Oxideer aluminium

Metalen oxideren, net als aluminium. Er moet onderscheid worden gemaakt tussen de natuurlijke en een kunstmatig gemaakte oxidelaag. In deze gids leggen we beide methoden voor het oxideren van aluminium uit.

Dit is hoe oxide van nature vormt

Aluminium reageert op contact met zuurstof en vormt een oxidelaag. Afhankelijk van de daaropvolgende gebruiksomstandigheden van de componentcomponent van aluminium, kan dit wenselijk of storend zijn. Deze oxidelaag kan kunstmatig worden gegenereerd door verschillende methoden en de natuurlijke oxidatie kan worden aangepast. Kortom, u kunt de volgende procedures onderscheiden:

  • natuurlijke oxidatie in de droge lucht
  • natuurlijke oxidatie in vochtige lucht
  • natuurlijke oxidatie in water
  • kunstmatige oxidatie door anodische oxidatie

Eigenschappen van de oxidatielaag

Een oxidelaag is vrij stabiel en resistent in het pH-bereik van 4 tot 8. Alkalische oplossingen en zuren kunnen de oxidatielaag echter verwijderen of vernietigen. Het gecontroleerde gebruik van een dergelijke chemische verwijdering wordt ook aangeduid als beitsen van het aluminium.

Bovendien vernietigen cement en kalk ook een oxidelaag. Als aluminium in contact komt met kalk- of cementuitloging op een gevel, wordt de oxidelaag onstabiel. De smelttemperatuur van oxide ligt echter tussen 1.600 en 2.100 graden Celsius, die van aluminium afhankelijk van de legering tussen 580 en 680 graden. Dit moet worden overwogen bij het lassen of solderen met aluminium.

Natuurlijke oxidatie in droge lucht

In droge lucht groeit de oxidelaag enkele miljoensten van een millimeter per dag. Door de temperatuur te verhogen, kan de oxidatie worden versneld. Tot een temperatuur van ongeveer 500 graden is de toestand van de oxidelaag amorf. Daarboven is het aluminium kristallijn en kan het alleen erg groeien.

Natuurlijke oxidatie in vochtige lucht

In vochtige lucht groeit de oxidelaag tot een duizendste millimeter. Bovendien groeien hier twee verschillende oxidelagen. De eerste is zeer dicht en dus vrijwel zonder poriën, en daarom wordt deze ook wel een barrièrelaag genoemd.

Deze laag bevat vocht en wordt trihydroxide genoemd. Omdat dit proces ook buiten kan worden waargenomen en vuildeeltjes hier vastzitten, is deze laag duidelijk herkenbaar aan zijn grijzige verkleuring.

Natuurlijke oxidatie in het water

Ook in het water worden twee oxidelagen gevormd. Water kan echter zwaar verontreinigd zijn met metaal. In een dergelijk geval bestaat het risico dat overeenkomstige ionen binnendringen. Als koperionen binnendringen, vindt er galvanisatie plaats en wordt het aluminium vernietigd. Informeel gesproken wordt dit ook pitting genoemd. Daarom moet koelwater in een aluminiummotor bijvoorbeeld in de zomer met glycol worden gevuld.

De anodische of elektrolytische oxidatie

Het aluminium komt in een zuurbad en wordt dan bekrachtigd. Dit creëert ook een oxidelaag. Dit proces staat ook bekend als anodiseren. Zouten worden gemengd met kleurpigmenten die in de poriën worden afgezet. Deze methode wordt elektrolytische kleuring genoemd. Bijna alle kleurvarianten zijn mogelijk.

Bij de elektrolytische kleuring worden verschillende tinten gevormd, variërend van zwart tot brons en bruin. Licht- en weersbestendige oxidatielagen worden toegepast in het zogenaamde GS-proces en kunnen niet later worden gekleurd.

Tips & Tricks

Naast deze complexe kleuring, die meestal voornamelijk een beschermlaag is, kunt u ook polijsten of mat aluminium maken. Dit laatste is echter een mechanisch proces.

Video Board: GCSE Science Chemistry (9-1): Electrolysis of Aluminium oxide