Physikochemische Eigenschaften und Anwendungen von Aluminium
Wir alle wissen, dass Cola in Dosen aus Aluminium besteht. Haben Sie jedoch jemals die Bitterkeit von Metall geschmeckt? Wenn Sie Aluminiumdosen zur Aufbewahrung von saurem Orangensaft oder anderen Getränken verwenden, warum können diese dann der Korrosion durch Säure widerstehen und bleiben intakt? Um welche chemischen Geheimnisse geht es?
Wir alle wissen, dass Aluminium--Getränkedosen wie Cola zu den alltäglichen Getränken gehören. Aluminium wird häufig in Getränkedosen verwendet, da es leicht und relativ korrosionsbeständig ist, aber es kann gesundheitsschädlich sein. Eine übermäßige Aufnahme von Aluminium kann sich negativ auf die Gehirn- und Knochenentwicklung von Kindern auswirken. Gleichzeitig weisen Patienten mit Nierenerkrankungen häufig einen erhöhten Aluminiumspiegel im Körper auf.
Die Auswirkungen der Aluminiumaufnahme auf die menschliche Gesundheit
Das Canadian Centre for Occupational Safety and Health (CCOHS) weist auf seiner Website darauf hin, dass die Gehirne von Alzheimer-Patienten im Vergleich zu gesunden Personen häufig hohe Konzentrationen an Aluminium aufweisen. Dies hat Bedenken hinsichtlich des Aluminiumgehalts in Getränkedosen aus Aluminium-geweckt. Obwohl die wissenschaftliche Gemeinschaft noch nicht vollständig geklärt ist, wie Aluminium in das menschliche Gehirn gelangt oder ob es direkt die Alzheimer-Krankheit verursacht, haben viele Länder weltweit strenge Standards für den Aluminiumgehalt in Lebensmitteln festgelegt.
Der Mechanismus, durch den Aluminiumdosen vor säurehaltigen Getränken schützen
Nehmen wir also wirklich große Mengen Aluminium über unsere täglichen Getränke auf? Um diese Frage zu beantworten, können wir ein einfaches Experiment durchführen. Der Vorgang ist nicht kompliziert, muss jedoch unter Aufsicht eines Erwachsenen in einer gut belüfteten Umgebung im Freien durchgeführt werden.
Entfernen Sie die Beschichtung mit Sandpapier von der Oberfläche der Coca{0}}Cola-Flasche, bis das Aluminiummaterial am Boden freiliegt. Beachten Sie, dass diese äußere Beschichtung eine Schutzfunktion für das Aluminium im Experiment hat und entfernt werden muss, um die Genauigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.
Weichen Sie die Coca{0}}Cola-Flasche über Nacht in einer Toilettenreinigerlösung (Salzsäure) ein.
Nehmen Sie die Coca{0}}Cola-Flasche vorsichtig aus dem Toilettenreiniger und beobachten Sie sie genau. Ist die Coca-Cola vollständig ausgelaufen? Ist Ihnen aufgefallen, dass die Coca-Cola mit einer transparenten Substanz überzogen ist? Was ist dieser Stoff?
Diese transparente Substanz ist eigentlich die Epoxidharzbeschichtung, die üblicherweise in Aluminiumdosen zu finden ist. Wenn Salzsäure mit Aluminium reagiert, entsteht Aluminiumchlorid, das sich in Wasser auflöst und die äußere Schicht der Aluminiumdose allmählich auflöst. Aluminiumdosen werden durch eine Epoxidharzbeschichtung vor Korrosion durch säurehaltige Getränke geschützt; Unbeschichtete Aluminiumdosen können durch säurehaltige Getränke leicht korrodieren. Durch diesen Vorgang wird die Epoxidharzbeschichtung im Inneren der Dose nach und nach freigelegt. Tatsächlich besteht die Hauptfunktion dieser Epoxidharzbeschichtung darin, die Aluminiumdose vor Korrosion durch säurehaltige Getränke zu schützen. In der frühen Produktion von Aluminiumdosen war diese Schutzmaßnahme noch nicht weit verbreitet, da Epoxidharz relativ teuer war. Um die Sicherheit der Verbraucher zu gewährleisten, wurde diese wichtige Schutzmaßnahme jedoch im Laufe der Zeit immer häufiger eingeführt.
