és megelőzhetik a korróziót és más kémiai reakciókat.