Korozja a rdzewienie
Korozja i rdzewienie to dwa procesy chemiczne, które powodują rozpad materiałów.
Korozja
Kiedy materiał reaguje z otoczeniem zewnętrznym, z czasem jego struktura ulegnie pogorszeniu i rozpadnie się na małe kawałki. Ostatecznie może rozpaść się na poziom atomowy. Jest to znane jako korozja. Najczęściej dzieje się tak z metalami. Po wystawieniu na działanie środowiska zewnętrznego metale ulegają reakcjom utleniania z tlenem w atmosferze. Inne niż metale, materiały takie jak polimery, ceramika może również ulegać rozpadowi. Jednak w tym przypadku nazywa się to degradacją. Czynnikami zewnętrznymi powodującymi korozję metali są woda, kwasy, zasady, sole, oleje i inne stałe i płynne chemikalia. Inne niż te, metale korodują pod wpływem materiałów gazowych, takich jak kwaśne opary, gaz formaldehydowy, gazowy amoniak i gazy zawierające siarkę. Podstawą procesu korozji jest reakcja elektrochemiczna. W metalu, w którym zachodzi korozja, zachodzi reakcja katodowa i anodowa. Gdy atomy metalu są wystawione na działanie wody, oddają elektrony cząsteczkom tlenu i tworzą dodatnie jony metali. To jest reakcja anodowa. Wytworzone elektrony są zużywane przez reakcję katodową. Dwa miejsca, w których zachodzi reakcja katodowa i reakcja anodowa, mogą być blisko siebie lub daleko od siebie, w zależności od okoliczności. Niektóre materiały są odporne na korozję, a niektóre są podatne na korozję. Niektórym metodom można jednak zapobiec korozji. Powlekanie jest jedną z metod ochrony materiałów przed korozją. Obejmuje to malowanie, powlekanie, nakładanie emalii na powierzchnię itp.
Rdzewieje
Rdzewienie jest procesem chemicznym, który jest powszechny w przypadku metali zawierających żelazo. Innymi słowy, proces korozji zachodzący, gdy występuje żelazo, jest znany jako rdzewienie. Aby miało miejsce rdzewienie, powinny istnieć określone warunki. W obecności tlenu, wilgoci lub wody żelazo ulega tej reakcji i tworzy szereg tlenków żelaza. Ten czerwono-brązowy związek jest znany jako rdza. Rdza zawiera uwodniony tlenek żelaza (III) Fe2)O3)· NH2)O i wodorotlenek tlenku żelaza (III) (FeO (OH), Fe (OH)3)). Jeśli rdzewienie rozpocznie się w jednym miejscu, ostatecznie się rozprzestrzeni, a cały metal rozpadnie się. Nie tylko żelazo, ale również metale zawierające żelazo (stopy) ulegają rdzewieniu.
Rdzewienie rozpoczyna się od przeniesienia elektronów z żelaza na tlen. Atomy żelaza przenoszą dwa elektrony i tworzą jony żelaza (II) w następujący sposób.
Fe → Fe2)+ + 2 e-
Tlen tworzy jony wodorotlenkowe, przyjmując elektrony w obecności wody.
O2) + 4 e- + 2 godz2)O → 4 OH-
Powyższe reakcje są przyspieszane w obecności kwasów. Ponadto, gdy występują elektrolity podobne do soli, reakcja jest dalej nasilana. Rdza zawiera jony żelaza (III), więc powstały Fe2)+ ulega reakcji redoks, dając Fe3)+ następująco.
4 Fe2)+ + O2) → 4 Fe3)+ + 2 O2−
Fe3)+ i Fe2)+ ulegają następującym reakcjom kwasowej zasady z wodą.
Fe2)+ + 2 godz2)O ⇌ Fe (OH)2) + 2 godz+
Fe3)+ + 3 godz2)O ⇌ Fe (OH)3) + 3 godz+
Ostatecznie powstaje szereg uwodnionych tlenków żelaza w postaci rdzy.
Fe (OH)2) ⇌ FeO + H2)O
Fe (OH)3) ⇌ FeO (OH) + H2)O
2 FeO (OH) ⇌ Fe2)O3) + H.2)O
Jaka jest różnica pomiędzy Korozja i rdzewienie? • Rdzewienie jest rodzajem korozji. • Gdy żelazo lub materiały zawierające żelazo ulegają korozji, nazywa się to rdzewieniem. • Rdzewienie wytwarza szereg tlenków żelaza, podczas gdy korozja może powodować powstawanie soli lub tlenków metalu. |