Fysisch-chemische eigenschappen en toepassingen van aluminium
We weten allemaal dat cola in blik van aluminium is gemaakt. Heb je echter ooit de bitterheid van metaal geproefd? Als je aluminium blikjes gebruikt om zuur sinaasappelsap of andere dranken in te bewaren, waarom zijn ze dan in staat zuurcorrosie te weerstaan en intact te blijven? Om welke chemische geheimen gaat het?
We weten allemaal dat aluminium-dranken in blik, zoals cola, veelgebruikte dranken zijn in het dagelijks leven. Aluminium wordt vaak gebruikt in drankblikjes omdat het licht van gewicht is en relatief corrosiebestendig-, maar het kan schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid. Overmatige inname van aluminium kan een negatieve invloed hebben op de hersen- en botontwikkeling van kinderen. Tegelijkertijd hebben patiënten met een nierziekte vaak hogere aluminiumgehalten in hun lichaam.
De impact van de aluminiuminname op de menselijke gezondheid
Het Canadian Centre for Occupational Safety and Health (CCOHS) wijst er op zijn website op dat de hersenen van Alzheimerpatiënten vaak hoge concentraties aluminium bevatten vergeleken met gezonde individuen. Dit heeft aanleiding gegeven tot bezorgdheid over het aluminiumgehalte in aluminium-dranken in blik. Hoewel de wetenschappelijke gemeenschap nog niet volledig heeft opgehelderd hoe aluminium de menselijke hersenen binnendringt en of het rechtstreeks de ziekte van Alzheimer veroorzaakt, hebben veel landen over de hele wereld strenge normen opgesteld voor het aluminiumgehalte in voedsel.
Het mechanisme waarmee aluminium blikjes beschermen tegen zure dranken
Dus, nemen we echt grote hoeveelheden aluminium binnen via onze dagelijkse drankjes? Om deze vraag te beantwoorden, kunnen we een eenvoudig experiment uitvoeren. De procedure is niet ingewikkeld, maar moet worden uitgevoerd onder toezicht van een volwassene in een goed geventileerde buitenomgeving.
Gebruik schuurpapier om de coating van het oppervlak van de Coca-Cola-fles te verwijderen totdat het aluminiummateriaal aan de onderkant zichtbaar is. Merk op dat deze buitenlaag een beschermende rol speelt voor het aluminium in het experiment en moet worden verwijderd om de nauwkeurigheid van de resultaten te garanderen.
Laat de Coca-Cola-fles een nacht weken in een toiletreiniger (zoutzuur).
Haal de Coca-Cola-fles voorzichtig uit de toiletreiniger en observeer hem aandachtig. Is de Coca-Cola volledig weggelekt? Is het je opgevallen dat Coca-Cola bedekt is met een transparante substantie? Wat is deze stof?
Die transparante substantie is eigenlijk de epoxyharscoating die vaak wordt aangetroffen in aluminium blikjes. Wanneer zoutzuur reageert met aluminium, ontstaat aluminiumchloride, dat oplost in water en geleidelijk de buitenste laag van het aluminium blik oplost. Aluminium blikjes worden beschermd tegen corrosie door zure dranken door middel van een epoxyharscoating; ongecoate aluminium blikjes worden gemakkelijk aangetast door zure dranken. Door dit proces wordt geleidelijk de epoxyharscoating in het blik zichtbaar. In feite is de belangrijkste functie van deze epoxyharscoating het beschermen van het aluminium blikje tegen corrosie door zure dranken. Bij de vroege productie van aluminium blikjes was deze beschermende maatregel niet wijdverbreid, omdat epoxyhars relatief duur was. Om de veiligheid van de consument te garanderen, is deze belangrijke beschermende maatregel in de loop van de tijd echter geleidelijk op grote schaal ingevoerd.
De rol en ontwikkeling van epoxyharscoatings
Aanbrengen van coatings in aluminium blikbescherming
In de jaren dertig klaagden consumenten vaak dat hun dranken troebel waren geworden en een vreemde metaalachtige zoutsmaak hadden, meestal als gevolg van het oplossen van metaal in de drank. Als reactie op dit probleem onthulde Ball Corporation, een toonaangevende mondiale fabrikant van voedselblikjes, een verrassend feit: zonder de bescherming van die epoxyharscoating zou een blikje cola in slechts drie dagen kunnen corroderen. Dit betekent dat consumenten zonder deze beschermlaag onbewust grote hoeveelheden aluminium binnen kunnen krijgen.
Verschillen in coatingvereisten voor verschillende dranken
De coatings op aluminium blikjes voor verschillende dranken variëren aanzienlijk. Zo had bier, dat gemakkelijk de smaak van coatings absorbeert en niet inherent wordt aangetast door aluminium blikjes, oorspronkelijk geen coating nodig. Om echter te voorkomen dat kooldioxide ontsnapt en de smaak wordt aangetast, moesten fabrikanten van bierblikjes een coating toevoegen. Dit verhoogde de kosten zelfs omdat ingenieurs cyclodextrine aan de coating moesten toevoegen om de smaken- te absorberen en ervoor te zorgen dat consumenten de aanwezigheid ervan niet konden detecteren.
Boll onthulde verder dat sommige dranken extreem corrosief zijn en dat zelfs epoxyhars de erosie ervan niet effectief kan weerstaan. Daarom is ongeveer 1/7 van deze energiedrankjes niet geschikt voor blikverpakkingen.
Bisfenol Een veiligheidscontroverse
Om ervoor te zorgen dat het vlees soepel uit het aluminium blik glijdt, wordt er niet alleen een speciale coating aan de binnenkant van het blik aangebracht, maar is er ook een extra waslaag nodig.
Bij het bespreken van epoxyharscoatings moeten we de bisfenol A (BPA) component vermelden. Deze stof fungeert als verknopingsmiddel- in het productieproces van epoxyharsen, en bisfenol A (BPA) is alomtegenwoordig in ons dagelijks leven. Sinds de jaren zestig wordt BPA gebruikt voor de vervaardiging van verschillende plastic producten, waaronder aluminium blikjes en mineraalwaterflessen. Hoewel de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) beweert dat BPA veilig is, hebben meerdere dierstudies echter aangetoond dat BPA oestrogeeneigenschappen bezit, zich bindt aan oestrogeenreceptoren en de oestrogeensynthese en het metabolisme verstoort. Daarom is het beperken van de inname van frisdrank ongetwijfeld een verstandige keuze om de potentiële blootstelling van kinderen aan BPA te verminderen.
De relatie tussen ingeblikte dranken en plastic Kortom, cola in blik is ook hoofdzakelijk in plastic verpakt. Degenen die beweren dat cola uit blik anders smaakt dan cola uit flessen, worden waarschijnlijk beïnvloed door psychologische factoren. Degenen die daarentegen de subtiele verschillen tussen ingeblikt en gebotteld bier kunnen onderscheiden, zijn echte fijnproevers.
