氧化是如何發生的?
當氧氣存在時,在金屬表面發生離子化學反應時發生金屬氧化。 在此過程中,電子從金屬移動到氧分子。 負氧離子然後產生並進入金屬。 這導致產生氧化物表面。 氧化是金屬腐蝕的一種形式。
何時發生氧化?
這種化學過程既可以在空氣中進行,也可以在金屬暴露於水或酸之後進行。
最常見的例子是鋼鐵的腐蝕 , 鋼鐵表面的鐵分子會轉變成鐵氧化物,最常見的是Fe 2 O 3和Fe 3 O 4 。
官方的諾貝爾獎網站解釋了這個過程:“隨著氧化層的增長,電子傳遞速率下降,腐蝕停止,金屬變為鈍化,然而,如果電子通過裂紋進入金屬,氧化過程可能會持續下去或金屬中的雜質或氧化層溶解。“
如果你曾經見過一輛陳舊的生鏽的汽車或生鏽的金屬碎片,你就會看到氧化作用。
哪種金屬可以抵抗氧化?
貴金屬,如鉑或金 ,可抵抗其自然狀態下的氧化。 其他這樣的金屬包括釕,銠,鈀,銀,鋨和銥。 人們已經發明了許多耐腐蝕合金,例如不銹鋼和黃銅 。
雖然人們會認為所有抵抗氧化的金屬都被認為是貴金屬,但事實並非如此。 鈦,鈮和鉭都能抵抗腐蝕,但它們不屬於貴金屬。 事實上,並非所有科學分支都同意貴金屬的定義。 化學對貴金屬的定義比物理學更為慷慨,而物理學的定義更為有限。
抵抗氧化的金屬與傾向於它的金屬相反,被稱為基本金屬。 賤金屬的例子包括銅,鉛,錫,鋁,鎳,鋅,鐵,鋼,鉬,鎢和其他過渡金屬。 黃銅和青銅,這些金屬的合金也被歸類為賤金屬。
腐蝕的影響
防止腐蝕已成為一個利潤豐厚的行業。 如果他們能幫到的話,沒有人願意開一輛生鏽的汽車。 但腐蝕不僅僅是化妝品問題。 如果腐蝕會影響建築物,橋樑,污水管道,供水設施,船舶和其他船舶等基礎設施,則腐蝕可能是危險的。 腐蝕會導致基礎設施弱化,危及生命。 所以,雖然腐蝕預防可能是昂貴的,但它當然是必要的。
2014年開始在密歇根州的弗林特市發生一場引人注目的飲用水危機,並成為腐蝕如何對人們的生活造成破壞性影響的例子。 水資源研究中心提供了一些警告信號,表明您的水可能在某種程度上受到了腐蝕的影響。 如果您發現需要短時間運行水以消除變色或苦味,那麼管道中可能存在腐蝕問題。
盆或沿著銅管接頭處的藍綠色污漬是可能腐蝕的另一個跡象。