主な違い – 腐食と酸化
腐食と酸化は、同じ考えを表す 2 つの異なる用語です。酸化反応は、酸化還元反応の2つの同時反応の1つです。腐食は酸化の一種です。腐食は、金属表面の金属原子が酸素と水の存在下で酸化されると発生します。鉄や鋼の腐食は錆として認識できます。金属が錆びないようにする方法があります。腐食と酸化の主な違いは、腐食は主に金属表面で発生するのに対し、酸化はどこでも発生することです。
対象となる主な分野
1.腐食とは
– 定義、プロセスの説明、予防
2.酸化とは
– 定義、説明
3.腐食と酸化の関係
4.腐食と酸化の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:腐食、電気めっき、亜鉛めっき、湿度、金属、金属合金、金属酸化、酸化、酸化還元反応、錆び
腐食とは
腐食とは、材料が環境にさらされたときに表面で起こるさまざまな反応による材料の劣化です。これは、材料の表面と空気中の成分との間で化学反応が起こるために起こります。
腐食は、金属表面と非金属表面の両方で発生する可能性があります。材料の腐食は、材料表面の構造に影響を与えます。腐食の最も一般的な例は錆です。ここでは、鋼の色と品質が変更されます。これは、金属表面と空気中の水分および酸素との間の化学反応によって引き起こされます。そのため、金属合金の化学組成を変えることで金属を腐食から保護するために、さまざまな種類の鋼が作られてきました。
腐食は、テーブルの天板や表皮などの非金属面でも発生する可能性があります。これらの表面に腐食性の化学物質を落とすと、その表面が劣化する可能性があります。このような化学物質には、強酸と強塩基が含まれます。
金属の腐食は、金属酸化とも呼ばれます .これは、表面の金属原子が水の存在下で空気中の酸素によって酸化されるためです。例えば、鋼中の Fe は、鉄の腐食中に Fe に酸化される可能性があります。腐食の速度は、空気の湿度、空気にさらされる金属の表面積など、いくつかの要因によって異なります。
図 1:鉄の腐食
金属の腐食を防ぐ方法はいくつかあります。これらの戦略の一部を以下に示します。
- 環境の変更
- 亜鉛めっき – 亜鉛コーティングは、犠牲陽極として作用することで、鉄の錆びを防ぎます。
- 腐食防止剤 – 金属表面の酸化反応を中断することで腐食を防ぐことができる化学物質です。
- 塗料 – 塗料でコーティングすると、腐食の発生を防ぐことができます。
- 電気めっき – 金属 (例:ニッケル、クロム) の薄い層がスチールの表面に堆積されます。
腐食は、化学組成を変化させることによって金属の微細構造に影響を与えます。金属の機械的特性と物理的外観に影響を与えます。
酸化とは
酸化とは、分子、原子、またはイオンによる反応中に電子が失われることです。原子は、中性の場合、同数の陽子と電子で構成されているため、電子が失われると、原子は正の電荷を帯びます。酸化度は酸化状態で表されます。原子が酸化を受けると、その原子の酸化状態はプラスに増加します。酸化の反対は還元です。
酸化と並行して常に還元反応が起こっています。つまり、酸化反応と還元反応が同時に起こります。この2つの反応をレドックス反応といいます。 1 つの反応だけを 半反応 と呼びます .酸化反応は電子を放出し、還元反応によって消費されます。
図 2:マグネシウムの酸化
以前は、酸化は化合物への分子状酸素の付加を指していました。しかし、この定義では、酸素分子が存在しない場合に起こる酸化反応を説明できませんでした。他の化合物を酸化させることができる化合物は、酸化剤として知られています。酸化できる種は還元剤と呼ばれます。
腐食と酸化の関係
- 酸化とは、分子、原子、またはイオンによる反応中に電子が失われることです。
- 腐食は、表面の金属原子が酸化するときに発生します。
腐食と酸化の違い
定義
腐食: 腐食とは、材料が環境にさらされたときに、その表面で起こるさまざまな反応による材料の劣化です。
酸化: 酸化とは、分子、原子、またはイオンによる反応中に電子が失われることです。
メリット
腐食: 多くの場合、腐食は有益なプロセスではありません。
酸化: 酸化反応は、さまざまな実験室で非常に役立ちます。
プロセス
腐食: 腐食は不可逆的なプロセスです。
酸化: 酸化はレドックス反応の半分の反応です。
酸素
腐食: 腐食は酸素の存在下で起こります。
酸化: 酸化は、酸素の有無にかかわらず発生する可能性があります。
結論
腐食とは、金属または非金属の表面の劣化です。金属表面のサビは腐食として認識できます。酸化反応は常に還元反応と同時に起こります。酸化とは、原子、分子、またはイオンから電子が失われることです。腐食と酸化の主な違いは、腐食は主に金属表面で発生するのに対し、酸化はどこでも発生する可能性があることです。
