Sisältö
Alumiini on metalli, jolla on monia teollisia sovelluksia. Puhtaassa tilassaan se on erittäin reaktiivinen. Se tehdään kuitenkin vähemmän reaktiiviseksi ja kestää korroosiota sen pinnalla olevan pinnoitteen takia. Tämä pinnoite on alumiinioksidia, joka suojaa sen alla olevaa alumiinia. Eri kemikaalit voivat reagoida alumiinioksidin kanssa, mikä mahdollisesti edistää lisäkorroosiota ja muutoksia alla olevaan puhtaan alumiinin kanssa.
Puhdas alumiini
Alumiinien reaktiivisuus estää sen esiintymisen luonnollisesti puhtaassa tilassa. Sen sijaan se on läsnä malmissa, jota kutsutaan bauksiitiksi. Alumiinin tuottamiseksi teollisuusmaailmassa käytettäväksi boksiitista on tehtävä Bayer-prosessiksi kutsuttu puhdistusprosessi. Alumiini-ionien varaus on +3. Tämä tarkoittaa, että atomilla on kolme protonia enemmän kuin elektroneilla. Elektronien lisäämiseksi alumiini-ioneihin puhdistusprosessi vaatii siksi suuren määrän sähköä.
Alumiinioksidi
Alumiinioksidilla on kemiallinen kaava Al2O3. Kahden alumiini-ionin yhdistetty varaus on +6 ja happi-ionien yhdistetyn varauksen -6. Puhtaat alumiiniatomit reagoivat happiatomien kanssa muodostaen alumiinioksidikerroksen puhtaan alumiininäytteen pinnalle. Alumiinioksidi on erittäin kova kiteinen yhdiste, jonka sulamispiste on yli 2 000 celsiusastetta (3 632 Fahrenheit).
Korroosionkestävyys
Alumiinioksidin muodostuminen on esimerkki korroosiosta. Alumiiniatomit menettävät elektroneja happiatomeiksi. Puhtaan alumiinin pinnalle muodostuva alumiinioksidikerros suojaa kuitenkin sen alla olevaa alumiinia lisäkorroosiolta. Alumiini voidaan suojata vieläkin paksummalla näytteen alumiinioksidikerroksella. Tämä saadaan aikaan elektrolyysillä.
Alumiinioksidin vaihtaminen
Alumiinioksidi ei ole läpäisemätöntä muille kemiallisille muutoksille. Alumiinioksidi reagoi OH-ionien kanssa muodostaen alumiinihydroksidia. Siksi ei ole hyvä idea altistaa alumiiniruoat ja pannut emäksisille tai emäksisille elintarvikkeille ja kemikaaleille. Alumiinioksidin hajoamisen ansiosta sen alla oleva puhdas alumiini voi myös reagoida. Hapan yhdisteet puolestaan voivat vahvistaa alumiinioksidikerrosta ja auttaa estämään korroosiota ja muita kemiallisia reaktioita.