4.4.10 Reaktion von Aluminium mit Wasser und Natronlauge

1.Eingesetzte Komponenten 2.Aluminium mit 40%-iger Natronlauge direkt nach Zugabe
Eingesetzte Komponenten Aluminium mit 40%-iger Natronlauge direkt nach Zugabe
3.Aluminium mit 40%-iger Natronlauge nach ca. 2 Minuten 4.Ansicht von oben; Ende der Reaktion
Aluminium mit 40%-iger Natronlauge nach ca. 2 Minuten Ansicht von oben; Ende der Reaktion
1.+2.Bild:Versuchsaufbau: 5g Aluminium-Grieß werden mit ca. 20ml 40%-iger Natronlauge versetzt und in ein hohes 2l Becherglas gestellt.
3.+4.Bild:Nach kurzer Zeit setzt eine heftige Reaktion mit Gasentwicklung ein. Eine Knallgasprobe verläuft positiv.

Aluminium reagiert unter normalen Umständen nicht mit Wasser, da es sich innerhalb von Sekunden mit einer dichthaftenden Schutzschicht aus Aluminiumhydroxid überzieht bzw. schon vorher über diese verfügt. Durch Zusatz von Natronlauge wird die Ausbildung einer Schutzschicht unterbunden, das amphotere Aluminiumhydroxid Al(OH)3 geht unter Bildung von Aluminat (Al(OH)4-)in Lösung:

2 Al + 6 H2O        > 2 Al(OH)3 + 3 H2

Al(OH)3 + NaOH        > Na+ + [Al(OH)4]-

Eine bereits bestehende Passivierung aus Aluminiumoxid wird durch den Zusatz von Natronlauge aufgelöst, aus diesem Grund verläuft die Reaktion anfangs relativ langsam:

Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O        > 2 Na+ + 2 [Al(OH)4]-

Es kommt zur vollständigen Auflösung des Aluminiums, das Wasser reagiert auch hier wieder als Säure (analog Versuch 4.4.1).

Die vorliegende Reaktion findet in Abflußreinigern Anwendung. Diese bestehen im Wesentlichen aus starken Alkalien, denen Aluminium oder Zink zugesetzt wurde. Neben der Zersetzung von organischen Rückständen durch die Alkalien kommt es mit der Bildung des Wasserstoffs zu einem Sprudel-Effekt und damit zu einer zusätzlichen mechanischen Reinigungswirkung.

zurück