נוסח השאלה המלא: האם תתרחש תגובה בין אלומיניום ומלח בישול מומס (נתרן וכלור) וכן חומצת מלח?

מבחינה אלקטרוכימית, המתכת אלומיניום הינה מתכת מאוד פעילה, ואמורה להגיב בקלות עם חומצות ואפילו עם מים. הסיבה שאלומיניום בדרך-כלל לא לא מגיב עם מים הינה בגלל שכאשר אלומיניום נחשף לאוויר הוא מגיב מיד עם החמצן שבו ליצירת תחמוצת אלומיניום (Al2O3), לפי התגובה הבאה:

2Al + 1.5O2 -> Al2O3

בניגוד לברזל – שבו תוצרי ההתחמצנות (החלודה) מאוד לא דחוסים, וגם לא נוטים להיצמד אל המתכת, באלומיניום התחמוצת בעלת מבנה צפוף שנוטה להיצמד מאוד בחוזקה אל האלומיניום המתכתי, בעקבות כך האלומיניום מצטפה בשכבת הגנה מעולה, ולכן לא מגיב עם מים (או עובר קורוזיה באופן כללי).


רדיד אלומיניום (תמונה באדיבות אתר וויקיפדיה)

מלח בישול (NaCl), ובייחוד יון הכלוריד (Cl-) שנמצא בתמיסות המימיות שלו, מצליח להחליש את ההצמדה בין האלומיניום לתחמוצת שלו, עקב כך, המתכת אלומיניום נחשפת למים ומגיבה איתם, ליצירת אלומיניום הידרוכסיד (Al(OH)3) וגז מימן (H2) , לפי התגובה:
Al + 3H2O -> Al(OH)3 + 1.5H2
קצב התגובה תלוי בטמפ' המים (ככל שיותר חמים התגובה מהירה יותר) בעובי שכבת התחמוצת המגינה על האלומיניום וריכוז המלח במים, בכל מקרה, התגובה מתונה יחסית כי אלומיניום הידרוכסיד בעצמו לא נמס במים טוב, ונוטה להגן על האלומיניום גם כן מפני תגובה נוספת.

עם חומצת מלח (HCl) מתרחשות שתי תגובות, ראשית, החומצה מגיבה עם תחמוצת האלומיניום המגינה וממיסה אותה:
Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O
לאחר מכן, החומצה חופשית להגיב (באלימות!) עם האלומיניום, ליצירת מימן גזי ואלומיניום כלורי:
Al + 3HCl -> AlCl3 + 1.5H2

נסיים את התשובה באנקדוטה עצובה שקשורה לתגובה של אלומיניום עם מי-מלח: בסוף שנות ה70 ותחילת שנות ה-80 של המאה העשרים, כאשר התחילו טיפולי הדיאליזה (סינון הדם מרעלים על ידי מכונה) לחולים בעלי בעיות כליה, התחילו לשים לב שרבים מחולי הכליה לקו באנצפלופתיה (= התנוונות המוח) ומתו כעבור מספר חודשים. בניתוחים לאחר המוות נמצאו בתוך מוחם של החולים ריכוזים גבוהים של אלומיניום. האלומיניום הגיע למוח של החולים, בין היתר, דרך מכשיר הדיאליזה: בתגובה בין דם (דם הוא מלוח) לחלקי המכונה מאלומיניום. ניתן לקרוא תקצירים (באנגלית) על מאמרים שגילו הבעיה כאן וכאן. (שימוש במים נטולי יונים ושינוי במכונות פתרו את הבעיה, אם-כי מאוחר מדי למטופלי הדיאליזה הראשונים...). ד"א – התופעה הנ"ל היא המקור לשמועה שבישול בסירי אלומיניום "גורם לאלצהיימר".  

מאת: ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

13 תגובות

  • אסף

    הגנה על אלומיניום

    מאמר מעניין מאוד , עולה השאלה האם הגנה באמצעות תהליך אנודייז על אלומיניום יכול להגן על הנזק שנגרם במי בריכות ( כלור)

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא לזמן ארוך

    היי אסף

    הגנת אנודייז מבוססת על יצירת מכוונת של שכבת תחמוצת עבה וצפופה סביב האלומיניום, שתגן עליו. זה אולי יחזיק זמן ארוך יותר מאלומיניום ללא שכבת אנודייז, אבל גם זה לא יהיה יעיל לאורך זמן ויכנע למי הכלור. מהבחינה שמדובר בבריכה ולא במי ים המצב דווקא טוב יותר כי בריכה לא מכילה מלח והכלור שבה הוא במצב כימי שונה ממצבו בתוך מלח בישול שדווקא הוא הממיס את השכבה. כך או כך דווקא ציפוי בחומר פלסטי אטום למים (אולי אפילו לכה כלשהי) יהיה מגן יותר במקרה הזה.

    בברכה

    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • בועז קציר

    שלום רב.

