錆の化学:
錆、または酸化鉄は、鉄が水または水分の存在下で酸素と反応すると形成される赤茶色の化合物です。この化学反応は酸化と呼ばれます 。
これが故障です:
1。鉄(Fe)は酸素(O2)と反応して酸化鉄(Fe2O3)を形成し、錆としても知られています:
* 4fe + 3o2→2fe2o3
この反応は、実際には複数のステップを含む複雑なプロセスです。鉄原子は電子を失い、酸素原子は電子を獲得し、正に帯電した鉄イオン(Fe3+)と負に帯電した酸化物イオン(O2-)を形成します。これらのイオンは結合して酸化鉄を形成します。
2。水(H2O)の存在は、錆びたプロセスを加速します:
*水は電解質として機能し、イオンがより簡単に移動できるようになり、化学反応を促進します。
*水はまた、鉄に形成される保護酸化物層を溶解し、金属をさらなる酸化にさらします。
3。錆びに影響する他の要因:
* 酸: 酸性環境は、鉄の酸化速度を増加させるため、錆びを高速化する可能性があります。
* 塩: 空気や水の中の塩も錆びを促進する可能性があります。
* 温度: より高い温度は一般に、錆びを含む化学反応の速度を高めます。
4。結果:
錆の形成は鉄を弱め、脆くし、壊れやすくなります。また、錆は鉄よりも多くのスペースを占有し、金属が膨張し、潜在的に亀裂になります。
錆の防止:
* コーティング: 塗料、油、またはその他のコーティングの保護層を塗ると、酸素や水が鉄に接触するのが防止されます。
* 亜鉛メッキ: 酸化により耐性がある亜鉛の層で鉄をコーティングすると、鉄を保護します。
* 合金: Chromiumなどの他の要素を鉄に追加すると、錆びに耐性があります。
錆の化学を理解することで、それを防ぎ、鉄の構造と物体の完全性を維持する方法を見つけることができます。