Τι είναι μια χημική αντίδραση που μπορεί να διασπάσει τα μέταλλα και τα κράματα;
1. Οξείδωση (σκουριά) :Αυτή είναι μια πολύ κοινή αντίδραση που συμβαίνει όταν τα μέταλλα εκτίθενται σε οξυγόνο και νερό. Ο σίδηρος είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στην οξείδωση, σχηματίζοντας οξείδιο του σιδήρου (σκουριά).
* αντίδραση: 4FE + 3O₂ + 6H₂O → 4FE (OH) ₃
* Επεξήγηση: Ο σίδηρος αντιδρά με οξυγόνο και νερό για να σχηματίσει υδροξείδιο του σιδήρου, το οποίο είναι κοινώς γνωστό ως σκουριά. Η σκουριά είναι μια εύθραυστη ουσία που απομακρύνει τη μεταλλική επιφάνεια, αποδυναμώνοντας την με την πάροδο του χρόνου.
2. Διάβρωση οξέος: Πολλά οξέα μπορούν να αντιδράσουν με μέταλλα για να σχηματίσουν άλατα και αέριο υδρογόνου.
* αντίδραση: Zn + 2Hcl → Zncl₂ + H₂
* Επεξήγηση: Ο ψευδάργυρος αντιδρά με υδροχλωρικό οξύ για την παραγωγή χλωριούχου ψευδαργύρου και αερίου υδρογόνου. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή υδρογόνου σε εργαστήρια.
3. Βάση διάβρωσης: Ισχυρές βάσεις όπως το υδροξείδιο του νατρίου μπορούν επίσης να επιτεθούν σε ορισμένα μέταλλα.
* αντίδραση: AL + NaOH + 3H₂O → NA [AL (OH) ₄] + 3/2H₂
* Επεξήγηση: Το αλουμίνιο αντιδρά με υδροξείδιο του νατρίου για να σχηματίσει τετραϋδροξοαλτατικό νάτριο και αέριο υδρογόνου. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται στην παραγωγή αλουμινίου.
4. Ηλεκτροχημική διάβρωση: Πρόκειται για μια πιο περίπλοκη διαδικασία όπου μπορούν να διαβρωθούν διαφορετικά μέταλλα μεταξύ τους με την παρουσία ηλεκτρολύτη (όπως το αλμυρό νερό) μπορεί να διαβρωθεί.
* Επεξήγηση: Αυτό περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός ηλεκτροχημικού κυττάρου όπου ένα μέταλλο λειτουργεί ως άνοδος και η άλλη ως κάθοδος. Η άνοδος οξειδώνεται και διαλύεται στον ηλεκτρολύτη, ενώ η κάθοδος μειώνεται. Αυτή η διαδικασία οδηγεί στην επιδείνωση των μεταλλικών συστατικών.
5. Ειδικές αντιδράσεις για συγκεκριμένα κράματα: Ορισμένα κράματα έχουν συγκεκριμένες αντιδράσεις που οδηγούν στην κατάρρευση τους. Για παράδειγμα, ο ορείχαλκος (κράμα χαλκού και ψευδαργύρου) μπορεί να διαβρωθεί από οξέα και αμμωνία, ενώ το χάλκινο (κράμα χαλκού και κασσίτερου) μπορεί να διαβρωθεί από οξέα και αλκάλια.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση:
* Τύπος μετάλλου: Τα διαφορετικά μέταλλα έχουν διαφορετικά επίπεδα αντίστασης στη διάβρωση. Τα ευγενή μέταλλα όπως το χρυσό και το πλατίνα είναι πολύ ανθεκτικά, ενώ ο σίδηρος και το αλουμίνιο είναι πιο ευαίσθητα.
* Περιβάλλον: Η παρουσία οξυγόνου, νερού, οξέων, βάσεων και αλάτων μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση.
* Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν γενικά τον ρυθμό διάβρωσης.
* άγχος: Το άγχος σε ένα μέταλλο μπορεί να το κάνει πιο ευάλωτο στη διάβρωση.
Πρόληψη της διάβρωσης:
* Προστατευτικά επικαλύψεις: Η εφαρμογή επικαλύψεων όπως το χρώμα, το βερνίκι ή η μεταλλική επένδυση μπορεί να εμποδίσει το μέταλλο να έρθει σε επαφή με το περιβάλλον.
* κράμα: Η προσθήκη άλλων μετάλλων για τη μορφή κραμάτων μπορεί να ενισχύσει την αντίσταση στη διάβρωση.
* Καθοδική προστασία: Χρησιμοποιώντας ένα πιο αντιδραστικό μέταλλο για να δράσουν ως θυσιαστική άνοδο μπορεί να προστατεύσει το επιθυμητό μέταλλο από τη διάβρωση.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η συγκεκριμένη χημική αντίδραση που διασπάται ένα μέταλλο ή το κράμα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης του μετάλλου, του περιβάλλοντος και της παρουσίας άλλων υλικών.
