|
Coroziunea este un proces nedorit prin care multe metale cu poten?iale de oxidare pozitive sau slab negative sunt transformate în compu?i ai lor. Bine cunoscut? ?i deosebit de p?gubitoare pentru economie este ruginirea ferului, de care ne vom ocupa întâi aici.
Pentru ca ferul s? rigineasc? este necesar? prezen?a simultant? a aerului ?i a apei. În aer uscat ferul nu rugine?te, nici în ap? deoxigenat?. Prezen?a acizilor ?i a numitor s?ruri (de ex. a celor din apa de mare, NaCl, MgCl2 etc.) favorizeaz? mult coroziunea. Alte s?ruri (de ex. Na2CO3) dinpotriv? înhib? coroziunea.
Reac?iile care au loc la ruginirea ferului sunt, dup? cuno?tiin?ele noastre, urm?toarele:
Fe -----> Fe? + 2é (a)
2H2O + 2é ----> 2H + 2H2O (b)
Dac? concentra?ia ionilor de hidrogen este mare ?i deci reac?iile (a) ?i (b) sunt rapide, atomii de hidrogen care se formeaz? se împreun? dând molecule de hidrogen; pe suprafa?a ferului apar broboane de hidrogen gazos (2H ---> H2). În mod normal atomii de hidrogen reac?ioneaz? îns? cu moleculele de oxigen, dizolvate în ap?, dând ap?:
2H + 1/2O2(solu?ie) ---> H2O (c)
Ionii Fe? forma?i în reac?ia (a) reac?ioneaz? cu ap? con?inând oxigen (din aer, dizolvat) ?i d? rugina (identic? cu mineralul lepidocrocita;), ?n care ferul este în starea de oxidare +3:
2Fe? + 1/2 O2 + 7H2O ---> 2Fe(O)OH + 4 H2O (d)
În reac?ia (d) se formeaz? deci ioni de hidrogen, care se consum? în reac?ia (b). Apa natural? con?ine întotdeauna pu?in bioxid de carbon dizolvat, care, la aceste concentra?ii joase, formeaz? cu apa acid carbonic? CO2+H2O ---> H2CO3. În mare parte ionizat? H2CO3 + H2O ---> H2O + HCO3. Aceste concentra?ii joase de ioni de hidrogen sunt suficiente pentru a ini?ia ruginirea.
Reac?iile (a) ?i (b) nu au loc neap?rat în acela?i punct al buc??ii de fer care rugine?te. Electronii ce iau na?tere în reac?ia (a) pot curge prin fer ?i da na?tere la atomi H în alt loc. Procesul acesta este mult favorizat dac? în acest al doilea punct se afl? (în contact metaliccu ferul) un alt metal , o impuritate, cu
|