כיצד מתרחש חמצון?
חמצון מתכת מתרחשת כאשר התגובה הכימית יונית מתרחשת על פני מתכת בעוד חמצן קיים. אלקטרונים נעים מן המתכת אל מולקולות החמצן בתהליך זה. שלילי חמצן יונים ואז ליצור ולהיכנס המתכת. זה מוביל ליצירת משטח תחמוצת. חמצון הוא סוג של קורוזיה מתכת.
מתי מתרחשת חמצון?
תהליך כימי זה יכול להתרחש באוויר או לאחר שהמתכת נחשפת למים או לחומצות.
הדוגמה הנפוצה ביותר היא קורוזיה של פלדה , המהווה טרנספורמציה של מולקולות ברזל על פני פלדה לתוך תחמוצות ברזל, לרוב Fe 2 O 3 ו Fe 3 O 4 .
האתר הרשמי של פרס נובל מסביר את התהליך: "ככל ששכבת התחמוצת גדלה, קצב העברת האלקטרונים יורד, קורוזיה נפסקת והמתכת הופכת לפסיבית, אך תהליך החמצון עשוי להימשך, אולם אם האלקטרונים יצליחו להיכנס למתכת דרך סדקים או זיהומים במתכת או אם שכבת החמצן מומסת. "
אם ראית פעם מכונית ישנה, חלודה או פיסות מתכת חלודות, ראית חמצון בעבודה.
איזה מתכות להתנגד חמצון?
מתכות אצילות, כגון פלטינה או זהב , מתנגדות לחמצון במצבן הטבעי. מתכות אחרות כגון רוטניום, רודיום, פלדיום, כסף, אוסמיום ואירידיום. סגסוגות עמידות בפני קורוזיה רבים הומצאו על ידי האדם, כגון פלדות אל חלד ופליז .
בעוד אחד היה חושב כי כל המתכות כי להתנגד חמצון ייחשבו מתכות אצילות, זה לא המקרה. טיטניום, ניוביום, טנטלום להתנגד כל קורוזיה, אבל הם לא מסווגים מתכות אצילות. למעשה, לא כל ענפי המדע מסכימים על ההגדרה של מתכות אצילות. הכימיה היא נדיבה יותר עם הגדרתה של מתכות אצילות מאשר פיזיקה, אשר יש הגדרה מוגבלת יותר.
מתכות המתנגדות לחמצון הן היפוכו של המתכות המועדות אליו, הידועות כמתכות הבסיס. דוגמאות של מתכות הבסיס כוללים נחושת, עופרת, פח, אלומיניום, ניקל, אבץ, ברזל, פלדה, מוליבדן, טונגסטן, ומתכות המעבר אחרים. פליז ברונזה, סגסוגות של מתכות אלה, גם מסווגים כמו מתכות בסיס.
ההשפעות של קורוזיה
מניעת קורוזיה הפכה לתעשייה רווחית. אף אחד לא רוצה לנהוג במכונית חלודה אם הם יכולים לעזור לה. אבל קורוזיה היא יותר מאשר רק דאגה קוסמטיים. קורוזיה עלולה להיות מסוכנת אם היא משפיעה על תשתיות כגון מבנים, גשרים, צינורות ביוב, אספקת מים, ספינות וכלי שיט אחרים. קורוזיה יכולה לגרום לתשתית להחליש, לשים את חייהם בסיכון. אז, בעוד מניעת קורוזיה עשוי להיות יקר, זה בהחלט הכרחי.
משבר פרופיל גבוה עם מי שתייה בפלינט, מישיגן, החל בשנת 2014 ומשמש דוגמה לאופן שבו קורוזיה יכולה להיות השפעה הרסנית על חייהם של אנשים. המרכז לחקר המים מציע כמה סימני אזהרה כי המים שלך עלול להיות מושפע קורוזיה על רמה כלשהי. אם אתה מוצא שאתה צריך להפעיל את המים שלך לתקופה קצרה של זמן כדי למנוע דהוי או טעם מר, יש כנראה בעיה עם קורוזיה בצינורות שלך.
כתמים כחולים-ירוקים באגן או לאורך המפרקים של צנרת נחושת הם סימן נוסף של קורוזיה אפשרית.