了解氧化金属的含义

氧化是如何发生的?

这种严重氧化的铁表面被称为锈。 照片和复制Sami Sarkis

当氧气存在时,在金属表面发生离子化学反应时发生金属氧化。 在此过程中,电子从金属移动到氧分子。 负氧离子然后产生并进入金属。 这导致产生氧化物表面。 氧化是金属腐蚀的一种形式。

何时发生氧化?

这种化学过程既可以在空气中进行,也可以在金属暴露于水或酸之后进行。

最常见的例子是钢铁腐蚀钢铁表面的铁分子会转变成铁氧化物,最常见的是Fe 2 O 3和Fe 3 O 4

官方的诺贝尔奖网站解释了这个过程:“随着氧化层的增长,电子传递速率下降,腐蚀停止,金属变为钝化,然而,如果电子通过裂纹进入金属,氧化过程可能会持续下去或金属中的杂质或氧化层溶解。“

如果你曾经见过一辆陈旧的生锈的汽车或生锈的金属碎片,你就会看到氧化作用。

哪种金属可以抵抗氧化?

贵金属,如 ,可抵抗其自然状态下的氧化。 其他这样的金属包括钌,铑,钯,银,锇和铱。 人们已经发明了许多耐腐蚀合金,例如不锈钢黄铜

虽然人们会认为所有抵抗氧化的金属都被认为是贵金属,但事实并非如此。 钛,铌和钽都能抵抗腐蚀,但它们不属于贵金属。 事实上,并非所有科学分支都同意贵金属的定义。 化学对贵金属的定义比物理学更为慷慨,而物理学的定义更为有限。

抵抗氧化的金属与倾向于它的金属相反,被称为基本金属。 贱金属的例子包括铜,铅,锡,铝,镍,锌,铁,钢,钼,钨和其他过渡金属。 黄铜和青铜,这些金属的合金也被归类为贱金属。

腐蚀的影响

防止腐蚀已成为一个利润丰厚的行业。 如果他们能帮到的话,没有人愿意开一辆生锈的汽车。 但腐蚀不仅仅是化妆品问题。 如果腐蚀会影响建筑物,桥梁,污水管道,供水设施,船舶和其他船舶等基础设施,则腐蚀可能是危险的。 腐蚀会导致基础设施弱化,危及生命。 所以,虽然腐蚀预防可能是昂贵的,但它当然是必要的。

2014年开始在密歇根州的弗林特市发生一场引人注目的饮用水危机,并成为腐蚀如何对人们的生活造成破坏性影响的例子。 水资源研究中心提供了一些警告信号,表明您的水可能在某种程度上受到了腐蚀的影响。 如果您发现需要短时间运行水以消除变色或苦味,那么管道中可能存在腐蚀问题。

盆或沿着铜管接头处的蓝绿色污渍是可能腐蚀的另一个迹象。