Τι συμβαίνει σε ένα μέταλλο όταν εκτεθειμένο όξινο μίγμα;
1. Το οξύ επιτίθεται στο μέταλλο:
* Τα ιόντα υδρογόνου (Η+) στο οξύ προσελκύονται στα ηλεκτρόνια του μετάλλου.
* Αυτά τα ιόντα αντιδρούν με τα μεταλλικά άτομα, σχηματίζοντας μεταλλικά ιόντα (π.χ., Fe2+ για σίδηρο) και απελευθέρωση αερίου υδρογόνου (Η2).
2. Ο σχηματισμός αλατιού:
* Τα μεταλλικά ιόντα συνδυάζονται με τα ανιόντα (αρνητικά φορτισμένα ιόντα) από το οξύ, σχηματίζοντας ένα αλάτι.
* Για παράδειγμα, εάν ο σίδηρος αντιδρά με υδροχλωρικό οξύ (HCl), σχηματίζεται χλωριούχο σιδήρου (FECL2).
3. Το μέταλλο διαλύεται:
* Καθώς η αντίδραση συνεχίζεται, τα άτομα μετάλλου απομακρύνονται σταδιακά από την επιφάνεια, προκαλώντας τη διάλυση ή την διαβούλευση του μετάλλου.
Παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό διάβρωσης:
* Τύπος μετάλλου: Ορισμένα μέταλλα είναι πιο δραστικά από άλλα. Για παράδειγμα, το αλουμίνιο είναι πιο αντιδραστικό από το χρυσό.
* Συγκέντρωση οξέος: Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις οξέος οδηγούν σε ταχύτερους ρυθμούς διάβρωσης.
* Θερμοκρασία: Οι θερμότερες θερμοκρασίες γενικά επιταχύνουν τον ρυθμό αντίδρασης.
* Παρουσία οξυγόνου: Το οξυγόνο μπορεί να επιταχύνει τη διαδικασία διάβρωσης, ιδιαίτερα στην περίπτωση του σιδήρου.
Συνέπειες της διάβρωσης:
* Υποβολή των μεταλλικών δομών: Η διάβρωση αποδυναμώνει το μέταλλο, καθιστώντας το πιο επιρρεπή σε βλάβη και αποτυχία.
* Σχηματισμός σκουριάς: Στην περίπτωση του σιδήρου, η διάβρωση οδηγεί στο σχηματισμό σκουριάς, ένα κόκκινο-καφέ οξείδιο που απομακρύνει και αποδυναμώνει περαιτέρω το μέταλλο.
* Απελευθέρωση επιβλαβών ουσιών: Μερικά μέταλλα, όταν διαβρώνονται, απελευθερώνουν τοξικές ουσίες στο περιβάλλον.
Παραδείγματα αντιδράσεων μεταλλικού οξέος:
* σιδήρου (Fe) + υδροχλωρικό οξύ (HCl): Παράγει χλωριούχο σιδήρου (FECL2) και αέριο υδρογόνου (Η2).
* ψευδάργυρος (Zn) + θειικό οξύ (H2SO4): Παράγει θειικό ψευδάργυρο (ZNSO4) και αέριο υδρογόνου (Η2).
Πρόληψη της διάβρωσης:
* Προστατευτικά επικαλύψεις: Η εφαρμογή επικαλύψεων όπως το χρώμα ή το βερνίκι μπορεί να λειτουργήσει ως εμπόδιο μεταξύ του μετάλλου και του οξέος.
* κράμα: Η ανάμειξη του μετάλλου με άλλα στοιχεία μπορεί να αυξήσει την αντοχή του στη διάβρωση.
* Καθοδική προστασία: Η χρήση θυσιακών ανόδων ή εντυπωσιασμένου ρεύματος μπορεί να προστατεύσει το μέταλλο από τη διάβρωση με την εκτροπή της ηλεκτροχημικής διαδικασίας.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεν αντιδρούν όλα τα μέταλλα με όλα τα οξέα. Ορισμένα μέταλλα, όπως ο χρυσός και η πλατίνα, είναι πολύ ανθεκτικά στη διάβρωση.