    שלום רב.
    מאמר מעניין מאוד, תודה רבה.
    אני חושב על בניית בריכה מאלומניום שתחומם בימי החורף ל 40 מעלות.
    המים בבריכה יהיו עם כלור (כמו בבריכת שחיה).
    אם דפנות האלומניום יותקפו על ידי המים המוכלרים?
    תודה מראש.
    בועז קציר 0507795566
    boazk@nta.co.il

  • אושרי בן דור

    האם מסוכן להשתמש בסולם אלומיניום (לא נירוסטה) בבריכת שחייה עם כל

    סולם הבריכה שלי הוא מאלומיניום ,אילתור שלי, וכשהוא במיים הוא מתמלא בשיכבת מלח לבנה אפורה ,האם יש שיחרור של חומרים רעילים למיים ?. בתודה מראש.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    סולם אלומיניום במים

    סביר להניח שהסולם שלך נתקף (מבחינה כימית) על ידי הכלור שבמי הבריכה, והמלחים שאתה רואה סביבו אלו תוצרי התגובה הכימית.
    אז דבר ראשון - חבל על הסולם, תוך 2-4 שנים סביר שהוא יאוכל ויתמוסס לחלוטין (תלוי בריכוז הכלור במים) - ורק מסיבה זו כדאי לעבור לסולם מחומר עמיד יותר.
    לגבי סכנה בריאותית - כפי שעניתי בתגובות עבר, אנחנו לא גוף מוסמך לקבוע. הדעות חלוקות בקהילה המדעית לגבי נזקים של מלחי אלומיניום בבליעה, יש מחקרים שמצאו כי גורם לנזקים במערכת העצבים, ויש מחקרים שלא מצאו נזקים כאלו. כאמור - אנחנו לא גוף ש'פוסק' בנושא - ככה שההחלטה היא שלך.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ציון גואטה

    האם שימוש בסירי אלומיניום גורם לפגיעה במוח?

    כתבת: "תופעה הנ"ל היא המקור לשמועה שבישול בסירי אלומיניום "גורם לאלצהיימר". האם זו רק שמועה והיא איננה נכונה?
    הבישול הוא במי ברז המכילים מינרלים ולכאורה צריכים לגרום לתגובה כימית עם האלומיניום ובמיוחד בחום הבישול המאיץ את התהליך?
    תודה מראש
    כמו כן, אשמח אם תוכל לעזור לי לגבי שאלות ששלחתי במדורים אחרים ונשארתי ללא מענה - אשמח לשלוח לך את הקישורים לאותן השאלות אם תשלח לי הודעה למייל. שוב - תודה מראש ושבוע טוב

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא אוכל לענות

    משום שזו שאלה שנוגעת לנושא בריאותי - אנחנו לא הכתובת. יש להתיעץ עם רופא מומחה לנושא. אני אישית שאלתי לפני מספר שנים ניורולוג - והוא אמר לי שהוא מעדיף להימנע מבישול באלומיניום חשוף (למשל לא מצופה בציפוי מגן), בגלל הסיבה הנ"ל. צריך לזכור, מצד אחד, שאכילה מאוד שונה להזרקה לזרם הדם, ומצד שני מערכות ביולוגיות הן מאוד מסובכות וקשה לבודד גורמים.
    ככלל - לא ידוע לי על איסור בישול בכלי אלומיניום על ידי משרד הבריאות.

    (בקשר לשאלות אחרות ששאלת בכתבות אחרות - אנא ידע אותנו, בפורום הגשת השאלות החדשות של שאל את המומחה: http://davidson.weizmann.ac.il/webforms/askexpert )

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • תומר

    פירוק האלומיניום

    כמו שנאמר במאמר, אחרי שהאלומיניום מתפרק הוא מתפורר, בהנחה שהתנאים שגרמו להתפוררות כבר לא קיימים, האם ההתפוררות של האלומיניום עשויה לגרום להתפוררות של אלומיניום אחר במגע? כלומר "אבקת" האלומיניום, נגעה באלומיניום אחר ובעקבות כך גרמה לתגובה שגורמת לו להתפורר גם..
    תודה!

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא

    כיוון שחומרים מחמצנים (מים, חמצן, חומצות למיניהם) הם הגורמים לאלומינים להתפורר (ולא האלומיניום המפורר) - ברגע שהם יסולקו לחלוטין תיפסק התפוררות האלומיניום.

  • תומר

    פירוק האלומיניום ע"י מלח

    שלום, יש לי אקווריום ובו מים שיש בהם ריכוז של דשנים שונים שבהם יש מלחים שונים. שמתי לב שהגוף תאורה שלי העשוי מאלומיניום, "מחליד" ומתפורר בעקבות המלחים השונים. השאלה שלי היא האם חומר האלומיניום שמתפורר לתוך המים, מה הנזקים שהוא עשוי לגרום לדגים?
    האם ברגע שיש נקודה אחת שמתפוררת, האם היא גוררת את כל הגוף להתפוררות?
    תודה מראש.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    תשובה

    לצערי, אינני מומחה לביולוגיה של דגים (וגם אינני יודע אם נעשו מחקרים על השפעת מלחי אלומיניום על בריאותם).
    אם יש נקודה אחת שמתפוררת - זה מעיד שאכן יש משהו במים שמצליח להגיב עם / להמיס / לפורר את האלומיניום, מה שאומר שבהכרח באותם תנאים הוא עתיד להתפורר באופן מוחלט, בהינתן מספיק זמן...

  • ronen

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    נגד יצירת גושים

    אם תסתכל על רשימת הרכיבים שעל המלח, בחלק מהמלחים תראה שכתוב 'חומר נגד התייגשות'. חומר זה יכול להיות גם תרכובת של אלומיניום (כמו נתרן אלמינו-סיליקאט או סידן אלומינו-סיליקאט) - שאגב מותרים לשימוש על ידי רשות הפיקוח על המזון והתרופות האמריקניות (FDA). אגב, יש עוד תרכובות מונעות התגיישות רבות, כאשר הנפוצה בהן היא דווקא תרכובת של ברזל. כיוון שיצרני המלח לא כותבים את שם התרכובת על האריזה - לא אוכל לענות לך ב-100%, ותצטרך לפנות ליצרני המלח כדי לדעת את התשובה בוודאות, באיזה תרכובת מונעדת התגיישות יצרני המלח בארץ משתמשים. אם זה מטריד אותך, תוכל למצוא גם מלחים ללא החומר בכלל (בדרך כלל מלח גס).
    אבי