Алюминий - это металл, который находит множество промышленных применений. В чистом виде очень реактивен. Однако он стал менее реактивным и устойчивым к коррозии из-за покрытия, нанесенного на его поверхность. Это покрытие представляет собой оксид алюминия, который защищает находящийся под ним алюминий. Различные химические вещества могут вступать в реакцию с оксидом алюминия, потенциально способствуя дальнейшей коррозии и изменению чистого алюминия под ним.
Чистый алюминий
Реакционная способность алюминия препятствует его естественному появлению в чистом виде. Вместо этого он присутствует в руде, называемой бокситом. Чтобы получить алюминий для использования в промышленности, боксит должен пройти процесс очистки, называемый процессом Байера. Ионы алюминия имеют заряд +3. Это означает, что у атомов на три протона больше, чем электронов. Следовательно, чтобы присоединить электроны к ионам алюминия, процесс очистки требует большого количества электроэнергии.
Оксид алюминия
Оксид алюминия имеет химическую формулу Al2O3. Два иона алюминия имеют общий заряд +6, а ионы кислорода имеют общий заряд -6. Атомы чистого алюминия вступают в реакцию с атомами кислорода с образованием слоя оксида алюминия на поверхности образца чистого алюминия. Оксид алюминия - это очень твердое кристаллическое соединение с температурой плавления более 2000 градусов по Цельсию (3632 по Фаренгейту).
Устойчивость к коррозии
Создание оксида алюминия является примером коррозии. Атомы алюминия теряют электроны на атомы кислорода. Однако слой оксида алюминия, образующийся на поверхности чистого алюминия, защищает находящийся под ним алюминий от дальнейшей коррозии. Алюминий может быть защищен даже более толстым слоем оксида алюминия на образце. Это достигается посредством электролиза.
Замена оксида алюминия
Оксид алюминия не невосприимчив к другим химическим изменениям. Оксид алюминия реагирует с ионами OH- с образованием гидроксида алюминия. Поэтому не рекомендуется подвергать алюминиевые кастрюли и сковороды воздействию щелочных или основных пищевых продуктов и химикатов. Поскольку оксид алюминия разрушается, это также позволяет чистому алюминию под ним вступать в реакцию. Кислые соединения, с другой стороны, могут укрепить слой оксида алюминия и помочь предотвратить коррозию и другие химические реакции.