Korrosjon og kjemiske endringer i aluminiummetall

Aluminium er et metall som har mange industrielle applikasjoner. I ren tilstand er den veldig reaktiv. Imidlertid er den gjort mindre reaktiv og motstår korrosjon på grunn av et belegg som oppstår på overflaten. Dette belegget er aluminiumoksid, som beskytter aluminiumet under det. Ulike kjemikalier kan reagere med aluminiumoksydet, noe som potensielt fremmer ytterligere korrosjon og endringer i det rene aluminiumet under.

Aluminiums reaktivitet forhindrer at det forekommer naturlig i ren tilstand. I stedet er den til stede i en malm som kalles bauxitt. For å gi aluminium til bruk i den industrielle verden, må bauxitt gjennomgå en renseprosess kalt Bayer-prosessen. Aluminiumioner har en ladning på +3. Dette betyr at atomene har tre flere protoner enn elektroner. For å tilsette elektroner til aluminiumioner, krever renseprosessen derfor en stor mengde elektrisitet.

Aluminiumoksid har en kjemisk formel på Al2O3. De to aluminiumionene har en samlet ladning på +6, og oksygenionene har en kombinert ladning på -6. Rene aluminiumatomer vil reagere med oksygenatomer for å danne et lag av aluminiumoksid på overflaten av en ren aluminiumprøve. Aluminiumoksid er en veldig hard krystallinsk forbindelse, med et smeltepunkt på over 2000 grader Celsius (3.632 Fahrenheit).

Opprettelsen av aluminiumoksid er et eksempel på korrosjon. Aluminiumsatomer mister elektroner til oksygenatomer. Imidlertid beskytter laget av aluminiumoksid som dannes på overflaten av rent aluminium, aluminiumet under det mot ytterligere korrosjon. Aluminiumet kan beskyttes enda mer av et tykkere lag med aluminiumoksid på en prøve. Dette oppnås gjennom elektrolyse.

Aluminiumoksid er ikke ugjennomtrengelig for andre kjemiske endringer. Aluminiumoksid reagerer med OH-ioner og danner aluminiumhydroksid. Derfor er det ikke en god ide å utsette aluminiumsgryter og panner for alkaliske eller basiske matvarer og kjemikalier. Når aluminiumoksydet brytes ned, vil dette også muliggjøre at det rene aluminiumet under det reagerer. Syreforbindelser kan derimot styrke aluminiumoksydlaget og forhindre korrosjon og andre kjemiske reaksjoner.