التآكل مقابل الصدأ
التآكل والصدأ عمليتان كيميائيتان تؤديان إلى تفكك المواد
تآكل
عندما تتفاعل مادة ما مع البيئة الخارجية ، بمرور الوقت ، سيتدهور هيكلها ويتفتت إلى قطع صغيرة. في النهاية ، يمكن أن يتفكك إلى المستوى الذري. وهذا ما يعرف بالتآكل. يحدث هذا بشكل شائع للمعادن. عند تعرضها للبيئة الخارجية ، تخضع المعادن لتفاعلات أكسدة مع الأكسجين في الغلاف الجوي. بخلاف المعادن ، يمكن أن تتعرض مواد مثل البوليمرات والسيراميك أيضًا للتفكك.ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يُعرف باسم التدهور. العوامل الخارجية التي تسبب تآكل المعادن هي الماء والأحماض والقواعد والأملاح والزيوت والمواد الكيميائية الصلبة والسائلة الأخرى. بخلاف ذلك ، تتآكل المعادن عند تعرضها للمواد الغازية مثل الأبخرة الحمضية وغاز الفورمالديهايد وغاز الأمونيا والغازات المحتوية على الكبريت. أساس عملية التآكل هو تفاعل كهروكيميائي. في المعدن الذي يحدث فيه التآكل ، يحدث تفاعل كاثودي وانوديك. عندما تتعرض ذرات المعدن للماء ، فإنها تتخلى عن الإلكترونات لجزيئات الأكسجين وتشكل أيونات معدنية موجبة. هذا هو رد فعل انوديك. يتم استهلاك الإلكترونات الناتجة عن طريق التفاعل الكاثودي. يمكن أن يكون المكانان اللذان يحدث فيهما التفاعل الكاثودي والتفاعل الأنودي قريبًا من بعضهما البعض أو متباعدان حسب الظروف. بعض المواد مقاومة للتآكل ، والبعض الآخر عرضة للتآكل. ومع ذلك ، يمكن منع التآكل بطرق معينة. الطلاء هو إحدى طرق حماية المواد من التآكل.وهذا يشمل الطلاء والطلاء وتطبيق المينا على السطح ، إلخ.
الصدأ
الصدأ عملية كيميائية شائعة مع المعادن التي تحتوي على الحديد. بعبارة أخرى ، تحدث عملية التآكل عند وجود الحديد ، وتعرف بالصدأ. لكي يحدث الصدأ ، يجب أن تكون هناك شروط معينة. في وجود الأكسجين والرطوبة أو الماء ، يخضع الحديد لهذا التفاعل ويشكل سلسلة من أكسيد الحديد. يُعرف هذا المركب ذو اللون البني المحمر بالصدأ. لذلك ، يحتوي الصدأ على أكسيد الحديد المائي (III) Fe2O3· nH2O والحديد (III) أكسيد هيدروكسيد (FeO (OH) ، Fe (OH)3). إذا بدأ الصدأ في مكان واحد ، فسوف ينتشر في النهاية ، وسوف يتفكك المعدن بالكامل. ليس الحديد فقط ، ولكن المعادن المحتوية على الحديد (السبائك) تتعرض أيضًا للصدأ.
الصدأ يبدأ بنقل الإلكترونات من الحديد إلى الأكسجين. تنقل ذرات الحديد إلكترونين وتشكل أيونات الحديد (II) على النحو التالي.
Fe → Fe2 ++ 2 e-
يشكل الأكسجين أيونات الهيدروكسيد بقبول الإلكترونات في وجود الماء.
O2+ 4 e-+ 2 H2O → 4 OH -
يتم تسريع التفاعلات أعلاه في وجود الأحماض. علاوة على ذلك ، عندما تكون هناك إلكتروليتات مثل الأملاح ، يتم تعزيز التفاعل بشكل أكبر. يحتوي الصدأ على أيونات الحديد (III) ، لذا فإن Fe2 +يخضع لتفاعل الأكسدة والاختزال ، لإعطاء Fe3 +على النحو التالي.
4 Fe2 ++ O2→ 4 Fe3 ++ 2 O2−
Fe3 +و Fe2 +تخضع لتفاعلات القاعدة الحمضية مع الماء.
Fe2 ++ 2 H2O ⇌ Fe (OH)2+ 2 H+
Fe3 ++ 3 H2O ⇌ Fe (OH)3+ 3 H+
في النهاية ، تتشكل سلسلة من أكاسيد الحديد المائية على شكل صدأ.
Fe (OH)2⇌ FeO + H2O
Fe (OH)3⇌ FeO (OH) + H2O
2 FeO (OH) ⇌ Fe2O3+ H2O
ما الفرق بين التآكل والصدأ؟
• الصدأ نوع من التآكل.
• عندما يتعرض الحديد أو المواد التي تحتوي على الحديد للتآكل ، فإنه يعرف بالصدأ.
• الصدأ ينتج سلسلة من أكسيد الحديد ، في حين أن التآكل يمكن أن يؤدي إلى أملاح أو أكاسيد المعدن.
