A rozsda a vas általános neve oxid. A rozsda legismertebb formája a vöröses bevonat, amely pehelyeket képez vason és acélon (Fe2O3), de a rozsda más színben is kapható, beleértve a sárga, a barna, a narancs és az egyenletes színt is zöld! A különböző színek a rozsda különféle kémiai összetételét tükrözik.
A rozsda kifejezetten a vasban vagy oxidban lévő oxidokra utal vasötvözetek, például acél. Egyéb fémek oxidációjának más neve is van. Csökkenhet például az ezüst, a réznél pedig a zümmögés.
Kulcsszavak: Hogyan működik a rozsda
- A rozsda a vas-oxidnak nevezett vegyszer általános neve. Technikai szempontból ez vas-oxid-hidrát, mivel a tiszta vas-oxid nem rozsda.
- Rozsda képződik, amikor a vas vagy ötvözetei nedves levegőnek vannak kitéve. A levegőben lévő oxigén és víz reagál a fémmel, és hidratált oxidot képez.
- A rozsda ismert vörös formája (Fe2O3), de a vasnak más oxidációs állapota van, így a rozsda más színét képezheti.
A rozsdát képező kémiai reakció
Noha a rozsdát egy oxidációs reakció, érdemes megjegyezni
nem minden vas-oxid rozsdamentes. Rozsda képződik, amikor az oxigén reagál a vasra, de a vas és az oxigén egyszerűen összehelyezése nem elegendő. Bár a levegő oxigénből áll,rozsda nem fordul elő száraz levegőben. Nedves levegőben és vízben fordul elő. A rozsda kialakításához három vegyi anyag szükséges: Vas, oxigén és víz.vas + víz + oxigén → hidratált vas (III) -oxid
Ez egy példa egyre elektrokémiai reakció és rozsdásodás. Két különálló elektrokémiai reakció fordul elő:
A vas anódos oldódással vagy oxidációval jár, amely vizes (víz) oldatba kerül:
2Fe → 2Fe2+ + 4e-
A vízben oldódó oxigén katódos redukciója is előfordul:
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
A vasion és a hidroxid-ion vashidroxiddá alakul:
2Fe2+ + 4OH- → 2Fe (OH)2
A vas-oxid oxigénnel reagálva vörös rozsdát eredményez, Fe2O3.H2O
A reakció elektrokémiai jellege miatt a vízben oldott elektrolitok elősegítik a reakciót. A rozsda gyorsabban fordul elő a sós vízben, mint például a tiszta vízben.
Ne feledje, az oxigéngáz (O2) nem az egyetlen oxigénforrás a levegőben vagy a vízben. Szén-dioxid (CO2) oxigént is tartalmaz. A szén-dioxid és a víz reakcióba lépve gyenge szénsavat képez. A szénsav jobb elektrolit, mint a tiszta víz. Ahogy a sav megtámadja a vasat, a víz hidrogénné és oxigénné alakul. A szabad oxigén és az oldott vas vasoxidot képez, elektronokat szabadítva fel, amelyek a fém másik részébe áramolhatnak. A rozsda elindulása után a korrodálódik a fém.
A rozsda megelőzése
A rozsda törékeny, törékeny, progresszív és gyengíti a vasat és az acélt. A vas és ötvözeteinek a rozsda elleni védelme érdekében a felületet el kell választani a levegőtől és a viztől. A bevonatok felvihetők a vasra. A rozsdamentes acél krómot tartalmaz, amely oxidot képez, hasonlóan ahhoz, hogy a vas rozsda alakul ki. A különbség az, hogy a króm-oxid nem bomlik el, tehát védő réteget képez az acélon.
További hivatkozások
- Gräfen, H.; Horn, E. M.; Schlecker, H.; Schindler, H. (2000). „Rozsda”. Ullmann ipari kémia enciklopédia. Wiley-VCH. doi: 10.1002 / 14356007.b01_08
- Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Szervetlen kémia. Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- Waldman, J. (2015). Rozsda - A leghosszabb háború. Simon & Schuster. New York. ISBN 978-1-4516-9159-7.