Alüminyum eriyigindeki alkali metaller ve alkali toprak metaller, esas olarak alüminyum elektroliz sürecindeki Na, Li, Ca vb. alkali metaller ve alkali toprak metal elementlerinden ve ayrıca alüminyum alaşımı akışkanlarından kaynaklanır. Alüminyum alaşımlı eriticiler genellikle alkali metaller ve alkali toprak metallerinden oluşur. Klorür ve florürün ana bileşenleri KCl, NaCl, NaF, CaF, Na₃AlF₆, Na₂SiF₆ vb.'dir. Alüminyum arıtma akışkanının kullanılmasından sonra, yukarıda belirtilen alkali metaller ve alkali toprak metaller eriyik içinde kalır.
Örnek olarak alkali metal sodyumu ele alalım. Sodyum, alüminyumda neredeyse çözünmez ve maksimum katı çözünürlüğü 0,0025%“den azdır. Al-Mg alaşımında, magnezyum içeriği 2%”yi aştığında, magnezyum silikonu uzaklaştırır ve serbest sodyumu ayırır. Na, katılaşma süreci sırasında katılaşır. Tahıl sınırlarında bulunan sodyum, plastik deformasyon sürecinde düşük erime noktası nedeniyle serbest halini geri kazanır ve çatlakların kaynağını oluşturur. Deformasyon miktarı arttıkça, çatlaklar birleşerek çatlaklar oluşturur; bu, "sodyum kırılganlığı" olarak adlandırılan fenomendir.
Alüminyum alaşımındaki kalsiyum, alüminyumla birlikte CaAl₄ ve CaAl₂ adlı yeni fazlar oluşturur. Bu yeni fazların oluşumu, alüminyum alaşımındaki güçlendirici fazların azalmasına yol açar. Örneğin, alüminyum alaşımında CaAl4 fazı mevcut olduğunda, mukavemet aşaması olan θ fazı (CuAl2) azalır ve çözelti yaşlandırma işleminden sonra alüminyum alaşımının sertliği de azalır. Mikroyapı açısından bakıldığında, CaAl4 fazı gövde merkezli tetragonal bir yapıdır. Kafes sabitlerinin ve Cu atom yarıçaplarının birbirine yakın olması nedeniyle, θ fazındaki Cu, CaAl₄'teki Al'ın yerini alarak yeni bir bileşik faz oluşturabilir ve böylece faz azalmasını güçlendirir. Ca içeriği 1,2%'ye ulaştığında, Cu atomları CaAl₂'deki iki alüminyum atomunun yerini alarak yeni bir bileşik faz oluşturur. Bu yeni bileşik, alüminyum matrisine çözünmez ve çökelme ile güçlendirme sürecine giremez. Alüminyum alaşımındaki kalsiyum, döküm halindeki sertliği azaltır; kalsiyum içeriği arttığında, ısıl işlemden sonra alüminyum alaşımının sertliği de azalır. Ayrıca, alüminyum eriyikindeki zararlı safsızlık elementi Ca miktarı fazla olduğunda, alüminyum alaşımı eriyiğinin akışkanlığı bozulur ve hava ve mikroskobik delikler veya gevşeklik oluşması kolaylaşır. Ciddi durumlarda, ayrışmaya uğrayan sert ve kırılgan bileşikler oluşur; bu da dökümlerin hurda oranını önemli ölçüde artırır ve alüminyum alaşımlarının ısıl işlemle güçlendirme etkisini azaltır.
Mevcut raporlara göre, alüminyum eriyikindeki alkali metalleri gidermek için kullanılabilecek yöntem, bir bekletme fırınında uygulamaktır
Eriyiğin arıtılması için klor, klor içeren arıtma maddeleri (heksakloroetan, karbon tetraklorür vb.) veya florür içeren arıtma maddeleri kullanılır. Ancak, klor, klorür veya florür kullanıldığı süreçte, alüminyum eriyikinden klor gazı yükselir; alkali metallerle reaksiyon sonucu klor gazı ve hidrojen florür oluşur; ısıtma sonucu gazlaşan heksakloretan ve tetraklorür ile karbon gazı oluşumu, fırın astarına ciddi zarar verir ve fırının ömrünü kısaltır. İkinci olarak, bu durum üretim operatörleri için mesleki tehlikelere yol açar.
Alkali metaller ve alkali toprak metallerin çevre dostu ve verimli bir şekilde ayrıştırılması, ikame reaksiyonu yoluyla gerçekleştirilir. Temel ilke, metal aktivite sırasına göre alkali metaller ve alkali toprak metallerin kimyasal özelliklerindeki aktif dalga özelliklerinden yararlanmak ve nispeten inaktif katyonlara sahip diğer metal tuzlarını eklemektir. Ardından, bu tuzlar diğer fiziksel yöntemlerle uzaklaştırılır. Magnezyum içeren alaşımlardan Na'nın uzaklaştırılmasını örnek olarak alırsak, bu işlem genellikle MgCl₂ ile elementel Na arasındaki ikame reaksiyonu yoluyla gerçekleştirilir. Temel reaksiyon formülü şöyledir:
MgCl₂ + 2Na = 2NaCl + Mg
Günümüzde, yüksek performanslı alaşımlar büyük boyutlara doğru gelişmekte olup, döküm levhalara yönelik boyut gereksinimleri giderek artmaktadır. Alüminyum alaşımı eriyikindeki artık gaz, safsızlıklar, cüruf ve alkali/alkali toprak metaller, döküm levhanın işlenmesi ve şekillendirilmesi sırasında daha zararlı olacaktır.