Όταν σκεφτόμαστε τη λέξη “σκουριά,” η πρώτη εικόνα που έρχεται συχνά στο μυαλό είναι η κοκκινοκαφέ λεπιδωτή επίστρωση που σχηματίζεται σε σίδηρο ή χάλυβα όταν εκτίθεται σε υγρό αέρα, ένα φαινόμενο επιστημονικά γνωστό ως οξείδιο του σιδήρου.Η χημική αντίδραση μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

4𝐹𝑒+3𝑂2+6𝐻2𝑂→4𝐹𝑒(𝑂𝐻)3,

Αυτή η αντίδραση οδηγεί στο σχηματισμό ένυδρου σιδήρου(III) οξείδιο, που είναι κοινώς γνωστή ως σκουριά.

Ωστόσο, όταν πρόκειται για αλουμίνιο, τίθεται το ερώτημα: Σκουριάζει το αλουμίνιο? Για να απαντήσω σε αυτό, πρέπει να εμβαθύνουμε στο τι είναι πραγματικά η σκουριά, πώς επηρεάζει διαφορετικά μέταλλα, και συγκεκριμένα, πώς αντιδρά το αλουμίνιο κάτω από παρόμοιες συνθήκες.

Τι είναι η Σκουριά?

Η σκουριά είναι συγκεκριμένα ένας τύπος διάβρωσης που εμφανίζεται με τον σίδηρο και τον χάλυβα όταν εκτίθενται σε οξυγόνο και υγρασία. Η χημική αντίδραση έχει ως αποτέλεσμα οξείδιο του σιδήρου. Το χαρακτηριστικό γνώρισμα της σκουριάς δεν είναι μόνο το χρώμα της αλλά και ο τρόπος με τον οποίο προκαλεί το μέταλλο να διαστέλλεται και να ξεφλουδίζει, που μπορεί τελικά να θέσει σε κίνδυνο τη δομική ακεραιότητα του μετάλλου.

Αλουμίνιο και διάβρωση

Αλουμίνιο, σε αντίθεση με το σίδερο, δεν σκουριάζει. Αυτό συμβαίνει γιατί το αλουμίνιο δεν περιέχει σίδηρο, και ως εκ τούτου, η συγκεκριμένη χημική αντίδραση που δημιουργεί το οξείδιο του σιδήρου (σκουριά) δεν μπορεί να συμβεί. Ωστόσο, Αυτό δεν σημαίνει ότι το αλουμίνιο είναι απρόσβλητο σε όλες τις μορφές διάβρωσης. Αντί να σκουριάζει, αλουμίνιο undergoes a process called oxidation.The chemical reaction for the formation of aluminum oxide is as follows:

4𝐴𝑙+3𝑂2→2𝐴𝑙2𝑂3,

Αυτή η αντίδραση είναι αυθόρμητη και εξώθερμη, δηλαδή απελευθερώνει θερμότητα. Το στρώμα οξειδίου του αλουμινίου είναι πολύ σκληρό και παρέχει εξαιρετική προστασία από περαιτέρω διάβρωση.

Η διαδικασία της οξείδωσης στο αλουμίνιο

Όταν το αλουμίνιο εκτίθεται στην ατμόσφαιρα, αντιδρά με το οξυγόνο για να σχηματίσει οξείδιο του αργιλίου στην επιφάνειά του. Αυτό το στρώμα οξειδίου του αλουμινίου διαφέρει αρκετά από τη σκουριά με πολλούς βασικούς τρόπους:

1. Χρώμα και υφή: Το οξείδιο του αλουμινίου δεν είναι νιφάδα ή κόκκινο όπως το οξείδιο του σιδήρου. αντι αυτου, σχηματίζει ένα υπόλευκο ή διαυγές, προστατευτικό στρώμα που γενικά δεν είναι αντιληπτό.
2. Προστατευτικό Φράγμα: Σε αντίθεση με το οξείδιο του σιδήρου, που φθείρεται και καταστρέφει το μέταλλο, Το οξείδιο του αλουμινίου προστατεύει πραγματικά το υποκείμενο μέταλλο από περαιτέρω διάβρωση. Αυτό το στρώμα σχηματίζεται γρήγορα όταν το φρέσκο ​​αλουμίνιο εκτίθεται στον αέρα και είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην περαιτέρω διάβρωση.

Γιατί το αλουμίνιο επιλέγεται για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους

Οι εγγενείς ιδιότητες του αλουμινίου το καθιστούν εξαιρετική επιλογή για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους. Εδώ είναι μερικοί λόγοι:

• Αντοχή: Λόγω του προστατευτικού στρώματος οξειδίου του, Το αλουμίνιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην υποβάθμιση που σχετίζεται με τις καιρικές συνθήκες, ειδικά σε περιβάλλοντα που τυπικά θα επιτάχυναν τη σκουριά του σιδήρου.
• Πυγμάχος ελαφρού βάρους: Το αλουμίνιο είναι πολύ ελαφρύ σε σύγκριση με άλλα μέταλλα, καθιστώντας το ιδανική επιλογή για εφαρμογές όπου το βάρος είναι ένας παράγοντας, όπως σε αεροσκάφη, κατασκευή οχημάτων, και φορητές κατασκευές.
• Μη τοξικό και ανακυκλώσιμο: Αλουμίνιο is non-toxic and highly recyclable, που συμβάλλει στη δημοτικότητά του στη συσκευασία και την κατασκευή τροφίμων.

Παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση του αλουμινίου

Ενώ το αλουμίνιο είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, ορισμένες συνθήκες μπορεί να επιταχύνουν τη διαδικασία ή να οδηγήσουν σε άλλες μορφές διάβρωσης:

• Γαλβανική Διάβρωση: Αυτό συμβαίνει όταν το αλουμίνιο έρχεται σε επαφή με ένα πιο ευγενές μέταλλο παρουσία ηλεκτρολύτη, που οδηγεί σε αυξημένη διάβρωση.
• Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Έκθεση σε βιομηχανικούς ρύπους, αλατούχα περιβάλλοντα (όπως οι παράκτιες περιοχές), και οι ακραίες συνθήκες pH μπορούν να ενισχύσουν τη διάβρωση.

Αλουμίνιο vs. Άλλα Μέταλλα: Αντοχή στη διάβρωση

Comparing the corrosion resistance of αλουμίνιο to other metals helps illustrate its advantages and limitations.

Τραπέζι : Αντοχή στη διάβρωση κοινών μετάλλων