Rdza to popularna nazwa żelaza tlenek. Najbardziej znaną postacią rdzy jest czerwonawa powłoka, która tworzy płatki na żelazie i stali (Fe2O3), ale rdza występuje również w innych kolorach, w tym żółtym, brązowym, pomarańczowym, a nawet Zielony! Różne kolory odzwierciedlają różne składy chemiczne rdzy.
Rdza odnosi się w szczególności do tlenków żelaza lub stopy żelaza, takie jak stal. Utlenianie innych metali ma inne nazwy. Na przykład szkarłat na srebrze i grynszpan na miedzi.
Najważniejsze informacje: jak działa Rust
- Rdza to nazwa chemiczna zwana tlenkiem żelaza. Technicznie jest to hydrat tlenku żelaza, ponieważ czysty tlenek żelaza nie jest rdzą.
- Rdza powstaje, gdy żelazo lub jego stopy są wystawione na działanie wilgotnego powietrza. Tlen i woda w powietrzu reagują z metalem, tworząc uwodniony tlenek.
- Znajoma czerwona forma rdzy to (Fe2O3), ale żelazo ma inne stopnie utlenienia, więc może tworzyć inne kolory rdzy.
Reakcja chemiczna, która tworzy rdzę
Chociaż rdza jest uważana za wynik
reakcja utleniania, to jest warte zanotowania nie wszystkie tlenki żelaza są rdzą. Rdza powstaje, gdy tlen reaguje z żelazem, ale samo połączenie żelaza i tlenu nie jest wystarczające. Chociaż około 21% z powietrze składa się z tlenurdza nie występuje w suchym powietrzu. Występuje w wilgotnym powietrzu i wodzie. Rdza wymaga trzech substancji chemicznych do utworzenia: żelazo, tlen i woda.żelazo + woda + tlen → uwodniony tlenek żelaza (III)
To jest przykład reakcja elektrochemiczna i korozja. Występują dwie wyraźne reakcje elektrochemiczne:
Następuje rozpuszczanie anodowe lub utlenianie żelaza w wodnym (wodnym) roztworze:
2Fe → 2Fe2+ + 4e-
Katodowa redukcja tlenu rozpuszczonego w wodzie występuje również:
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Jon żelaza i jon wodorotlenku reagują, tworząc wodorotlenek żelaza:
2 Fe2+ + 4OH- → 2 Fe (OH)2
Tlenek żelaza reaguje z tlenem, tworząc czerwoną rdzę, Fe2O3.H2O
Ze względu na elektrochemiczny charakter reakcji rozpuszczone elektrolity w wodzie wspomagają reakcję. Na przykład rdza występuje szybciej w słonej wodzie niż w czystej wodzie.
Pamiętaj o gazie tlenowym (O2) nie jest jedynym źródłem tlenu w powietrzu lub wodzie. Dwutlenek węgla (CO2) zawiera również tlen. Dwutlenek węgla i woda reagują, tworząc słaby kwas węglowy. Kwas węglowy jest lepszym elektrolitem niż czysta woda. Gdy kwas atakuje żelazo, woda rozpada się na wodór i tlen. Wolny tlen i rozpuszczone żelazo tworzą tlenek żelaza, uwalniając elektrony, które mogą przepływać do innej części metalu. Gdy zacznie się rdzewieć, nadal powoduje korozję metalu.
Zapobieganie rdzy
Rdza jest krucha, krucha, postępująca i osłabia żelazo i stal. Aby chronić żelazo i jego stopy przed rdzą, powierzchnię należy oddzielić od powietrza i wody. Powłoki można nakładać na żelazo. Stal nierdzewna zawiera chrom, który tworzy tlenek, podobnie jak żelazo tworzy rdzę. Różnica polega na tym, że tlenek chromu nie łuszczy się, więc tworzy warstwę ochronną na stali.
Dodatkowe referencje
- Gräfen, H.; Horn, E. M.; Schlecker, H.; Schindler, H. (2000). "Korozja." Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Wiley-VCH. doi: 10.1002 / 14356007.b01_08
- Holleman, A. FA.; Wiberg, E. (2001). Chemia nieorganiczna. Prasa akademicka. ISBN 0-12-352651-5.
- Waldman, J. (2015). Rust - najdłuższa wojna. Simon & Schuster. Nowy Jork. ISBN 978-1-4516-9159-7.