Die Rolle und Entwicklung von Epoxidharzbeschichtungen
Auftragen von Beschichtungen zum Schutz von Aluminiumdosen
In den 1930er Jahren beschwerten sich Verbraucher häufig darüber, dass ihre Getränke trüb geworden waren und einen seltsamen metallischen Salzgeschmack hatten, was meist darauf zurückzuführen war, dass sich Metall im Getränk auflöste. Als Reaktion auf dieses Problem enthüllte Ball Corporation, ein weltweit führender Hersteller von Lebensmitteldosen, eine verblüffende Tatsache: Ohne den Schutz dieser Epoxidharzbeschichtung könnte eine Dose Cola in nur drei Tagen korrodieren. Das bedeutet, dass Verbraucher ohne diese Schutzschicht unwissentlich große Mengen Aluminium aufnehmen können.
Unterschiede in den Beschichtungsanforderungen für verschiedene Getränke
Die Beschichtungen auf Aluminiumdosen für verschiedene Getränke variieren erheblich. Beispielsweise war für Bier, das den Geschmack von Überzügen leicht annimmt und durch Aluminiumdosen nicht von Natur aus angegriffen wird, ursprünglich kein Überzug erforderlich. Um jedoch zu verhindern, dass Kohlendioxid austritt und den Geschmack beeinträchtigt, mussten Bierdosenhersteller eine Beschichtung hinzufügen. Dies erhöhte tatsächlich die Kosten, da die Ingenieure der Beschichtung Cyclodextrin hinzufügen mussten, um unerwünschte Aromen zu absorbieren und sicherzustellen, dass Verbraucher das Vorhandensein nicht wahrnehmen konnten.
Boll stellte außerdem fest, dass einige Getränke extrem ätzend sind und selbst Epoxidharz ihrer Erosion nicht wirksam widerstehen kann. Daher sind etwa 1/7 dieser Energy-Drinks nicht für die Dosenverpackung geeignet.
Sicherheitskontroverse um Bisphenol A
Damit das Fleisch außerdem reibungslos aus der Aluminiumdose gleitet, wird nicht nur eine spezielle Beschichtung auf der Innenseite der Dose aufgetragen, sondern es ist auch eine zusätzliche Wachsschicht erforderlich.
Wenn es um Epoxidharzbeschichtungen geht, müssen wir die Komponente Bisphenol A (BPA) erwähnen. Diese Substanz fungiert als Vernetzungsmittel im Herstellungsprozess von Epoxidharzen und Bisphenol A (BPA) ist in unserem täglichen Leben allgegenwärtig. Seit den 1960er Jahren wird BPA zur Herstellung verschiedener Kunststoffprodukte verwendet, darunter Aluminiumdosen und Mineralwasserflaschen. Obwohl die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) behauptet, BPA sei sicher, haben mehrere Tierstudien gezeigt, dass BPA Umweltöstrogeneigenschaften besitzt, sich an Östrogenrezeptoren bindet und die Östrogensynthese und den Östrogenstoffwechsel stört. Daher ist die Einschränkung des Konsums von Erfrischungsgetränken zweifellos eine kluge Entscheidung, um die potenzielle Belastung von Kindern durch BPA zu verringern.
Die Beziehung zwischen Getränkedosen und Plastik Kurz gesagt: Auch Cola in Dosen ist im Wesentlichen in Plastik verpackt. Diejenigen, die behaupten, dass Cola in Dosen anders schmeckt als Cola in Flaschen, haben wahrscheinlich psychologische Faktoren. Wer hingegen die feinen Unterschiede zwischen Dosen- und Flaschenbier erkennen kann, ist ein wahrer Feinschmecker.
