Jak przebiega utlenianie?
Utlenianie metalu zachodzi, gdy jonowa reakcja chemiczna zachodzi na powierzchni metalu, gdy obecny jest tlen. Podczas tego procesu elektrony przemieszczają się z metalu do cząsteczek tlenu. Następnie powstają ujemne jony tlenu i wchodzą do metalu. Prowadzi to do powstania powierzchni tlenku. Utlenianie jest formą korozji metalu.
Kiedy pojawia się utlenianie?
Ten proces chemiczny może wystąpić na powietrzu lub po wystawieniu metalu na działanie wody lub kwasów.
Najczęstszym przykładem jest korozja stali , która przekształca cząsteczki żelaza na powierzchni stali w tlenki żelaza, najczęściej Fe 2 O 3 i Fe 3 O 4 .
Oficjalna strona poświęcona Nagrode Nobla wyjaśnia proces: "Wraz ze wzrostem warstwy tlenków szybkość transferu elektronów maleje, korozja zatrzymuje się, a metal staje się pasywny, proces utleniania może jednak trwać, jeśli elektronom uda się wejść do metalu przez pęknięcia lub zanieczyszczenia w metalu lub jeśli warstwa tlenku jest rozpuszczona. "
Jeśli kiedykolwiek widziałeś stary, zardzewiały samochód lub zardzewiałe fragmenty metalu, widziałeś utlenianie w pracy.
Które metale opierają się utlenianiu?
Metale szlachetne, takie jak platyna lub złoto , są odporne na utlenianie w ich naturalnym stanie. Inne takie metale obejmują ruten, ród, pallad, srebro, osm i iryd. Wiele stopów odpornych na korozję zostało wymyślonych przez człowieka, takich jak stal nierdzewna i mosiądz .
Chociaż można by sądzić, że wszystkie metale odporne na utlenianie zostaną uznane za metale szlachetne, tak nie jest. Tytan, niob i tantal są odporne na korozję, ale nie są klasyfikowane jako metale szlachetne. W rzeczywistości nie wszystkie dziedziny nauki zgadzają się co do definicji metali szlachetnych. Chemia jest bardziej hojna z definicji metali szlachetnych niż fizyki, która ma bardziej ograniczoną definicję.
Metale, które są odporne na utlenianie, są przeciwieństwem metali skłonnych do tego, znanych jako metale nieszlachetne. Przykłady metali nieszlachetnych obejmują miedź, ołów, cynę, aluminium, nikiel, cynk, żelazo, stal, molibden, wolfram i inne metale przejściowe. Mosiądz i brąz, stopy tych metali, również są klasyfikowane jako metale nieszlachetne.
Skutki korozji
Zapobieganie korozji stało się lukratywnym przemysłem. Nikt nie chce jeździć zardzewiałym samochodem, jeśli może im pomóc. Ale korozja to coś więcej niż tylko kosmetyczny problem. Korozja może być niebezpieczna, jeżeli wpływa na infrastrukturę, taką jak budynki, mosty, rury kanalizacyjne, zaopatrzenie w wodę, statki i inne jednostki pływające. Korozja może osłabić infrastrukturę, stwarzając zagrożenie dla życia. Tak więc, podczas gdy zapobieganie korozji może być kosztowne, z pewnością jest to konieczne.
Kryzys wysokiej jakości z wodą pitną w Flint w stanie Michigan rozpoczął się w 2014 r. I jest przykładem tego, jak korozja może wywierać druzgocący wpływ na życie ludzi. Centrum Badań Wody podaje pewne sygnały ostrzegawcze, że na niektórych poziomach twoja woda mogła zostać uszkodzona przez korozję. Jeśli zauważysz, że potrzebujesz wody na krótki czas, aby wyeliminować przebarwienia lub gorzki smak, prawdopodobnie wystąpi problem z korozją w twoich rurach.
Niebieskozielone plamy w basenach lub wzdłuż miedzianych przewodów rurowych to kolejna oznaka możliwej korozji.