アルミニウム金属の腐食と化学変化

アルミニウムは多くの産業用途を持つ金属です。 その純粋な状態では、それは非常に反応性があります。 ただし、反応性が低くなり、表面にコーティングが発生するため腐食に耐えます。 このコーティングは酸化アルミニウムであり、その下のアルミニウムを保護します。 さまざまな化学物質が酸化アルミニウムと反応する可能性があり、それによってさらに腐食を促進し、下にある純粋なアルミニウムに変化する可能性があります。

アルミニウムの反応性は、純粋な状態で自然に発生するのを防ぎます。 代わりに、ボーキサイトと呼ばれる鉱石に含まれています。 産業界で使用するアルミニウムを製造するために、ボーキサイトはバイヤー法と呼ばれる精製プロセスを経る必要があります。 アルミニウムイオンの電荷は+3です。 これは、原子が電子よりも3つ多い陽子を持っていることを意味します。 したがって、アルミニウムイオンに電子を加えるために、精製プロセスは大量の電気を必要とします。

酸化アルミニウムの化学式はAl2O3です。 2つのアルミニウムイオンの結合電荷は+6で、酸素イオンの結合電荷は-6です。 純アルミニウム原子は酸素原子と反応して、純アルミニウムサンプルの表面に酸化アルミニウムの層を形成します。 酸化アルミニウムは非常に硬い結晶性化合物であり、融点は摂氏2,000度（華氏3,632度）を超えます。

酸化アルミニウムの生成は腐食の一例です。 アルミニウム原子は電子を酸素原子に失います。 ただし、純アルミニウムの表面に形成される酸化アルミニウムの層は、その下のアルミニウムをさらなる腐食から保護します。 アルミニウムは、サンプル上の酸化アルミニウムのより厚い層によってさらに保護することができます。 これは電気分解によって達成されます。

酸化アルミニウムは他の化学変化に対して不浸透性ではありません。 酸化アルミニウムはOH-イオンと反応して水酸化アルミニウムを形成します。 したがって、アルミニウム製の鍋やフライパンをアルカリ性または塩基性の食品や化学薬品にさらすことはお勧めできません。 酸化アルミニウムが分解すると、その下の純アルミニウムも反応できるようになります。 一方、酸性化合物は、酸化アルミニウム層を強化し、腐食やその他の化学反応を防ぐのに役立ちます。