Γιατί η σκουριά του μετάλλου και ποια είναι η χημική αντίδραση για σκουριά;

Η χημεία της σκουριάς:

Η σκουριά, ή το οξείδιο του σιδήρου, είναι μια κόκκινη-καφέ ένωση που σχηματίζεται όταν ο σίδηρος αντιδρά με οξυγόνο παρουσία νερού ή υγρασίας. Αυτή η χημική αντίδραση ονομάζεται οξείδωση .

Εδώ είναι η κατανομή:

1. Ο σίδηρος (Fe) αντιδρά με οξυγόνο (O2) για να σχηματίσει οξείδιο του σιδήρου (Fe2O3), επίσης γνωστό ως σκουριά:

* 4fe + 3o2 → 2fe2o3

Αυτή η αντίδραση είναι στην πραγματικότητα μια πολύπλοκη διαδικασία, που περιλαμβάνει διάφορα βήματα. Τα άτομα σιδήρου χάνουν ηλεκτρόνια και τα άτομα οξυγόνου αποκτούν ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας θετικά φορτισμένα ιόντα σιδήρου (Fe3+) και αρνητικά φορτισμένα ιόντα οξειδίου (Ο2-). Αυτά τα ιόντα συνδυάζονται στη συνέχεια για να σχηματίσουν οξείδιο του σιδήρου.

2. Η παρουσία νερού (H2O) επιταχύνει τη διαδικασία σκουριάς:

* Το νερό λειτουργεί ως ηλεκτρολύτης, επιτρέποντας στα ιόντα να κινούνται ευκολότερα και να διευκολύνουν τη χημική αντίδραση.

* Το νερό διαλύει επίσης το προστατευτικό στρώμα οξειδίου που σχηματίζεται σε σίδηρο, εκθέτοντας το μέταλλο σε περαιτέρω οξείδωση.

3. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν τη σκουριά:

* οξέα: Τα όξινα περιβάλλοντα μπορούν να επιταχύνουν τη σκουριάς επειδή αυξάνουν τον ρυθμό οξείδωσης του σιδήρου.

* άλατα: Τα άλατα στον αέρα ή στο νερό μπορούν επίσης να επιταχύνουν τη σκουριά.

* Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν γενικά τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένης της σκουριάς.

4. Το αποτέλεσμα:

Ο σχηματισμός σκουριάς αποδυναμώνει το σίδερο, καθιστώντας το εύθραυστο και επιρρεπές στο σπάσιμο. Η σκουριά καταλαμβάνει επίσης περισσότερο χώρο από το σίδερο, προκαλώντας την επέκταση του μετάλλου και ενδεχομένως.

Πρόληψη της σκουριάς:

* Επικαλύψεις: Η εφαρμογή ενός προστατευτικού στρώματος χρώματος, πετρελαίου ή άλλων επικαλύψεων εμποδίζει το οξυγόνο και το νερό να επικοινωνήσει με το σίδηρο.

* Γαλβανισμός: Η επικάλυψη του σιδήρου με ένα στρώμα ψευδαργύρου, το οποίο είναι πιο ανθεκτικό στην οξείδωση, προστατεύει το σίδηρο.

* κράμα: Η προσθήκη άλλων στοιχείων, όπως το χρώμιο, στο σίδερο, μπορεί να το κάνει πιο ανθεκτικό στη σκουριά.

Η κατανόηση της χημείας της σκουριάς μας βοηθά να βρούμε τρόπους για να την αποτρέψουμε και να διατηρήσουμε την ακεραιότητα των δομών και των αντικειμένων του σιδήρου.