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Oxydation de l'aluminium

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Objectif : L'aluminium est un métal léger et résistant. Contrairement au fer, il ne rouille pas. Pourquoi existe-t-il une différence de réactivité face à l'air entre ces deux métaux ?
1. Historique de l'aluminium
L'aluminium de nos jours est élaboré selon deux techniques :
– le recyclage par fusion de l'aluminium contenu dans les canettes et les autres ustensiles déjà fabriqués en aluminium ;
– l'électrolyse de la bauxite.
La bauxite est une roche de couleur rouge. Elle fut découverte au milieu du XIXe siècle, dans les baux de Provence au sud de la France. Afin d'en extraire l'aluminium, il faut réaliser une électrolyse (transformation chimique sous l'effet d'un courant électrique). Cette technique ne sera maîtrisée de façon industrielle qu'au début du XXe siècle. Par ailleurs, cette technique demande un fort courant électrique. Ce besoin explique la nécessité d'installer les usines de purification de la bauxite à côté d'installations électriques (les barrages du début du XXe siècle).

Au début, en raison de sa rareté, l'aluminium est donc exclusivement utilisé dans les bijouteries comme l'or ou l'argent. Ensuite, avec l'avènement de l'industrialisation et de l'hydroélectricité, l'aluminium devient un métal courant qui sert dans les constructions aéronautiques et automobiles.

2. L'aluminium et le dioxygène
L'observation d'un morceau d'aluminium laissé à l'air libre est bien différente de celle concernant le fer. En effet, l'aluminium ne semble pas rongé par la rouille. Le métal semble juste terni par le temps mais après polissage, il retrouve un aspect brillant et conserve toutes les propriétés qui en font son succès (légèreté, dureté....).

Toutefois l'aluminium est réellement oxydé au contact du dioxygène de l'air mais cette réaction n'est pas aussi insidieuse que la formation de rouille pour le fer. L'aluminium s'oxyde lentement en se recouvrant d'une fine couche d'alumine sur toute sa surface. L'alumine (ou oxyde d'aluminium) s'incruste en surface et est imperméable à l'air. Ainsi, le métal est totalement auto-protégé.

Mais si le métal est mis en contact avec des substances agressives (les pluies acides par exemple), la pellicule d'alumine est attaquée et le métal est à nouveau rongé par l'air. Le processus se répète alors.

L'essentiel

L'aluminium s'oxyde lentement au contact du dioxygène de l'air. Cette réaction, contrairement au cas du fer, conduit à la formation d'alumine sous forme d'une fine couche superficielle qui sert de tampon imperméable entre l'air et le métal. L'aluminium est ainsi auto-protégé.

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