Rezavění železa je proces, kterým se vyrábí rez. Rez v chemii je chemická sloučenina, která vzniká oxidací železa a má červenohnědou barvu. Rez vzniká, když železo reaguje s vodou v přítomnosti vody.

Rezavění železa je velmi škodlivé pro různé stroje a další zařízení, která jsou vyrobena ze železa, protože je oslabuje a snižuje životnost stroje. V tomto článku se podrobně seznámíme s Rusting of Iron, Faktory ovlivňující rezavění železa a dalšími.

Obsah

• Rezavění železa
• Co je chemie za rezivěním železa?
• Faktory ovlivňující rezivění železa
• Jaká jsou poškození způsobená rezivěním železných předmětů?
• Jak lze zabránit rezivění?
• Proč je rezavění nežádoucím jevem?

Rezavění železa

Rezavění je jev, kdy se působením vlhkého vzduchu tvoří na povrchu železa červenohnědý povlak a červenohnědý povlak se označuje jako rez. Jednoduše řečeno, rez je červenohnědá vločkovitá látka, která se tvoří, když je železný předmět vystaven vlhkému vzduchu po delší dobu. Rezavění je termín pro tento jev. Rezavění je oxidace železa.

Nejrozšířenějším příkladem kovů je rezivění železa a oceli koroze . Známým příkladem je rezivění výfukových systémů a karoserie vozidel, vodovodní potrubí a mnoho druhů ocelových konstrukcí. Společné působení vzduchu a vody na železo způsobuje jeho rezivění. K rezivění nedochází v úplně suchém vzduchu nebo ve vzduchu, který je zcela bez vody. Atmosférické podmínky a relativní příspěvky složek, které regulují korozi, definují konkrétní složení rzi. Primárně se skládá z hydratovaného oxidu železitého, takže chemický vzorec rzi je Víra ₂ Ó ₃ .xH ₂ Ó .Následující odezva může zhruba charakterizovat její vznik:

4Fe+3O ₂ +2xH ₂ O → 2Fe ₂ Ó ₃ .xH ₂ Ó

Vnější povrch železa v přítomnosti vlhkého vzduchu nejprve rezaví a na povrchu se ukládá vrstva hydratovaného oxidu železitého (rez). Tato vrstva je jemná a porézní, a pokud je příliš silná, může spadnout. Nejspodnější vrstvy železa jsou vystaveny vlivům prostředí, což způsobuje jejich rezivění. Železo nakonec ztrácí svou sílu, jak proces pokračuje.

Co je chemie za rezivěním železa?

Rezavění železa je oxidační reakce. Během rezivění se železo slučuje s kyslíkem ve vzduchu v přítomnosti vody a vytváří Fe₂Ó₃.xH₂O, hydratovaný oxid železitý.

Tento hydratovaný oxid železa (Ill) se označuje jako rez. Rez je z velké části hydratovaný oxid železitý, Fe ₂ Ó ₃ .xH ₂ Ó . Barva rzi je červenohnědá. Všichni jsme si všimli červenohnědé rzi na železných hřebících, šroubech, trubkách a zábradlí. Při vystavení vlhkému vzduchu rezaví nejen železo, ale i ocel. Ocel je na druhou stranu odolnější vůči rzi než železo.

Rezavění železa je chemická změna

Rez vzniká, když je železo (nebo slitina železa) vystaveno působení kyslíku v přítomnosti vlhkosti. Tato reakce není okamžitá; spíše se odehrává v dlouhém časovém období. Oxidy železa se tvoří, když se atomy kyslíku spojují s atomy železa. Vazby mezi atomy železa v objektu/strukturě jsou v důsledku toho oslabeny.

java string trim

Oxidační stav železa se zvyšuje v důsledku reakce rezivění, po které následuje ztráta elektronů. Rez je primárně složena ze dvou typů oxidů železa, které se liší oxidačním stavem atomu železa. Jedná se o oxidy:

1. Oxid železitý (II) je také známý jako oxid železitý. Tato látka má oxidační stav +2 a chemický vzorec Škaredý .
2. Oxid železitý, často známý jako oxid železitý, je sloučenina, ve které má atom železa oxidační stav +3. Víra ₂ Ó ₃ je chemický vzorec této látky.

