Mengapa aluminium tidak berkarat? - Ilmu di balik resistensi korosi

Pengamatan Umum dan Pertanyaan Inti

Kami melihatnya di mana-mana. Rantai baja tua yang tertinggal di taman menjadi terkelupas, kekacauan coklat kemerahan. Sementara itu, tangga aluminium, terkena unsur yang sama selama bertahun-tahun, mungkin terlihat sedikit membosankan tetapi tidak pernah berkembang sedemikian destruktif, karat yang hancur. Hal ini menimbulkan pertanyaan mendasar yang ditanyakan banyak orang: Mengapa aluminium tidak berkarat?

Jawabannya sederhana dan menarik. Itu terletak pada sifat kimia unik yang memungkinkan aluminium menciptakan kesempurnaannya sendiri, perisai pelindung.

Untuk benar-benar memahami hal ini, pertama-tama kita perlu memperjelas apa sebenarnya “karat” itu.

Jawaban singkatnya adalah ini: secara teknis, aluminium tidak bisa berkarat karena karat, menurut definisi, oksida besi.

Namun, aluminium memang bereaksi dengan oksigen dalam proses yang disebut oksidasi—tetapi hasil reaksi inilah yang membuat perbedaan besar.

Mengapa aluminium tidak berkarat?

Rahasianya: Baju Zirah Bawaan

Saat Anda melihat karat pada baja, Anda melihat proses yang merusak. Besi bereaksi dengan oksigen dan uap air membentuk besi terhidrasi(AKU AKU AKU) oksida.

Zat berwarna coklat kemerahan ini bersisik, berpori, dan lemah. Itu terkelupas, mengekspos besi segar di bawahnya untuk melanjutkan siklus pembusukan sampai logam tersebut hilang.

Aluminium, di samping itu, bermain dengan seperangkat aturan yang sama sekali berbeda.

Saat telanjang aluminium terkena oksigen di udara, itu juga teroksidasi, dan hal itu terjadi hampir secara instan. Namun bukannya membentuk destruktif, lapisan terkelupas, itu menciptakan sangat tipis, keras, dan lapisan transparan aluminium oksida (Al₂O₃).

Anggap saja lapisan aluminium oksida ini sempurna, baju zirah yang bisa menyembuhkan diri sendiri.

• Ini Sangat Keras dan Tahan Lama: Lapisan ini sulit, padat, dan terikat kuat pada aluminium di bawahnya. Berbeda dengan serpihan karat yang lemah, tidak mudah terkelupas atau terkelupas.
• Ini Tidak Berpori: Lapisan aluminium oksida bersifat kontinyu, permukaan tertutup. Ini mencegah oksigen, air, dan elemen korosif lainnya agar tidak mencapai aluminium murni di bawahnya. Ini secara efektif membuat logam menjadi pasif, menghentikan proses oksidasi pada jalurnya.
• Itu adalah Penyembuhan Diri: Ini mungkin propertinya yang paling luar biasa. Jika Anda menggores sepotong aluminium, logam kosong yang baru terekspos akan langsung bereaksi dengan oksigen dan membentuk kembali lapisan oksida pelindung tersebut. Inilah sebabnya mengapa aluminium tetap terlindungi bahkan setelah mengalami kerusakan permukaan.

Jadi, sedangkan oksidasi baja (karat) adalah proses peluruhan yang terus menerus, Oksidasi aluminium adalah proses pelestarian diri secara langsung.

Aluminium vs. Baja: Kisah Dua Oksida

Untuk benar-benar memahami perbedaannya, perbandingan langsung menyoroti mengapa satu logam gagal sementara logam lainnya tumbuh subur dengan adanya oksigen.

Bisakah Aluminium Terkorosi??

Ketika aluminium tidak berkarat, itu tidak sepenuhnya kebal terhadap segala bentuk korosi. Memahami skenario spesifik ini menunjukkan pengetahuan yang lebih mendalam tentang perilaku material.

Dalam lingkungan agresif tertentu, perisai pelindungnya dapat dikompromikan.

Jenis korosi paling umum yang harus diwaspadai adalah korosi galvanis.

Hal ini terjadi ketika aluminium bersentuhan langsung dengan bahan yang lebih mulia (kurang reaktif) logam, seperti tembaga atau besi tahan karat, dengan adanya elektrolit, seperti air asin.

Dalam situasi ini, aluminium bertindak sebagai anoda korban dan terkorosi dengan kecepatan yang dipercepat untuk melindungi logam lainnya.

Inilah sebabnya mengapa Anda harus menggunakan pengencang dan komponen yang kompatibel pada struktur aluminium kelautan dan luar ruangan.

Lebih-lebih lagi, asam atau basa yang sangat kuat (dengan pH di luar 4-9 jangkauan) secara kimia dapat melarutkan lapisan oksida pelindung, memungkinkan aluminium di bawahnya diserang.

Namun, untuk sebagian besar aplikasi sehari-hari, ini bukan masalah.

Kesimpulan

Jadi, lain kali Anda melihat bingkai jendela aluminium mengkilap atau lambung kapal aluminium kokoh yang menahan unsur-unsur tersebut, kamu akan mengetahui rahasianya.

Bukan berarti aluminium itu malas atau tidak reaktif. Sebenarnya, itu sangat reaktif sehingga langsung menyelamatkan dirinya sendiri.

Aluminium tidak berkarat karena mencakup oksidasi, menggunakannya untuk membangun yang tidak bisa ditembus, perisai perbaikan diri.

Baja, sebaliknya, menjadi korban oksidasinya sendiri, hancur selapis demi selapis.

Perbedaan mendasar inilah yang menyebabkan aluminium menjadi bahan yang sangat diperlukan dalam industri mulai dari ruang angkasa dan transportasi hingga konstruksi dan peralatan masak, daya tahannya menjanjikan dan tahan lama, hidup bebas karat.