Metāla oksidēšana notiek, kad uz metāla virsmas notiek jonu ķīmiska reakcija, kamēr tajā ir skābeklis. Šajā procesā elektroni pārvietojas no metāla uz skābekļa molekulām. Pēc tam negatīvie skābekļa joni ģenerē un nonāk metālā, kā rezultātā veidojas oksīda virsma. Oksidācija ir viena no formām metāla korozija.
Kad notiek oksidēšanās?
Šis ķīmiskais process var notikt vai nu gaisā, vai pēc tam, kad metāls ir pakļauts ūdens vai skābju iedarbībai. Visizplatītākais piemērs ir korozija tērauda, kas ir tērauda virsmas dzelzs molekulu pārvēršana dzelzs oksīdos, visbiežāk Fe2O3 un Fe3O4.
Ja jūs kādreiz esat redzējis veco, sarūsējušu automašīnu vai sarūsējušu metāla lūžņu gabalus, jūs esat redzējis darba oksidāciju.
Metāli, kas pretojas oksidācijai
Cēlmetāli, piemēram, platīns vai zelts, dabiskā stāvoklī ir izturīgi pret oksidēšanu. Pie citiem šādiem metāliem pieder rutēnijs, rodijs, pallādijs, sudrabs, osmijs un irīdijs. Cilvēki ir izgudrojuši daudzus pret koroziju izturīgus sakausējumus, piemēram, nerūsējošo tēraudu un misiņu.
Lai gan varētu domāt, ka visi metāli, kas pretojas oksidācijai, tiks uzskatīti par cēlmetāliem, tas tā nav. Titāns, niobijs un tantāls visi iztur pret koroziju, bet tie nav klasificēti kā cēlmetāli. Faktiski ne visas zinātnes nozares vienojas par cēlmetālu definīciju. Ķīmija ir dāsnāka ar cēlu metālu definīciju nekā fizika, kurai ir ierobežotāka definīcija.
Metāli, kas pretojas oksidācijai, ir pretēji metāliem, kuriem tā ir nosliece, kas pazīstami kā parastie metāli. Parasto metālu piemēri ir varš, svins, alva, alumīnijs, niķelis, cinks, dzelzs, tērauds, molibdēns, volframs un citi pārejas metāli. Misiņš un bronza, kā arī šo metālu sakausējumi tiek klasificēti arī kā parastie metāli.
Korozijas sekas
Korozijas novēršana ir kļuvusi par ienesīgu nozari. Neviens nevēlas braukt ar sarūsējušu automašīnu, ja viņi var tai palīdzēt. Tomēr korozija ir vairāk nekā tikai kosmētiskas problēmas. Korozija var būt bīstama, ja tā ietekmē infrastruktūru, piemēram, ēkas, tiltus, kanalizācijas caurules, ūdens padevi, kuģus un citus kuģus. Korozija var izraisīt infrastruktūras pavājināšanos, apdraudot dzīvības. Tātad, kamēr korozijas novēršana var būt dārgi, tas noteikti ir nepieciešams.
Liela profila krīze ar dzeramo ūdeni Flintā, Mičiganā, sākās 2014. gadā un ir piemērs tam, kā korozijai var būt postoša ietekme uz cilvēku dzīvi. Ūdens izpētes centrs piedāvā dažas brīdinājuma zīmes, ka jūsu ūdeni, iespējams, kaut kādā mērā ir ietekmējusi korozija. Ja jums šķiet, ka jums ir jāvada ūdens īsu laika periodu, lai novērstu krāsas maiņu vai rūgtu garšu, iespējams, ka jūsu caurulēs rodas korozija. Zili zaļi traipi baseinos vai gar vara cauruļvadu savienojumiem ir vēl viena iespējamās korozijas pazīme.