Korrosion och kemiska förändringar i aluminiummetall

Aluminium är en metall som har många industriella tillämpningar. I sitt rena tillstånd är det mycket reaktivt. Det görs dock mindre reaktivt och motstår korrosion på grund av en beläggning som förekommer på dess yta. Denna beläggning är aluminiumoxid, som skyddar aluminiumet under den. Olika kemikalier kan reagera med aluminiumoxiden och därigenom främja ytterligare korrosion och förändringar i ren aluminium under.

Aluminiums reaktivitet förhindrar att det förekommer naturligt i rent tillstånd. Istället finns det i en malm som kallas bauxit. För att ge aluminium för användning i den industriella världen måste bauxiten genomgå en reningsprocess som kallas Bayer-processen. Aluminiumjoner har en laddning på +3. Detta innebär att atomerna har tre fler protoner än elektroner. För att addera elektroner till aluminiumjoner kräver reningsprocessen därför en stor mängd elektricitet.

Aluminiumoxid har en kemisk formel av Al2O3. De två aluminiumjonerna har en kombinerad laddning av +6 och syrejonerna har en kombinerad laddning av -6. Rena aluminiumatomer kommer att reagera med syreatomer för att bilda ett lager av aluminiumoxid vid ytan av ett rent aluminiumprov. Aluminiumoxid är en mycket hård kristallförening, med en smältpunkt över 2000 grader Celsius (3.632 Fahrenheit).

Skapandet av aluminiumoxid är ett exempel på korrosion. Aluminiumatomerna förlorar elektroner till syreatomer. Emellertid skyddar lagret av aluminiumoxid som bildas på ytan av rent aluminium aluminiumet under det från ytterligare korrosion. Aluminiumet kan skyddas ännu mer av ett tjockare lager aluminiumoxid på ett prov. Detta åstadkommes genom elektrolys.

Aluminiumoxid är inte ogenomtränglig för andra kemiska förändringar. Aluminiumoxid reagerar med OH-joner för att bilda aluminiumhydroxid. Därför är det inte en bra idé att utsätta några aluminiumkrukor och kokkärl för alkaliska eller basiska livsmedel och kemikalier. När aluminiumoxiden bryts ner kommer detta att göra det möjligt för den rena aluminiumen under den att reagera också. Syraföreningar kan å andra sidan stärka aluminiumoxidskiktet och förhindra korrosion och andra kemiska reaktioner.