Železo je redukční činidlo, ale kyslík je vynikající oxidační činidlo. Když je atom železa vystaven kyslíku, snadno uvolňuje elektrony. Chemická reakce je popsána takto:

Víra → Víra ²⁺ + 2e ^–

Když je přítomna voda, atom kyslíku zvyšuje oxidační stav železa.

4Fe ²⁺ +O ₂ → 4Fe ³⁺ +20 ^2-

Kationty železa a molekuly vody nyní podléhají následujícím acidobazickým reakcím.

Víra ²⁺ +2H ₂ O ⇌ Fe(OH) ₂ +2H ⁺

Víra ³⁺ + 3H ₂ O ⇌ Fe(OH) ₃ + 3H ⁺

Přímá reakce mezi kationty železa a hydroxidovými ionty také produkuje hydroxidy železa.

Ó ₂ + H ₂ O + 4e ^– → 4OH ^–

Víra ²⁺ + 2OH ^– → Fe(OH) ₂

Víra ³⁺ +3OH ^– → Fe(OH) ₃

Hydroxidy železa, které vznikají, jsou nyní dehydratovány a poskytují oxidy železa, které tvoří rez. Do tohoto procesu je zapojeno mnoho chemických procesů, z nichž některé jsou uvedeny níže.

• Fe(OH) ₂ ⇌ FeO + H ₂ Ó
• 4Fe(OH) ₂ +O ₂ + xH ₂ O → 2Fe ₂ Ó ₃ (x+4)H ₂ Ó
• Fe(OH) ₃ ⇌ FeO(OH) + H ₂ Ó
• FeO(OH) ⇌ Fe ₂ Ó ₃ + H ₂ Ó

Všechny výše uvedené chemické reakce mají jedno společné: všechny vyžadují přítomnost vody a kyslíku. V důsledku toho lze omezit množství kyslíku a vody obklopující kov, aby se zabránilo rezivění.

Faktory ovlivňující rezivění železa

Na rezivění železa se podílí mnoho faktorů, včetně množství vlhkosti ve vzduchu a pH okolního prostředí. Následuje několik z těchto prvků.

strojový jazyk

1. vlhkost: Dostupnost vody v prostředí omezuje korozi železa. Nejčastější příčinou rezivění je vystavení dešti.
2. Proces rezivění se urychlí, pokud je pH prostředí kolem kovu nízké. Když je železo vystaveno kyselému dešti, rychleji rezaví. Koroze železa je zpomalena vyšším pH.
3. Kvůli přítomnosti různých solí ve vodě železo rychleji rezaví. Mnoho iontů ve slané vodě urychluje proces rezivění prostřednictvím elektrochemických procesů.
4. Nečistota: Ve srovnání s železem, které má různé kovy, čisté železo koroduje pomaleji.

Velikost železného předmětu může také ovlivnit, jak rychle rezaví. Například obrovský železný předmět pravděpodobně bude mít drobné vady v důsledku procesu tavení. Tyto nedostatky poskytují platformu pro environmentální útoky na kov.

Pokuste se dokázat, že vzduch a vlhkost jsou pro rezivění nezbytné

Postup k prokázání, že rezivění vyžaduje vlhkost a vzduch.

• Do každé ze tří testovacích nádob označených A, B a C by měly být umístěny čisté železné hřebíky.
• Naplňte zkumavku A vodou z vodovodu a zazátkujte.
• Naplňte zkumavku B horkou destilovanou vodou, poté přidejte zhruba 1 ml oleje a zazátkujte. Olej bude plavat na hladině vody, čímž zabrání odpařování vzduchu.
• Zkumavku C naplňte bezvodým chloridem vápenatým a zazátkujte. Jakákoli vlhkost ve vzduchu bude absorbována bezvodým chloridem vápenatým.
• Před pozorováním počkejte několik dní, než se tyto zkumavky usadí.

Pozorování

Železné hřebíky rezaví ve zkumavce A, ale ne ve zkumavkách B a C, podle výsledků. Hřebíky ve zkumavce A zkorodovaly, protože byly vystaveny vzduchu i vodě. Nehty zkumavky B jsou vystaveny výhradně vodě, ale nehty zkumavky C jsou vystaveny suchému vzduchu.

Závěr

Tento experiment ukazuje, že rezivění vyžaduje jak vzduch (kyslík), tak vlhkost.

Jaká jsou poškození způsobená rezivěním železných předmětů?

