Grundsätzliches zu Aluminium
Aluminium ist ein vielseitig eingesetztes Leichtmetall. Nach Sauerstoff und Silizium ist es das dritthäufigste Element, wurde aber erst im 19. Jahrhundert entdeckt. Heute gewinnt das Leichtmetall mit einer extrem hohen Wärme- und Stromleitfähigkeit immer mehr an Bedeutung. Aluminium ist ein außerordentlich reaktives Metall.
Die Oxidation von Aluminium
Daher bildet sich bei Kontakt mit Sauerstoff innerhalb weniger Minuten eine Oxidschicht auf dem Leichtmetall. Aber auch Wasser und Sauerstoff zusammen führen zu einer Oxidation, wobei dann eine mehrschichtige Oxidschicht entsteht. Vielfach ist die Oxidationsschicht der Grund für die Verwendung von Aluminium, schützt diese Schicht doch das Aluminium vor weiteren Reaktionen. Je nachdem, wie das Aluminium aber weiterbehandelt werden soll, kann diese Oxidschicht auch entfernt werden müssen.
Möglichkeiten, die Oxidschicht zu entfernen
Diese Oxidschicht kann chemisch oder mechanisch entfernt werden. Letzteres durch einfaches Schleifen vom Aluminium. Beim Ätzen wird dieser Vorgang chemisch durchgeführt, man macht sich die Reaktivität des Leichtmetalls zunutze. Es gibt zahlreiche Anwendungen, bei denen diese Oxidschicht unbedingt entfernt werden muss:
- beim Aluminium schweißen
- beim Löten von Aluminium (Weich- und Hartlöten)
- vor dem Lackieren von Aluminium
- vor dem gesteuerten Oxidieren vom Aluminium, dem Eloxieren
- vor dem Aluminium verchromen, verkupfern, vernickeln, vermessingen usw.
Aluminium ätzen
Die einfachste Methode, Aluminium zu ätzen, erfolgt mithilfe von Natrium und Sauerstoff (NaOH-Ätzung). Dabei werden die reaktiven Eigenschaften des Aluminiums genutzt. Durch die natürliche Oxidierung erfolgt nämlich lediglich eine Passivierung der Oxidation, was letztendlich auch eine Ätzung darstellt. Also muss zuerst die Oxidschicht auf dem Aluminium entfernt werden, um das Alu selbst ätzen zu können.
Die Verwendung einer Natriumlauge (NaOH) zum Aluminiumätzen
Daher werden Natrium und Wasser zu einer Lauge vermengt. Das Natrium ätzt nun die Oxidschicht weg, während das Aluminium nun direkt auf das Wasser reagieren kann. Gleichzeitig unterbindet das Natrium das sofortige Entstehen einer neuen Oxidschicht. Bei diesem Vorgang fällt die Reaktion des Aluminiumwerkstücks verhältnismäßig heftig aus.
Beim Ätzen von Aluminium ausreichende Sicherheitsmaßnahmen treffen
Daher sollte beim Ätzen von Aluminium unbedingt eine entsprechende Schutzkleidung getragen werden. Außerdem können beim Ätzen gesundheitsschädliche Dämpfe entstehen. Eine gute Belüftung und Vorsichtsmaßnahmen für die Atemwege sind also Pflicht. Keinesfalls sollten Sie mit Aluminium mit anderen Chemikalien hantieren, da Aluminium wirklich ausgesprochen reaktiv ist. Selbst beim Schmelzen von Aluminium fällt Wasserstoff aus, der zu heftigen Reaktionen führen kann.