Окисление металла происходит, когда ионная химическая реакция происходит на поверхности металла в присутствии кислорода. В ходе этого процесса электроны переходят из металла в молекулы кислорода. Отрицательные ионы кислорода затем генерируют и попадают в металл, что приводит к образованию оксидной поверхности. Окисление является формой коррозия металла.
Когда происходит окисление?
Этот химический процесс может происходить либо в воздухе, либо после того, как металл подвергается воздействию воды или кислот. Наиболее распространенным примером является коррозия стали, что представляет собой превращение молекул железа на поверхности стали в оксиды железа, чаще всего Fe2О3 и Fe3О4.
Если вы когда-либо видели старую, ржавую машину или ржавые металлические обрывки, вы видели окисление на работе.
Металлы, которые противостоят окислению
Благородные металлы, такие как платина или золото, сопротивляются окислению в своем естественном состоянии. Другие такие металлы включают рутений, родий, палладий, серебро, осмий и иридий. Многие коррозионно-стойкие сплавы были изобретены людьми, например, нержавеющая сталь и латунь.
Хотя можно подумать, что все металлы, которые сопротивляются окислению, будут считаться благородными металлами, это не так. Титан, ниобий и тантал устойчивы к коррозии, но они не классифицируются как благородные металлы. На самом деле не все отрасли науки согласны с определением благородных металлов. Химия более щедра в определении благородных металлов, чем в физике, которая имеет более ограниченное определение.
Металлы, которые сопротивляются окислению, являются противоположностью металлов, склонных к этому, известных как основные металлы. Примеры основных металлов включают медь, свинец, олово, алюминий, никель, цинк, железо, сталь, молибден, вольфрам и другие переходные металлы. Латунь и бронза, а также сплавы этих металлов также классифицируются как неблагородные металлы.
Влияние коррозии
Предотвращение коррозии стало прибыльной отраслью. Никто не хочет ездить на ржавой машине, если они могут ей помочь. Но коррозия - это больше, чем косметическая проблема. Коррозия может быть опасной, если она затрагивает инфраструктуру, такую как здания, мосты, канализационные трубы, водоснабжение, суда и другие суда. Коррозия может привести к ослаблению инфраструктуры и подвергнуть риску жизни людей. Так что пока защита от коррозии может быть дорогостоящим, это, безусловно, необходимо.
Громкий кризис с питьевой водой во Флинте, штат Мичиган, начался в 2014 году и служит примером того, как коррозия может иметь разрушительные последствия для жизни людей. Исследовательский центр по водоснабжению предлагает некоторые предупреждающие знаки о том, что коррозия на вашей воде могла быть затронута на некотором уровне. Если вы обнаружите, что вам необходимо использовать воду в течение короткого периода времени, чтобы устранить изменение цвета или горький вкус, возможно, существует проблема с коррозией в ваших трубах. Сине-зеленые пятна в бассейнах или вдоль стыков медных трубопроводов являются еще одним признаком возможной коррозии.