Le film aluminium en chimie


L’aluminium est un matériau naturel que l’on utilise souvent en raison de ses très propriétés avantageuses. Il est malléable et possède une surface extrêmement raffinée. L’élément chimique aluminium correspond au nombre 13. Son nom est un dérivé du mot latin alumen, qui signifie alun.

En chimie, dans le tableau périodique des éléments, l’aluminium appartient au groupe du bore. Avant, on le classifiait dans le groupe des métaux terreux. L’aluminium est le troisième élément le plus courant, et le métal le plus courant que l’on trouve dans la croûte terrestre. En raison de sa forte réactivité, on ne l’utilise souvent qu’en combinaison avec d’autres matériaux. Le film aluminium, de nos jours, est majoritairement fabriqué à partir d’aluminium pur (teneur en aluminium jusqu’à 99,9 %). On utilise pour sa fabrication des bandes prélaminées d’une épaisseur de 0,6 jusqu’à 1,5 mm, avec plusieurs phases de laminages pour atteindre l’épaisseur attendue.

Le laminage d’un film aluminium

Quand on utilise des films très épais en chimie, dans le secteur industriel ou dans des installations techniques, le processus de laminage pourvoit le film aluminium de deux couches. Et ainsi, on obtient deux surfaces différentes. Alors que l’une des surfaces est lisse, l’autre côté est plutôt mat, à cause de diverses déformations. À cause du laminage, l’aluminium est plutôt dur et cassant. Afin qu’il redevienne plus souple et flexible, il est ainsi légèrement recuit. Le film aluminium peut être fabriqué chimiquement à l’aide d’un amalgame de potassium et de chlorure d’aluminium. Le potassium sert ainsi d’agent réducteur. La formule chimique du film résiduel serait donc ainsi : 4AICI3+3K – AI + 3 KAICI4.

Propriétés du film aluminium en chimie et dans le secteur de l’alimentation

En chimie et chez les particuliers, on utilise en général du film aluminium d’une épaisseur de 0,010 à 0,015 mm. Dans le secteur alimentaire, des films de 30 ou 50 cm sont souvent utilisés. Nombreux sont les aliments qui peuvent ainsi être emballés de façon étanche dans du film aluminium. Grâce à cela, ils peuvent rester frais longtemps : cela tient au fait que les aliments sont emballés hermétiquement. Et cela veut dire que l’aluminium peut, en plus du secteur de la chimie, être utilisé pour mettre en place des installations techniques dans les habitations.

Le film aluminium présente l’avantage de ne dégager que peu d’arôme. Seule une petite partie de l’humidité d’un aliment pourra s’évaporer, ce qui implique que les aliments ne pourront pas sécher rapidement. C’est seulement avec des aliments particuliers, les bretzels, les marinades à base de vinaigre, la choucroute, les agrumes déjà coupés, les tomates et les fruits acides qu’il faudra être prudent en utilisant du film aluminium. Dans ces cas-là, une corrosion pourra se produire, et l’aluminium pourrait prendre une coloration plus sombre, voire noire. Au contact avec de vrais acides, l’aluminium pourra même être totalement détruit.

Cependant, l’aluminium n’est chimiquement que très peu thermosensible. Nombreux sont les amateurs de grillades qui placent leur viande ou leurs légumes sur du film aluminium afin de ne rien perdre en humidité et que leurs grillades restent assez juteuses. En chimie, la température de fusion de l’aluminium est de 660,32 °C. Sa température d’ébullition se situe, elle, à 2 500 °C. C’est la raison pour laquelle on utilise souvent l’aluminium pour fabriquer des casseroles, des conserves ou des cannettes. De nos jours, les casseroles en aluminium sont ce que l’on trouve le plus dans le matériel de camping.

Avec quoi le film aluminium réagit-il chimiquement ?

En chimie, on a souvent eu l’occasion de tester ce avec quoi l’aluminium réagit. On a utilisé ces connaissances de manière très diverse, comme par exemple pour fabriquer des emballages alimentaires, chez les coiffeurs ou dans le secteur industriel.

L’aluminium constitue, à sa surface, en un rien de temps, une couche d’oxyde d’aluminium d’un micromètre. Cela l’empêche de réagir avec l’eau. Quand cette fine couche est détruite, on peut obtenir chimiquement une réaction avec l’aluminium. Avec de l’eau, on obtient un hydrogène gazeux hautement inflammable. Dans de l’eau, le chlorure d’aluminium peut être utilisé pour une hydrolyse. À l’air libre, il dégagera une fine brume. Quand on le fait réagir avec de la vapeur d’eau, de petites gouttes d’acide chlorhydrique pourront se former sur le film aluminium.

Les ions aluminium, eux aussi, peuvent déclencher une hydrolyse avec d’autres composants à la surface du film aluminium. Cela pourra se poursuivre jusqu’à ce que les cations ne puissent plus être chargés davantage. On pourra mettre fin à cette liaison avec un apport d’hydroxyde insoluble. La phase d’initiation de cette hydrolyse s’écrira chimiquement : Al3+(aq) + 6H2O(l) <-> [Al(H2O)6]3+(aq).

En chimie, le film aluminium réagit très fortement avec l’hydroxyde de natrium. Cette réaction est souvent utilisée pour nettoyer des tuyaux. Cette réaction pourra être extrêmement violente avec du brome. Cette liaison pourra résulter en un départ d’incendie à température ambiante. Le bromure d’aluminium qui en résultera pourra, avec de l’eau, être transformé en hydroxyde d’aluminium et en acide bromhydrique. Mais si on met du mercure sur du film aluminium, on obtiendra un amalgame.

Une très fine couche d’oxydation se formant à la surface en contact avec l’air, les films aluminium légers ont en général une apparence gris argenté, terne. Le film aluminium pur a toujours une couche d’oxydation imperméable. C’est cela qui fait que ce film aluminium peut résister à la corrosion. On peut également renforcer cette couche d’oxydation protectrice grâce à une oxydation électrique. Le film aluminium en sera alors d’autant plus souple, mais également plus résistant. La résistance à la traction d’un film aluminium pur est d’environ 49 MPa. La résistance à la traction d’un alliage se situera entre 300 et 700 MPa.