錆びは電気化学プロセスです:
* 酸化: 鉄(Fe)は電子を失い、酸化されて鉄(II)イオン(Fe²⁺)を形成します。これはアノードで発生します。
* 削減: 酸素(o₂)は電子を獲得し、水(H₂O)と反応して水酸化物イオン(OH⁻)を形成します。これはカソードで発生します。
*錆の形成: fe²⁺イオンは、oh⁻イオンと反応して、一般的に錆として知られている潤いのある酸化鉄(fe₂o₃•xh₂o)を形成します。
アルカリ媒体が錆びをどのように妨害するか:
1。酸素の利用可能性の低下: アルカリ溶液では、水酸化物イオン(OH⁻)の濃度が高くなっています。これらのイオンは溶存酸素と反応し、カソードでの還元反応の可用性を低下させます。これにより、全体的な錆びプロセスが遅くなります。
2。保護層の形成: アルカリ溶液には、炭酸塩、重炭酸塩、またはリン酸塩などの物質が含まれていることが多く、鉄と反応して表面に薄い保護層を形成できます。この層は障壁として機能し、酸素と水が鉄に到達し、錆の形成を開始するのを防ぎます。
3。 pHのシフト: アルカリ溶液中の水酸化物イオンの存在は、pHを上昇させます(より基本的にします)。このpHの変化は、錆びたプロセスに不可欠な鉄(II)イオンの形成に不利な環境を作成する可能性があります。
錆を阻害するアルカリ媒体の例:
* 重炭酸ナトリウム(重曹)溶液: 錆予防のための一般的な家庭薬。
* limewater: 鋼構造の保護を含むさまざまな用途で使用される水酸化カルシウムの溶液。
* 水酸化アンモニウム溶液: いくつかの錆防止プロセスで使用されるソリューション。
要約:
アルカリ媒体は、酸素の利用可能性を制限し、保護層を作成し、錆の形成に関与する電気化学反応のためにpHをあまり好ましくない環境にシフトすることにより、錆びを阻害します。