כשאנחנו חושבים על המילה “חֲלוּדָה,” התמונה הראשונה שעולה על הדעת היא הציפוי החום-אדמדם המתקלף שנוצר על ברזל או פלדה בחשיפה לאוויר לח, תופעה המכונה מדעית תחמוצת ברזל. ניתן לייצג את התגובה הכימית באופן הבא:

4𝐹𝑒+3𝑂2+6𝐻2𝑂→4𝐹𝑒(𝑂𝐻)3‏

תגובה זו מובילה להיווצרות של ברזל hydrated(III) תַחמוֹצֶת, אשר מכונה בדרך כלל חלודה.

למרות זאת, כשזה מגיע לאלומיניום, עולה השאלה: האם אלומיניום מחליד? כדי לענות על זה, אנחנו צריכים להתעמק במה היא באמת חלודה, איך זה משפיע על מתכות שונות, ובאופן ספציפי, כיצד מגיב האלומיניום בתנאים דומים.

מה זה חלודה?

חלודה היא במיוחד סוג של קורוזיה המתרחשת עם ברזל ופלדה כאשר הם נחשפים לחמצן ולחות. התגובה הכימית גורמת לתחמוצת ברזל. המאפיין הייחודי של חלודה הוא לא רק הצבע שלה אלא גם האופן שבו היא גורמת למתכת להתרחב ולהתקלף., מה שיכול בסופו של דבר לסכן את השלמות המבנית של המתכת.

אלומיניום וקורוזיה

אֲלוּמִינְיוּם, בניגוד לברזל, לא מחליד. הסיבה לכך היא שאלומיניום אינו מכיל ברזל, ולכן, התגובה הכימית הספציפית שיוצרת תחמוצת ברזל (חֲלוּדָה) לא יכול להתרחש. למרות זאת, זה לא אומר שאלומיניום חסין בפני כל צורות של קורוזיה. במקום להחליד, אלומיניום עובר תהליך שנקרא חמצון. התגובה הכימית ליצירת תחמוצת אלומיניום היא כדלקמן:

4𝐴𝑙+3𝑂2→2𝐴𝑙2𝑂3‏

תגובה זו היא ספונטנית ואקזותרמית, כלומר הוא משחרר חום. שכבת תחמוצת האלומיניום קשה מאוד ומספקת הגנה מעולה מפני קורוזיה נוספת.

תהליך החמצון באלומיניום

כאשר אלומיניום נחשף לאטמוספירה, הוא מגיב עם חמצן ליצירת תחמוצת אלומיניום על פני השטח שלו. שכבת תחמוצת אלומיניום זו שונה למדי מחלודה בכמה דרכים מרכזיות:

1. צבע ומרקם: תחמוצת אלומיניום אינה מתקלפת או אדומה כמו תחמוצת ברזל. במקום זאת, הוא יוצר לבנבן או ברור, שכבת הגנה שבדרך כלל לא מורגשת.
2. מחסום מגן: בניגוד לתחמוצת ברזל, אשר מתקלקל ופוגע במתכת, תחמוצת אלומיניום למעשה מגינה על המתכת הבסיסית מפני קורוזיה נוספת. שכבה זו נוצרת במהירות כאשר אלומיניום טרי נחשף לאוויר והיא עמידה להפליא בפני קורוזיה נוספת.

מדוע נבחר אלומיניום עבור יישומי חוץ

המאפיינים המובנים של האלומיניום הופכים אותו לבחירה מצוינת עבור יישומים חיצוניים. הנה כמה סיבות למה:

• עֲמִידוּת: בשל שכבת התחמוצת המגינה שלו, אלומיניום עמיד מאוד בפני השפלה הקשורה למזג האוויר, במיוחד בסביבות שבדרך כלל מזרזות את החלודה של ברזל.
• קל: האלומיניום קל מאוד בהשוואה למתכות אחרות, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית עבור יישומים שבהם המשקל הוא פקטור, כמו במטוסים, בניית כלי רכב, ומבנים ניידים.
• לא רעיל וניתן למיחזור: האלומיניום אינו רעיל וניתן למחזור מאוד, מה שתורם לפופולריות שלו באריזת מזון ובניה.

גורמים המשפיעים על קורוזיה אלומיניום

בעוד אלומיניום עמיד בפני קורוזיה, תנאים מסוימים יכולים להאיץ את התהליך או להוביל לצורות אחרות של קורוזיה:

• קורוזיה גלווני: זה מתרחש כאשר אלומיניום נמצא במגע עם מתכת אצילה יותר בנוכחות אלקטרוליט, מה שמוביל לקורוזיה מוגברת.
• גורמים סביבתיים: חשיפה למזהמים תעשייתיים, סביבות מלוחות (כמו אזורי חוף), ותנאי pH קיצוניים יכולים לשפר את הקורוזיה.

אלומיניום לעומת. מתכות אחרות: עמידות בפני קורוזיה

השוואת העמידות בפני קורוזיה של אלומיניום למתכות אחרות עוזרת להמחיש את היתרונות והמגבלות שלו.

שולחן : עמידות בפני קורוזיה של מתכות נפוצות