• Hem
  • Kemi
  • Astronomi
  • Energi
  • Natur
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Aluminiumkorrosion och kemiska transformationer:Förstå skyddande oxidskikt

    Medioimages/Photodisc/Photodisc/Getty Images

    Rent aluminium

    Aluminium finns inte naturligt i sin elementära form eftersom dess höga reaktivitet driver det att kombinera med andra element. Det utvinns vanligtvis från malmen bauxit, som bearbetas genom Bayer-metoden för att producera aluminiumoxid (Al₂O3). Den efterföljande Hall-Héroult elektrolytiska reduktionen omvandlar aluminiumoxid till metalliskt aluminium. Eftersom aluminiumjoner bär en laddning på +3, förbrukar processen stora mängder elektricitet för att lägga till de saknade elektronerna.

    Aluminiumoxid

    Den kemiska formeln för aluminiumoxid är Al2O3. I denna förening balanserar två Al³⁺-joner sex O²⁻-joner, vilket resulterar i ett neutralt gitter. När det utsätts för luft reagerar rent aluminium med syre och bildar ett tunt, tätt lager av Al2O3 på dess yta. Denna oxid är ett hårt kristallint material med en smältpunkt som överstiger 2 000 °C (3 632 °F), vilket bidrar till dess skyddande egenskaper.

    Beständighet mot korrosion

    Bildandet av oxidskiktet är ett klassiskt exempel på passivering:metallen förlorar elektroner till syre, men den nybildade Al2O3 fäster starkt på ytan och skyddar den underliggande metallen från ytterligare angrepp. Genom att tillämpa kontrollerad elektrolys kan tillverkare medvetet förtjocka denna oxidbarriär, vilket förbättrar korrosionsbeständigheten i krävande miljöer.

    Ändra oxidskiktet

    Aluminiumoxid är inte kemiskt inert. I alkaliska miljöer reagerar oxiden med hydroxidjoner för att producera löslig aluminiumhydroxid, vilket äventyrar skyddsfilmen och utsätter basmetallen för korrosion. Följaktligen är det tillrådligt att undvika att tillaga köksredskap av aluminium i grundläggande livsmedel eller att använda starka alkaliska rengöringsmedel. Däremot kan sura lösningar faktiskt förstärka oxidskiktet, vilket gör metallen mer motståndskraftig mot efterföljande korrosion.

    © Vetenskap & Upptäckter https://sv.scienceaq.com