湿った空気中の鉄の腐食：詳細な説明
錆びとして一般的に知られている湿った空気中の鉄の腐食は、いくつかのステップを含む複雑な電気化学プロセスです。
1。電解質の形成：
*湿った空気には、溶存酸素と二酸化炭素が含まれています。
*これにより、鉄の表面に電解質（電気を伝導する溶液）の薄い層が作成されます。
2。陽極および陰極の部位の形成：
*鉄は完全に均一ではありません。 その構成と構造にはわずかなバリエーションがあります。
*これにより、アノディックサイトの形成が生じます （酸化が発生する場所）およびカソードサイト （還元が発生する場所）鉄の表面で。
3。アノードでの酸化：
*陽極酸化部位では、鉄原子が電子を失い、鉄イオンを形成します（Fe²⁺）：
* fe（s）→fe²⁺（aq） +2e⁻
*これらの鉄イオンは、酸素と水と反応して、水和った鉄（II）を形成します。
* fe²⁺（aq） +2oh⁻（aq）→fe（oh）₂（s）
4。カソードでの削減：
*カソード部位では、電解質に溶解した酸素が電子を獲得し、水と反応して水酸化物イオン（OH⁻）を形成します。
* o₂（aq） +2h₂o（l） +4e⁻→4oh⁻（aq）
5。錆の形成：
*潤いのある鉄（II）酸化物（Fe（OH）₂）は、酸素と水とさらに反応して、一般的に錆（Fe₂o₃.xh₂o）として知られている潤い鉄（III）酸化物を形成します。
* 4fe（oh）₂（s） +o₂（g）→2fe₂o₃.xh₂o（s） +2h₂o（l）
錆に影響する要因：
* 水の存在： 湿気は電解質の形成に不可欠であり、湿度の高い環境で錆びをより顕著にします。
* 酸素の存在： 酸素は酸化剤として機能し、腐食プロセスを加速します。
* 酸性度： 酸性環境（溶存二酸化炭素のある環境など）は、電解質の導電率を高め、鉄イオンの形成を支援することにより、プロセスを高速化します。
* 温度： 温度が高いほど反応速度が上がり、腐食が速くなります。
* 電解質の存在： 他の溶解した塩や水中の鉱物は、電解質として作用し、腐食を増加させる可能性があります。
* 表面条件： 粗いまたは損傷した表面は、プロセスを開始するためのより多くのサイトを提供します。
錆びの予防：
* コーティング： 塗料、油、またはその他の保護コーティングを塗布すると、酸素と湿気が鉄の表面に到達するのが防止されます。
* 亜鉛メッキ： 亜鉛の層で鉄を覆うことは、犠牲の陽極として作用することでそれを保護します。亜鉛は鉄の代わりに腐食し、基礎となる金属を効果的に保護します。
* 合金： ステンレス鋼のような合金を作成するには、腐食に抵抗する要素が組み込まれています。
* カソード保護： より反応性のある金属を鉄の表面に取り付けて、犠牲のアノードとして機能します。
錆びた結果：
*錆は鉄の構造を弱め、最終的に故障を引き起こす可能性があります。
*構造や機械の損傷により、経済的損失が大幅に発生する可能性があります。
*環境への鉄の放出により、環境の問題を引き起こします。
錆びを防ぎ、鉄ベースの材料の完全性を維持するための戦略を開発するためには、錆びのメカニズムを理解することが重要です。
