Corrosie en chemische veranderingen in aluminiummetaal

Aluminium is een metaal dat veel industriële toepassingen kent. In zijn pure staat is het zeer reactief. Het is echter minder reactief gemaakt en is bestand tegen corrosie door een coating die op het oppervlak optreedt. Deze coating is aluminiumoxide, dat het aluminium eronder beschermt. Verschillende chemicaliën kunnen reageren met het aluminiumoxide, waardoor mogelijk verdere corrosie en veranderingen aan het zuivere aluminium eronder worden bevorderd.

De reactiviteit van aluminium voorkomt dat het van nature in zijn pure staat voorkomt. In plaats daarvan is het aanwezig in een erts dat bauxiet wordt genoemd. Om aluminium te produceren voor gebruik in de industriële wereld, moet het bauxiet een zuiveringsproces ondergaan dat het Bayer-proces wordt genoemd. Aluminiumionen hebben een lading van +3. Dit betekent dat de atomen drie protonen meer hebben dan elektronen. Om elektronen aan aluminiumionen toe te voegen, is bij het zuiveringsproces dus veel elektriciteit nodig.

Aluminiumoxide heeft de chemische formule Al2O3. De twee aluminiumionen hebben een gecombineerde lading van +6 en de zuurstofionen hebben een gecombineerde lading van -6. Zuivere aluminiumatomen zullen reageren met zuurstofatomen om een ​​laag aluminiumoxide te vormen op het oppervlak van een zuiver aluminiummonster. Aluminiumoxide is een zeer harde kristallijne verbinding, met een smeltpunt van meer dan 2000 graden Celsius (3.632 Fahrenheit).

Het ontstaan ​​van aluminiumoxide is een voorbeeld van corrosie. De aluminiumatomen verliezen elektronen aan zuurstofatomen. De laag aluminiumoxide die zich op het oppervlak van puur aluminium vormt, beschermt het aluminium eronder echter tegen verdere corrosie. Het aluminium kan nog beter worden beschermd door een dikkere laag aluminiumoxide op een monster. Dit wordt bereikt door middel van elektrolyse.

Aluminiumoxide is niet ongevoelig voor andere chemische veranderingen. Aluminiumoxide reageert met OH-ionen om aluminiumhydroxide te vormen. Daarom is het geen goed idee om aluminium potten en pannen bloot te stellen aan alkalische of basische voedingsmiddelen en chemicaliën. Als het aluminiumoxide afbreekt, kan het zuivere aluminium eronder ook reageren. Zure verbindingen daarentegen kunnen de aluminiumoxidelaag versterken en corrosie en andere chemische reacties helpen voorkomen.