ちょっと、そこ！アルミ箔のサプライヤーとして、最近、アルミ箔の化学的特性について多くの質問を受けます。そこで、皆さんのために少し時間を取って説明したいと思いました。
まずはアルミホイルが何からできているのかについてお話しましょう。アルミニウム箔は、主に軽量で展性のある金属であるアルミニウムで構成されています。通常、大きなアルミニウムシートを極度に薄くなるまで圧延して作られます。アルミニウム箔の純度はさまざまですが、市販の箔のほとんどは純アルミニウムが約 98 ～ 99% です。
アルミニウム箔の最も注目すべき化学的特性の 1 つは、酸素との反応性です。アルミニウムは空気にさらされると酸素と反応して、表面に酸化アルミニウム (Al₂O₃) の薄い層を形成します。この層は信じられないほど薄く、厚さはわずか数ナノメートルですが、非常に安定しており、保護性もあります。これはバリアとして機能し、下にあるアルミニウムのさらなる酸化を防ぎます。アルミホイルが鉄や鋼のように錆びないのはこのためです。酸化アルミニウム層は、ホイルが空気にさらされるとほぼ瞬時に形成されるため、ホイルの表面に生の光沢のあるアルミニウムが長時間見られることはありません。
この酸化層は、アルミニウム箔にある程度の耐腐食性も与えます。酸や塩基を含む多くの一般的な化学物質への暴露にもある程度耐えることができます。ただし、抵抗は絶対的なものではありません。強酸や強塩基は酸化アルミニウム層と反応し、その後その下のアルミニウムと反応する可能性があります。たとえば、塩酸 (HCl) は酸化アルミニウムと反応して塩化アルミニウム (AlCl3) と水を生成します。反応は次のとおりです。
Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
酸化層が除去されると、アルミニウム金属はさらに酸と反応して、水素ガスとさらに多くの塩化アルミニウムを生成します。
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
同様に、水酸化ナトリウム (NaOH) のような強塩基も酸化アルミニウム層と反応し、その後アルミニウムと反応する可能性があります。酸化物層との反応により、アルミン酸ナトリウム (NaAlO₂) と水が生成されます。
ALUO + 2 年 + オンド島島 + H₂O ₂₂ + 10リラ
そして、アルミニウムとの反応により、水素ガスとアルミン酸ナトリウムが生成されます。
2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑
アルミニウム箔のもう 1 つの興味深い化学的特性は、特定の塩との反応です。一部の塩、特に塩化物イオンを含む塩は、酸化アルミニウムの保護層を破壊する可能性があります。これにより、フォイルに小さな穴が形成される孔食が発生する可能性があります。たとえば、湿った環境での食塩 (塩化ナトリウム、NaCl) は、このタイプの腐食を引き起こす可能性があります。塩化物イオンは酸化アルミニウムと反応してその構造を破壊し、その下にあるアルミニウムがさらなる攻撃にさらされる可能性があります。
アルミニウム箔は、他の金属に比べて融点が比較的低いです。純粋なアルミニウムの融点は約 660°C (1220°F) です。つまり、アルミホイルを高温にさらすと溶けてしまいます。ただし、通常の家庭での使用では、この温度に達することはほとんどありません。たとえば、オーブンでアルミホイルを使用する場合、ほとんどのオーブンは 250 ～ 300°C (482 ～ 572°F) を超えることはありませんが、これはアルミニウムの融点よりもはるかに低いです。
ここで、これらの化学的特性がアルミ箔の用途にどのように関係するかについて話しましょう。アルミホイルの最も一般的な用途の 1 つは食品の包装です。酸化アルミニウムの保護層により、食品に安全に使用できます。ほとんどの食品と反応しないため、食品を汚染しません。また、光、酸素、湿気を遮断する能力は、食品をより長く新鮮に保つのに役立ちます。
電気産業でもアルミ箔は広く使用されています。変圧器用アルミ箔は素晴らしい例です。アルミニウムの導電性は、その軽量性と相まって、変圧器に使用するのに理想的な材料となっています。アルミニウムは電気をよく通す性質があり、薄い箔は変圧器に不可欠な部品であるコイルを簡単に巻くことができます。
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参考文献:
- 「アルミニウム: 特性と物理冶金学」ジョン E. ハッチ著
- 「アルミニウムおよびアルミニウム合金の腐食」ジョージ・P・テター著