علت زنگ زدن آهن در هوای مرطوب

تحقیق درباره زنگ زدن آهن در هوای مرطوب 

زنگ زدن آهن عبارتی است که به اکسیداسیون آهن اطلاق می‌شود. اکسیداسیون آهن معمولاً از طریق واکنش با اکسیژن صورت می‌گیرد اما نوع‌های دیگری از زنگ زدن وجود دارد که حاصل واکنش آهن و کلر است که به آن زنگ سبز می‌گویند. زنگ آهن شامل هیدرات آهن (III) اکسید وFe2O3·nH2O آهن (III) اکسید-هیدروکسید (FeO(OH), Fe(OH)3). با دادن زمان کافی تمام آهن به زنگ آهن تبدیل شده و فرو می‌ریزد.

دلایل زنگ زدن آهن در هوای مرطوب

برای این که آهن اکسید شود به سه ماده نیاز است: آهن، آب و اکسیژن.

فرایند زنگ زدن آهن

با افتادن یک قطره آب بر روی اشیای آهنی فورا دو اتفاق می افتد. نخست آن که آب به عنوان یک الکترولیت خوب با دی اکسیدکربن موجود در هوا واکنش داده و اسید کربنیک که یک اسید ضعیف است تشکیل می شود.

اسید کربنیک نسبت به آب، الکترولیت بهتری است.

پس از تشکیل اسید و حل شدن آهن در آن، ملکول های آب به اجزای سازنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن تبدیل می شوند. اکسیژن آزاد و آهن حل شده با هم پیوند داده و اکسید آهن را تشکیل می دهند .

بنابر این در هوای خشک که مولکول های آب بسیار کم هستند و در آب که مولکول های دی اکسید کربن وجود ندارند یا بسیار کم هستند . این فرایند اکسیداسیون با سرعت پایین تری انجام می گیرد.

وقتی آهن با آب و اکسیژن تماس پیدا کند زنگ می‌زند، وجود محلول‌های الکترولیت نیز سرعت زنگ زدن آهن را بسیار افزایش می‌دهد.

وقتی فلزی خورده می شود، الکترولیت به تولید اکسیژن در آند کمک می کند. سپس اکسیژن با فلز ترکیب شده و الکترون آزاد می شود. زنگ آهن (یا فولاد) نمونه ای از فرایند خوردگی است.

چرا آهن زنگ می زند؟

آیا توجّه کرده اید که بعضی از فلزات زنگ می زنند و بعضی دیگر زنگ نمی زنند؟ آهن معموأ زنگ می زند. به همین علّت است که وقتی رنگ قسمتی از بدنه اتومبیل از بین می رود، هوا باعث می شود که آهن زیر قسمت رنگ شده خیلی زود زنگ بزند.

برای آن که آهن با اکسیژن موجود در هوا ترکیب می شود و اکسیدآهن قرمز رنگ را (که همان زنگ آهن است) تولید می کند. در هر صورت نوعی آهن وجود دارد که زنگ نمی زند. اختراع یاکشف این آهن امری تصادفی بود! طور بسیاری از لوازم جرّاحی و قطعات خودرو ها از این فلز ساخته می شوند. فولاد زنگ نزن، جزو فلزات بسیار مقاوم است جنس بیشتر دیگ ها، کتری ها، ماهی تابه ها، قاشق و چنگال ها، چاقو ها و لگن ظرفشویی آشپزخانه ها از آهن زنگ نزن است.

سوالاتی در مورد دلایل زنگ زدن آهن

– اکسید آهن چیست؟ آهن در مجاورت هوای مرطوب دچار تغییر شیمیایی می شود و زنگ می زند که به زنگ آهن اکسید آهن می گویند.

– چرا زنگ زدن آهن یک تغییر شیمیایی است؟ چون شکل و رنگ و مزه و مقاومت آهن زنگ زده با آهن معمولی فرق دارد.

– چه عواملی در زنگ زدن آهن مؤثرند؟ رطوبت- ضخامت- حرارت- زمان

– چرا آهن را رنگ می زنند؟ چون از رسیدن رطوبت و اکسیژن به آهن جلوگیری کنند.

پیشنهادی: همه چیز درباره عنصر آهن