קורוזיה לעומת חלודה
קורוזיה וחלודה הם שני תהליכים כימיים, שגורמים לפירוק חומרים.
קורוזיה
כאשר חומר מגיב עם הסביבה החיצונית, לאורך זמן, המבנה שלו ידרדר, ויתפרק לחתיכות קטנות. בסופו של דבר, זה יכול להתפרק לרמה האטומית. זה ידוע בשם קורוזיה. לרוב זה קורה למתכות. בחשיפה לסביבה החיצונית, מתכות יעברו תגובות חמצון עם חמצן באטמוספרה. מלבד מתכות, חומרים כמו פולימרים, קרמיקה יכולה גם לעבור פירוק.עם זאת, במקרה זה, זה ידוע בשם השפלה. הגורמים החיצוניים הגורמים למתכות להחליד הם מים, חומצות, בסיסים, מלחים, שמנים וכימיקלים מוצקים ונוזלים אחרים. מלבד אלה, מתכות קורוזיות כאשר הן נחשפות לחומרים גזים כמו אדי חומצה, גז פורמלדהיד, גז אמוניה וגזים המכילים גופרית. הבסיס של תהליך הקורוזיה הוא תגובה אלקטרוכימית. במתכת שבה מתרחשת קורוזיה מתרחשת תגובה קתודית ואנודית. כאשר אטומי מתכת נחשפים למים, הם מוותרים על אלקטרונים למולקולות חמצן ויוצרים יוני מתכת חיוביים. זו התגובה האנודית. האלקטרונים המיוצרים נצרכים על ידי התגובה הקתודית. שני המקומות שבהם מתרחשות תגובה קתודית ותגובה אנודית יכולים להיות קרובים זה לזה או רחוקים זה מזה בהתאם לנסיבות. חומרים מסוימים עמידות בפני קורוזיה, בעוד שחלקם נוטים לקורוזיה. עם זאת, ניתן למנוע קורוזיה בשיטות מסוימות. ציפוי הוא אחת השיטות להגנה על חומרים מפני קורוזיה.זה כולל צביעה, ציפוי, מריחת אמייל על פני השטח וכו'.
חלודה
החלדה היא תהליך כימי, הנפוץ למתכות המכילות ברזל. במילים אחרות, תהליך הקורוזיה המתרחש כאשר יש ברזל, זה ידוע כחלודה. כדי שהחלודה תתרחש, צריכים להיות תנאים מסוימים. בנוכחות חמצן ולחות או מים, הברזל עובר תגובה זו ויוצר סדרה של תחמוצת ברזל. תרכובת צבע חום-אדמדם זו ידועה בשם חלודה. לכן, חלודה מכילה תחמוצת ברזל (III) hydrated Fe2O3·nH2O וברזל (III) תחמוצת הידרוקסיד (FeO(OH), Fe(OH)3). אם החלודה מתחילה במקום אחד, היא תתפשט בסופו של דבר, והמתכת כולה תתפרק. לא רק ברזל, אלא גם המתכות המכילות ברזל (סגסוגות) עוברות חלודה.
החלדה מתחילה בהעברת אלקטרונים מברזל לחמצן. אטומי ברזל מעבירים שני אלקטרונים ויוצרים יוני ברזל (II) באופן הבא.
Fe → Fe2+ + 2 e−
חמצן יוצר יוני הידרוקסיד על ידי קבלת אלקטרונים בנוכחות מים.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
התגובות לעיל מואצות בנוכחות חומצות. יתר על כן, כאשר יש אלקטרוליטים כמו מלחים, התגובה מוגברת עוד יותר. חלודה מכילה יוני ברזל (III), כך שה-Fe2+ עובר תגובת חיזור, כדי לתת Fe3+ באופן הבא.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ ו-Fe2+עוברים תגובות בסיס חומצה עם מים.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 שעות +
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
בסופו של דבר, סדרה של תחמוצות ברזל מונוצרות נוצרת כחלודה.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
מה ההבדל בין קורוזיה לחלודה?
• חלודה היא סוג של קורוזיה.
• כאשר ברזל או חומרים המכילים ברזל עוברים קורוזיה, זה ידוע כחלודה.
• חלודה מייצרת סדרה של תחמוצת ברזל, ואילו קורוזיה עלולה לגרום למלחים או תחמוצות של המתכת.