Rez je propustná a měkká, a jak sklouzne z povrchu rezavého železného předmětu, železo pod ním rezaví. Výsledkem je, že železná rez je neustálý proces, který v průběhu času rozežírá železné předměty a činí je bezcennými. Rezavění železa způsobuje v průběhu času značné škody, protože se používá ke stavbě široké škály konstrukcí a komodit, včetně mostů, mříží, zábradlí, bran a karosérií automobilů, autobusů, nákladních automobilů a lodí. Je samozřejmé, že bychom měli mít způsob, jak zabránit korozi železa.

Jak lze zabránit rezivění?

Ztráta železných předmětů v důsledku rezivění má na zemi obrovský ekonomický dopad a je třeba se jí vyvarovat. Aby železné věci nerezavěly, používají se různé techniky. Aby se vzduch a voda nedostaly dovnitř, většina způsobů vyžaduje zakrytí železného kusu něčím. Níže jsou uvedeny některé z nejčastějších způsobů, jak zabránit korozi železa:

Rezivění železa lze zabránit natíráním:

Natírání povrchu žehličky barvou je nejoblíbenější způsob, jak zabránit rezivění. Když je barva umístěna na povrch železného předmětu, zabraňuje tomu, aby se vzduch a vlhkost dostaly do kontaktu s předmětem, čímž se zabraňuje rezivění. Aby se předešlo rezivění, pravidelně se natírá okenní mříže, zábradlí, železné mosty, ocelový nábytek, železniční vozy a karoserie automobilů, autobusů a nákladních automobilů.

Rezivění železa lze zabránit nanesením tuku nebo oleje:

java řetězec na char

Když je na povrch železného předmětu umístěn tuk nebo olej, vzduch a vlhkost se s ním nedotýkají, což zabraňuje korozi. Například železné a ocelové nástroje a strojní součásti se potírají tukem nebo olejem, aby se zabránilo korozi.

Rezivění železa lze zabránit legováním:

Nerezová ocel vzniká legováním železa s chromem a niklem. Nerezová ocel je odolná vůči korozi. Nekorodují například nerezové kuchyňské náčiní, nůžky a lékařské vybavení. Nerezová ocel je na druhé straně příliš drahá na to, aby byla používána ve velkém množství.

Poslouchat

Cín je netoxický a jeho reaktivita je nižší než u železa. Plechovky jsou pocínované, což znamená, že na nich je tenká vrstva cínu. Výsledkem je, že když se na železné a ocelové předměty nanese galvanicky pokovený tenký povlak kovového cínu, jsou železné a ocelové předměty chráněny před korozí. Používají se pocínované tiffinové krabice, protože jsou netoxické a nekontaminují potraviny uvnitř. Cínování zabraňuje rezivění železa.

Smaltování

Smaltování je vysokoteplotní postup, který zahrnuje zatavení práškového skla do kovového substrátu. Smalty lze použít na různé povrchy, včetně skla a keramiky. Smaltování zabraňuje rezivění železa.

Galvanizace

Galvanizace chrání předměty vystavené nadměrné vlhkosti, jako jsou střešní plechy a potrubí, před korozí. Galvanizace je technika nanášení tenké vrstvy zinku na ocel a železo, aby se zabránilo korozi. Pozinkované železo je železo, které bylo pozinkováno. Zinek je reaktivnější než železo, a proto v přítomnosti vlhkosti interaguje s kyslíkem a vytváří neviditelnou vrstvu oxidu zinečnatého, která jej chrání před další korozí. Stojí za zmínku, že i když je zinkový povlak na výrobcích z pozinkovaného železa rozbitý, zůstávají bez rzi. Protože zinek je reaktivnější než železo, je tomu tak.

Galvanické pokovování

Galvanické pokovování je další způsob, jak zabránit korozi předmětů. Při tomto postupu se nekorodující kovy včetně cínu, niklu a chrómu galvanicky pokovují na železo. Tato technika nejen chrání zboží před rezivěním, ale také zlepšuje jeho krásu. Koupelnové vybavení a prvky vozidel, jako jsou řídítka jízdních kol, nárazníky automobilů a tak dále, jsou příklady pochromovaných předmětů.

Proč je rezavění nežádoucím jevem?

