การเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นได้อย่างไร?
การเกิดออกซิเดชันของโลหะเกิดขึ้นเมื่อเกิดปฏิกิริยาทางเคมีไอออนิกเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะขณะที่มีออกซิเจนอยู่ อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากโลหะไปยังโมเลกุลออกซิเจนในระหว่างกระบวนการนี้ ไอออนออกซิเจนเชิงลบจะสร้างและป้อนโลหะ นี้นำไปสู่การสร้างพื้นผิวออกไซด์ ออกซิเดชันเป็นรูปแบบหนึ่งของการกัดกร่อนของโลหะ
เมื่อออกซิเดชันเกิดขึ้นเมื่อไหร่?
กระบวนการทางเคมีนี้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในอากาศหรือหลังจากที่โลหะสัมผัสกับน้ำหรือกรด
ตัวอย่างที่พบมากที่สุดคือการ กัดกร่อน ของ เหล็ก ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของเหล็กบนพื้นผิวเหล็กเป็นเหล็กออกไซด์ส่วนใหญ่จะเป็น Fe 2 O 3 และ Fe 3 O 4
เว็บไซต์ของรางวัลโนเบลอธิบายอย่างเป็นทางการว่า "เมื่อชั้นออกไซด์เติบโตขึ้นอัตราการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจะลดลงการกัดกร่อนจะหยุดลงและโลหะจะกลายเป็นพาสซีฟกระบวนการออกซิเดชั่นอาจดำเนินต่อไปได้หากอิเล็กตรอนประสบความสำเร็จในการป้อนโลหะผ่านรอยแตก หรือสิ่งสกปรกในโลหะหรือถ้าชั้นของออกไซด์ละลาย "
หากคุณเคยเห็นรถเก่าหรือสนิมชิ้นส่วนที่เป็นสนิมคุณได้เห็นการเกิดออกซิเดชันในที่ทำงาน
โลหะใดต้านทานแรงออกซิเดชั่น?
โลหะมีค่าเช่น ทองคำขาว หรือ ทองคำ ต้านทานการเกิดออกซิเดชันในสถานะตามธรรมชาติ โลหะอื่น ๆ เช่น ruthenium, rhodium, palladium, silver, osmium และ iridium โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนหลายชนิดได้รับการประดิษฐ์จากมนุษย์เช่น สเตนเลส และ ทองเหลือง
ในขณะที่หนึ่งจะคิดว่าโลหะทั้งหมดที่ต่อต้านการเกิดออกซิเดชันจะถือว่าโลหะมีตระกูลที่ไม่ได้กรณี ไททาเนียมไนโอเบียมและแทนทาลล้วนต่อต้านการกัดกร่อน แต่ไม่ได้จัดว่าเป็นโลหะมีตระกูล ในความเป็นจริงไม่ทุกสาขาวิทยาศาสตร์เห็นด้วยกับคำนิยามของโลหะมีตระกูล เคมีมีความใจกว้างมากขึ้นด้วยคำนิยามของโลหะมีตระกูลมากกว่าฟิสิกส์ซึ่งมีความหมาย จำกัด มากขึ้น
โลหะที่ต่อต้านการเกิดออกซิเดชันเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับโลหะที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นโลหะฐาน ตัวอย่างของโลหะพื้นฐาน ได้แก่ ทองแดงตะกั่วดีบุกอลูมิเนียมนิกเกิลสังกะสีเหล็กเหล็กกล้าโมลิบดีนัมทังสเตนและโลหะทรานซิชันอื่น ๆ ทองเหลืองและทองแดงโลหะผสมของโลหะเหล่านี้ยังจำแนกเป็นโลหะฐาน
ผลของการกัดกร่อน
การป้องกันการกัดกร่อนได้กลายเป็นอุตสาหกรรมที่ร่ำรวย ไม่มีใครอยากขับรถในที่ที่เป็นสนิมถ้าพวกเขาสามารถช่วยได้ แต่การกัดกร่อนเป็นมากกว่าความกังวลเครื่องสำอาง การกัดกร่อนอาจเป็นอันตรายหากมีผลต่อโครงสร้างพื้นฐานเช่นอาคารสะพานท่อระบายน้ำน้ำประปาเรือและเรือลำอื่น ๆ การกัดกร่อนอาจทำให้โครงสร้างพื้นฐานอ่อนแอลงทำให้ชีวิตเสี่ยง ดังนั้นในขณะที่การป้องกันการกัดกร่อนอาจมีราคาแพงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง
วิกฤติที่เกิดขึ้นกับน้ำดื่มในเมือง Flint มลรัฐมิชิแกนเริ่มขึ้นเมื่อปีพ. ศ. 2557 และเป็นตัวอย่างของการกัดกร่อนที่อาจมีผลต่อชีวิตของผู้คน ศูนย์การวิจัยทางน้ำมีสัญญาณเตือนว่าน้ำของคุณอาจได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนในบางระดับ หากคุณพบว่าคุณจำเป็นต้องใช้น้ำเป็นระยะเวลาสั้น ๆ เพื่อลดการเปลี่ยนสีหรือรสขมอาจมีปัญหาเกี่ยวกับการกัดกร่อนในท่อของคุณ
คราบสีเขียวครามในอ่างหรือตามข้อต่อของท่อทองแดงเป็นอีกสัญญาณหนึ่งของการกัดกร่อนที่เป็นไปได้