เมื่อเราคิดถึงคำว่า “สนิม,” ภาพแรกที่มักนึกถึงคือแผ่นเคลือบขุยสีน้ำตาลแดงที่ก่อตัวบนเหล็กหรือเหล็กกล้าเมื่อสัมผัสกับอากาศชื้น, ปรากฏการณ์ที่เรียกทางวิทยาศาสตร์ว่าเหล็กออกไซด์ ปฏิกิริยาเคมีสามารถแสดงได้ดังนี้:

4𝐹 รองรับ+3𝑂2+6𝐻2𝑂→4𝐹 รองรับ(𝑂𝐻)3​

ปฏิกิริยานี้นำไปสู่การก่อตัวของธาตุเหล็กไฮเดรต(สาม) ออกไซด์, ซึ่งรู้จักกันทั่วไปว่าเป็นสนิม.

อย่างไรก็ตาม, เมื่อพูดถึงอะลูมิเนียม, คำถามเกิดขึ้น: อลูมิเนียมเป็นสนิมหรือไม่? ที่จะตอบคำถามนี้, เราต้องเจาะลึกว่าสนิมคืออะไรจริงๆ, มันส่งผลต่อโลหะชนิดต่างๆอย่างไร, และโดยเฉพาะ, อลูมิเนียมทำปฏิกิริยาอย่างไรภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกัน.

สนิมคืออะไร?

สนิมเป็นการกัดกร่อนประเภทหนึ่งโดยเฉพาะที่เกิดขึ้นกับเหล็กและเหล็กกล้าเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนและความชื้น. ปฏิกิริยาเคมีส่งผลให้เกิดเหล็กออกไซด์. คุณสมบัติที่โดดเด่นของสนิมไม่ใช่แค่สีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีที่ทำให้โลหะขยายตัวและหลุดล่อนอีกด้วย, ซึ่งในที่สุดอาจทำให้ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโลหะลดลงได้.

อลูมิเนียมและการกัดกร่อน

อลูมิเนียม, ไม่เหมือนเหล็ก, ไม่เป็นสนิม. เนื่องจากอลูมิเนียมไม่มีธาตุเหล็ก, และดังนั้นจึง, ปฏิกิริยาเคมีเฉพาะที่สร้างเหล็กออกไซด์ (สนิม) ไม่สามารถเกิดขึ้นได้. อย่างไรก็ตาม, ไม่ได้หมายความว่าอะลูมิเนียมจะทนทานต่อการกัดกร่อนทุกรูปแบบ. แทนที่จะเกิดสนิม, อลูมิเนียม undergoes a process called oxidation.The chemical reaction for the formation of aluminum oxide is as follows:

4𝐴𝑙+3𝑂2→2𝐴𝑙2𝑂3​

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเองและคายความร้อน, หมายความว่ามันปล่อยความร้อนออกมา. ชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์มีความแข็งมากและให้การปกป้องที่ดีเยี่ยมต่อการกัดกร่อนเพิ่มเติม.

กระบวนการออกซิเดชั่นในอะลูมิเนียม

เมื่ออะลูมิเนียมสัมผัสกับบรรยากาศ, มันทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างอะลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิว. ชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์นี้ค่อนข้างแตกต่างจากสนิมในหลายๆ ด้าน:

1. สีและพื้นผิว: อลูมิเนียมออกไซด์ไม่เป็นขุยหรือสีแดงเหมือนเหล็กออกไซด์. แทน, มีลักษณะเป็นสีขาวหรือใส, ชั้นป้องกันซึ่งโดยทั่วไปไม่สามารถมองเห็นได้ชัดเจน.
2. สิ่งกีดขวางป้องกัน: ต่างจากเหล็กออกไซด์, ซึ่งทำให้โลหะเสื่อมสภาพและเสียหาย, อลูมิเนียมออกไซด์ช่วยปกป้องโลหะที่อยู่ด้านล่างจากการกัดกร่อนเพิ่มเติม. ชั้นนี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออะลูมิเนียมสดสัมผัสกับอากาศ และทนทานต่อการกัดกร่อนเพิ่มเติมได้อย่างน่าทึ่ง.

เหตุใดจึงเลือกอะลูมิเนียมสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

คุณสมบัติโดยธรรมชาติของอะลูมิเนียมทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง. ต่อไปนี้เป็นเหตุผลบางประการ:

• ความทนทาน: เนื่องจากมีชั้นออกไซด์ป้องกัน, อลูมิเนียมมีความทนทานต่อการเสื่อมสภาพตามสภาพอากาศสูง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มักจะเร่งให้เกิดสนิมของเหล็ก.
• น้ำหนักเบา: อลูมิเนียมมีน้ำหนักเบามากเมื่อเทียบกับโลหะอื่นๆ, ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่น้ำหนักเป็นปัจจัยหนึ่ง, เช่นในเครื่องบิน, การก่อสร้างยานพาหนะ, และโครงสร้างแบบพกพา.
• ปลอดสารพิษและรีไซเคิลได้: อลูมิเนียม is non-toxic and highly recyclable, ซึ่งมีส่วนทำให้ได้รับความนิยมในด้านบรรจุภัณฑ์อาหารและการก่อสร้าง.

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของอะลูมิเนียม

ในขณะที่อลูมิเนียมทนทานต่อการกัดกร่อน, สภาวะบางอย่างสามารถเร่งกระบวนการหรือนำไปสู่การกัดกร่อนในรูปแบบอื่นได้:

• การกัดกร่อนของกัลวานิก: สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่ออลูมิเนียมสัมผัสกับโลหะมีตระกูลมากกว่าโดยมีอิเล็กโทรไลต์, ทำให้เกิดการกัดกร่อนเพิ่มมากขึ้น.
• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: การสัมผัสกับมลพิษทางอุตสาหกรรม, สภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำเกลือ (เหมือนบริเวณชายฝั่งทะเล), และสภาวะ pH ที่รุนแรงสามารถเพิ่มการกัดกร่อนได้.

อลูมิเนียมเทียบกับ. โลหะอื่นๆ: ความต้านทานการกัดกร่อน

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

โต๊ะ : ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะทั่วไป