Rust je splošno ime za železo oksid. Najbolj znana oblika rje je rdečkasta prevleka, ki na železu in jeklu tvori kosmiče (Fe2O3), rja pa se pojavlja tudi v drugih barvah, vključno z rumeno, rjavo, oranžno in celo zelena! Različne barve odražajo različne kemične sestave rje.
Rust se posebej nanaša na okside na železu oz železove zlitine, kot je jeklo. Oksidacija drugih kovin ima druga imena. Obstajajo na primer tarnanje na srebru in verdigris na bakru.
Ključni ukrepi: Kako deluje rja
- Rust je splošno ime kemikalije, imenovane železov oksid. Tehnično gledano gre za železov oksid hidrat, ker čisti železov oksid ne rja.
- Rust nastane, ko so železo ali njegove zlitine izpostavljene vlažnemu zraku. Kisik in voda v zraku reagirata s kovino in tvorita hidriran oksid.
- Znana rdeča oblika rje je (Fe2O3), vendar ima železo druga oksidacijska stanja, zato lahko tvori druge barve rje.
Kemična reakcija, ki tvori rjo
Čeprav se rja šteje za rezultat reakcija oksidacije, je vredno opozoriti niso vsi železovi oksidi rje
. Rust nastane, kadar kisik reagira z železom, vendar preprosto sestavljanje železa in kisika ne zadostuje. Čeprav približno 21% zrak je sestavljen iz kisika,rjavenje se ne pojavi na suhem zraku. Pojavlja se v vlažnem zraku in vodi. Rust potrebuje tri kemikalije, da nastanejo: železo, kisika in vode.železo + voda + kisik → hidriran železov (III) oksid
To je primer elektrokemična reakcija in korozija. Pojavljata se dve elektrokemični reakciji:
V vodno (vodno) raztopino pride do anodnega raztapljanja ali oksidacije železa:
2Fe → 2Fe2+ + 4e-
Prihaja tudi do katodne redukcije kisika, ki se raztopi v vodi:
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Železov ion in hidroksidni ion reagirata, da tvorita železov hidroksid:
2Fe2+ + 4OH- → 2Fe (OH)2
Železov oksid reagira s kisikom, da nastane rdeča rja, Fe2O3.H2O
Zaradi elektrokemične narave reakcije raztopljeni elektroliti v vodi pomagajo reakciji. Rasta se hitreje pojavi na primer v slani vodi kot v čisti vodi.
Ne pozabite na kisik (O)2) ni edini vir kisika v zraku ali vodi. Ogljikov dioksid (CO)2) vsebuje tudi kisik. Ogljikov dioksid in voda reagirata, da tvorita šibko ogljikovo kislino. Ogljikova kislina je boljši elektrolit kot čista voda. Ko kislina napada železo, se voda razbije v vodik in kisik. Prosti kisik in raztopljeno železo tvorita železov oksid, pri čemer se sproščajo elektroni, ki lahko prehajajo v drug del kovine. Ko se začne rjavenje, kovina še naprej korodira.
Preprečevanje rjavenja
Rasta je krhka, krhka, progresivna ter oslabi železo in jeklo. Za zaščito železa in njegovih zlitin pred rjo je treba površino ločiti od zraka in vode. Prevleke lahko nanesemo na železo. Nerjaveče jeklo vsebuje krom, ki tvori oksid, podobno kot železo tvori rjo. Razlika je v tem, da kromov oksid ne odlepi, zato na jeklu tvori zaščitno plast.
Dodatne reference
- Gräfen, H.; Rog, E. M.; Schlecker, H.; Schindler, H. (2000). "Korozija." Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. Wiley-VCH. doi: 10.1002 / 14356007.b01_08
- Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Anorganska kemija. Akademski tisk. ISBN 0-12-352651-5.
- Waldman, J. (2015). Rust - Najdaljša vojna. Simon & Schuster. New York. ISBN 978-1-4516-9159-7.