Korózia vs hrdzavenie
Korózia a hrdzavenie sú dva chemické procesy, ktorých výsledkom je rozpad materiálov.
Korózia
Keď materiál reaguje s vonkajším prostredím, časom sa jeho štruktúra zhorší a rozpadne sa na malé kúsky. V konečnom dôsledku sa môže rozpadnúť na atómovú úroveň. Toto je známe ako korózia. Najčastejšie sa to deje s kovmi. Keď sú kovy vystavené vonkajšiemu prostrediu, podliehajú oxidačným reakciám s kyslíkom v atmosfére. Iné ako kovy, materiály ako polyméry, keramika môžu tiež podliehať rozpadu. V tomto prípade je to však známe ako degradácia. Vonkajšie faktory, ktoré spôsobujú koróziu kovov, sú voda, kyseliny, zásady, soli, oleje a iné pevné a tekuté chemikálie. Okrem toho kovy korodujú, keď sú vystavené plynným materiálom, ako sú kyslé výpary, plynný formaldehyd, plynný amoniak a plyny obsahujúce síru. Základom korózneho procesu je elektrochemická reakcia. V kove, kde prebieha korózia, prebieha katódová a anodická reakcia. Keď sú atómy kovov vystavené vode, odovzdávajú elektróny molekulám kyslíka a vytvárajú kladné kovové ióny. Toto je anodická reakcia. Produkované elektróny sú spotrebované katódovou reakciou. Dve miesta, kde prebieha katódová reakcia a anodická reakcia, môžu byť blízko seba alebo ďaleko od seba v závislosti od okolností. Niektoré materiály sú odolné voči korózii, zatiaľ čo niektoré sú náchylné na koróziu. Korózii sa však dá zabrániť určitými metódami. Náter je jedným zo spôsobov ochrany materiálov pred koróziou. To zahŕňa maľovanie, pokovovanie, nanášanie emailu na povrch atď.
Rusting
Hrdzavenie je chemický proces, ktorý je bežný u kovov obsahujúcich železo. Inými slovami, proces korózie, ktorý prebieha, keď je železo, je známy ako hrdzavenie. Aby došlo k hrdzaveniu, musia byť splnené určité podmienky. V prítomnosti kyslíka a vlhkosti alebo vody železo podlieha tejto reakcii a vytvára sériu oxidov železa. Táto červenohnedá farebná zlúčenina je známa ako hrdza. Hrdza teda obsahuje hydratovaný oxid železitý Fe2O3·nH2O a železo (III) oxid-hydroxid (FeO(OH), Fe(OH)3). Ak hrdzavenie začne na jednom mieste, nakoniec sa rozšíri a celý kov sa rozpadne. Nielen železo, ale aj kovy obsahujúce železo (zliatiny) podliehajú hrdzaveniu.
Hrdzavenie začína prenosom elektrónov zo železa na kyslík. Atómy železa prenášajú dva elektróny a vytvárajú ióny železa (II) nasledovne.
Fe → Fe2+ + 2 e−
Kyslík tvorí hydroxidové ióny prijatím elektrónov v prítomnosti vody.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Vyššie uvedené reakcie sa urýchľujú v prítomnosti kyselín. Ďalej, keď sú prítomné elektrolyty, ako sú soli, reakcia sa ďalej zvyšuje. Hrdza obsahuje ióny železa (III), takže vzniknutý Fe2+ podlieha redoxnej reakcii, čím vzniká Fe3+nasledovne.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ a Fe2+ prechádzajú nasledujúcimi acidobázickými reakciami s vodou.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
V konečnom dôsledku sa séria hydratovaných oxidov železa vytvorí ako hrdza.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Aký je rozdiel medzi koróziou a hrdzavením?
• Hrdzanie je druh korózie.
• Keď železo alebo materiály obsahujúce železo podliehajú korózii, je to známe ako hrdzavenie.
• Hrdzanie produkuje sériu oxidov železa, zatiaľ čo korózia môže mať za následok soli alebo oxidy kovu.