Rezavění železa je velmi nežádoucí jev a činí železo velmi slabým. Železo se odlupuje a je slabé a zhoršuje jeho pevnost, vzhled a propustnost. Rezavění železa může vést k poškození automobilů, zábradlí, grilů a dalších železných konstrukcí. Snižuje životnost železných výrobků a činí jejich používání rizikovým.

Přečtěte si více

• Redoxní reakce
• Omítka z Paříže
• Kaustická soda, prací soda a jedlá soda

Vzorové otázky o rezivění železa

Otázka 1: Jaký je proces rezivění železa?

Odpovědět:

Rezavění železa je oxidační reakce. V přítomnosti vody interaguje kovové železo s kyslíkem ve vzduchu za vzniku hydratovaného oxidu železitého, Fe₂Ó₃.xH₂O. Tento hydratovaný oxid železitý je označován jako rez. Rez je z velké části hydratovaný oxid železitý, Fe₂Ó₃.xH₂O, jako výsledek. Rez je červenohnědý odstín

Otázka 2: Jak se nazývá rezavění železa?

řetězec je prázdný

Odpovědět:

Rezavění je jev, kdy se působením vlhkého vzduchu tvoří na povrchu železa červenohnědý povlak a červenohnědý povlak se označuje jako rez.

Otázka 3: Jak lze zabránit rezivění železa?

Odpovědět:

Rezivění železa lze zabránit následujícími metodami:

• Nanášení barvy
• Nanášení maziva nebo oleje
• Galvanizací
• Galvanickým pokovováním
• Použití legujícího železa k výrobě nerezové oceli
• Od cínování
• Použití smaltování

Otázka 4: Co je Rust?

Odpovědět:

jak proměnit řetězec v int

Když je železo vystaveno vzduchu po delší dobu, zoxiduje a na povrchu se vytvoří červenohnědý oxid železa. Rez je název pro tento červenohnědý materiál. Rez se tvoří pomocí následující rovnice,

4Fe+3O ₂ +2xH ₂ O → 2Fe ₂ Ó ₃ .xH ₂ Ó

Otázka 5: Jak rez poškozuje železné předměty?

Odpovědět:

Rez je propustná a měkká, a jak sklouzne z povrchu rezavého železného předmětu, železo pod ním rezaví. Výsledkem je, že železná rez je neustálý proces, který v průběhu času rozežírá železné předměty a činí je bezcennými. Rezavění železa způsobuje v průběhu času značné škody, protože se používá ke stavbě široké škály konstrukcí a komodit, včetně mostů, mříží, zábradlí, bran a karosérií automobilů, autobusů, nákladních automobilů a lodí. Je samozřejmé, že bychom měli mít způsob, jak zabránit korozi železa.

Otázka 6: Jaké jsou podmínky nutné pro rezivění?

Odpovědět:

Na rezivění železa se podílí mnoho faktorů, včetně množství vlhkosti ve vzduchu a pH okolního prostředí. Následuje několik z těchto prvků.

• vlhkost: Dostupnost vody v prostředí omezuje korozi železa.
• Proces rezivění se urychlí, pokud je pH prostředí kolem kovu nízké.
• Kvůli přítomnosti různých solí ve vodě železo rychleji rezaví.
• Nečistota: Ve srovnání s železem, které má různé kovy, čisté železo koroduje pomaleji.

Zkontrolujte také,

• Chlor (Cl)
• Silné a slabé základy
• Důležité sloučeniny sodíku

Časté dotazy k rezivění železa

1. Co jsou fyzikální a chemické změny?

Změny, ke kterým dochází ve sloučenině, se nazývají změny. Změny, ke kterým dochází ve fyzikálních vlastnostech sloučeniny, se nazývají fyzikální změny, zatímco změny, ke kterým dochází v chemických vlastnostech sloučeniny, se nazývají chemické změny.

2. Je rezavění železa fyzikální nebo chemickou změnou?

Rez je tvořena oxidem železitým (Fe₂Ó₃). Výsledkem je, že rez a železo nejsou synonyma. Rez je oxidační reakce a jde tedy o chemickou změnu.

3. Co způsobuje rezavění železa?

Rez je oxidační reakce a vzniká, když železo reaguje s kyslíkem a vodou.

4. Co je to chemická reakce rzi?

Chemická reakce rzi je, 4Fe+3O ₂ +6H ₂ O → 4Fe(OH) ₃ .

5. Jaký typ chemické reakce je rezavění železa?

Rezavění železa je oxidační reakce.