Корозия срещу ръждясване
Корозията и ръждясването са два химически процеса, които водят до разпадане на материалите.
Корозия
Когато даден материал реагира с външната среда, с течение на времето структурата му ще се влоши и ще се разпадне на малки парчета. В крайна сметка може да се разпадне на атомно ниво. Това е известно като корозия. Най-често това се случва с метали. Когато са изложени на външната среда, металите ще претърпят окислителни реакции с кислорода в атмосферата. Освен металите, материали като полимери, керамика също могат да претърпят разпадане. В този случай обаче това е известно като деградация. Външните фактори, които причиняват корозия на металите, са вода, киселини, основи, соли, масла и други твърди и течни химикали. Освен тях, металите корозират, когато са изложени на газообразни материали като киселинни пари, формалдехид, амоняк и газове, съдържащи сяра. Основата на процеса на корозия е електрохимична реакция. В метала, където се извършва корозия, протича катодна и анодна реакция. Когато металните атоми са изложени на вода, те предават електрони на кислородни молекули и образуват положителни метални йони. Това е анодната реакция. Произведените електрони се консумират от катодната реакция. Двете места, където протичат катодната реакция и анодната реакция, могат да бъдат близо едно до друго или далеч едно от друго в зависимост от обстоятелствата. Някои материали са устойчиви на корозия, докато други са склонни към корозия. Корозията обаче може да бъде предотвратена чрез определени методи. Покритието е един от методите за защита на материалите от корозия. Това включва боядисване, покритие, нанасяне на емайл върху повърхността и др.
Ръждясване
Ръждясването е химичен процес, който е често срещан при металите, съдържащи желязо. С други думи, процесът на корозия, протичащ, когато има желязо, е известен като ръждясване. За да се получи ръждясване, трябва да има определени условия. В присъствието на кислород и влага или вода желязото претърпява тази реакция и образува серия от железен оксид. Това съединение с червеникаво-кафяв цвят е известно като ръжда. И така, ръждата съдържа хидратиран железен (III) оксид Fe2O3·nH2O и желязо (III) оксид-хидроксид (FeO(OH), Fe(OH)3). Ако ръждата започне от едно място, тя в крайна сметка ще се разпространи и целият метал ще се разпадне. Не само желязото, но и металите, съдържащи желязо (сплави), също ръждясват.
Ръждясването започва с прехвърлянето на електрони от желязото към кислорода. Атомите на желязото прехвърлят два електрона и образуват железни (II) йони, както следва.
Fe → Fe2+ + 2 e−
Кислородът образува хидроксидни йони чрез приемане на електрони в присъствието на вода.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Горните реакции се ускоряват в присъствието на киселини. Освен това, когато има електролити като соли, реакцията се засилва допълнително. Ръждата съдържа железни (III) йони, така че образуваното Fe2+ претърпява редокс реакция, за да даде Fe3+, както следва.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ и Fe2+ претърпяват следните киселинно-основни реакции с вода.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
В крайна сметка серия от хидратирани железни оксиди се образува като ръжда.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H22O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Каква е разликата между корозия и ръждясване?
• Ръждясването е вид корозия.
• Когато желязото или съдържащите желязо материали претърпят корозия, това е известно като ръждясване.
• Ръждясването произвежда серия от железен оксид, докато корозията може да доведе до соли или оксиди на метала.
