Физико-химические свойства и применение алюминия.
Все мы знаем, что консервированная кола сделана из алюминия. Однако пробовали ли вы когда-нибудь горечь металла? Когда вы используете алюминиевые банки для хранения кислого апельсинового сока или других напитков, почему они способны противостоять кислотной коррозии и оставаться неповрежденными? О каких химических тайнах идет речь?
Мы все знаем, что напитки в алюминиевых-банках, например кола, — распространенные напитки в повседневной жизни. Алюминий часто используется в банках для напитков, поскольку он легкий и относительно -устойчив к коррозии, но может быть вреден для здоровья человека. Чрезмерное потребление алюминия может отрицательно повлиять на развитие мозга и костей детей. В то же время у пациентов с заболеванием почек уровень алюминия в организме часто выше.
Влияние потребления алюминия на здоровье человека
Канадский центр безопасности и гигиены труда (CCOHS) отмечает на своем веб-сайте, что мозг пациентов с болезнью Альцгеймера часто имеет более высокие концентрации алюминия по сравнению со здоровыми людьми. Это вызвало обеспокоенность по поводу содержания алюминия в алюминиевых-консервированных напитках. Хотя научное сообщество еще не до конца выяснило, как алюминий попадает в мозг человека и является ли он прямой причиной болезни Альцгеймера, во многих странах мира установлены строгие стандарты содержания алюминия в продуктах питания.
Механизм защиты алюминиевых банок от кислых напитков
Итак, действительно ли мы потребляем большое количество алюминия с ежедневными напитками? Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем провести простой эксперимент. Процедура несложная, но ее необходимо выполнять под присмотром взрослых в хорошо проветриваемом помещении на открытом воздухе.
С помощью наждачной бумаги удалите покрытие с поверхности бутылки кока-колы, пока не обнажится алюминиевый материал на дне. Обратите внимание, что это внешнее покрытие играет защитную роль для алюминия в эксперименте и его необходимо удалить, чтобы обеспечить точность результатов.
Замочите бутылку кока-колы-колы в растворе для чистки унитазов (соляной кислоты) на ночь.
Осторожно выньте бутылку кока-колы-колы из средства для чистки унитаза и внимательно осмотрите ее. Кока-кола полностью утекла? Вы заметили, что кока-кола покрыта прозрачным веществом? Что это за вещество?
Это прозрачное вещество на самом деле представляет собой покрытие из эпоксидной смолы, обычно встречающееся в алюминиевых банках. Когда соляная кислота реагирует с алюминием, образуется хлорид алюминия, который растворяется в воде, постепенно растворяя внешний слой алюминиевой банки. Алюминиевые банки защищены от коррозии кислыми напитками благодаря покрытию из эпоксидной смолы; алюминиевые банки без покрытия легко подвергаются коррозии кислыми напитками. Этот процесс постепенно обнажает покрытие из эпоксидной смолы внутри банки. Фактически, основная функция этого покрытия из эпоксидной смолы — защитить алюминиевую банку от коррозии кислыми напитками. На заре производства алюминиевых банок эта защитная мера не получила широкого распространения, поскольку эпоксидная смола была относительно дорогой. Однако с течением времени для обеспечения безопасности потребителей эта важная защитная мера постепенно получила широкое распространение.
Роль и развитие покрытий из эпоксидной смолы
Нанесение покрытий для защиты алюминиевых банок
В 1930-х годах потребители часто жаловались, что их напитки стали мутными и имели странный привкус металлической соли, обычно из-за растворения металлов в напитке. В ответ на эту проблему компания Ball Corporation, ведущий мировой производитель банок для пищевых продуктов, обнаружила поразительный факт: без защитного покрытия из эпоксидной смолы банка колы может подвергнуться коррозии всего за три дня. Это означает, что без этого защитного слоя потребители могут неосознанно проглотить большое количество алюминия.
Различия в требованиях к покрытию для разных напитков
Покрытия алюминиевых банок для разных напитков существенно различаются. Например, пиво, которое легко впитывает аромат покрытия и не подвергается коррозии под воздействием алюминиевых банок, изначально не требовало покрытия. Однако, чтобы предотвратить утечку углекислого газа и повлиять на вкус, производителям пивных банок пришлось добавить покрытие. Это фактически увеличило затраты, поскольку инженерам пришлось добавлять в покрытие циклодекстрин, чтобы поглотить-аромат и гарантировать, что потребители не смогут обнаружить его присутствие.
Болл также обнаружил, что некоторые напитки чрезвычайно агрессивны, и даже эпоксидная смола не может эффективно противостоять их эрозии. Поэтому около 1/7 этих энергетических напитков не подходят для консервированной упаковки.
Бисфенол А: споры о безопасности
Кроме того, чтобы мясо плавно выскакивало из алюминиевой банки, на внутреннюю часть банки наносится не только специальное покрытие, но и дополнительный слой воска.
Говоря о покрытиях из эпоксидной смолы, мы должны упомянуть компонент бисфенол А (BPA). Это вещество действует как сшивающий агент-в процессе производства эпоксидных смол, а бисфенол А (БФА) повсеместно встречается в нашей повседневной жизни. С 1960-х годов БФА используется для производства различных пластиковых изделий, в том числе алюминиевых банок и бутылок из-под минеральной воды. Однако, хотя Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) утверждает, что BPA безопасен, многочисленные исследования на животных показали, что BPA обладает свойствами эстрогена окружающей среды, связываясь с рецепторами эстрогена и препятствуя синтезу и метаболизму эстрогена. Таким образом, ограничение потребления безалкогольных напитков, несомненно, является мудрым выбором для снижения потенциального воздействия BPA на детей.
Взаимосвязь между консервированными напитками и пластиком Короче говоря, консервированная кола также по существу завернута в пластик. Те, кто утверждает, что вкус консервированной колы отличается от колы в бутылках, вероятно, находятся под влиянием психологических факторов. Напротив, те, кто может различить тонкие различия между баночным и бутылочным пивом, являются настоящими гурманами.
