Rūdis yra įprastas geležies pavadinimas oksidas. Labiausiai žinoma rūdžių forma yra rausvai danga, formuojanti dribsnius ant geležies ir plieno (Fe2O3), tačiau rūdis būna ir kitų spalvų, įskaitant geltoną, rudą, oranžinę ir lygią žalias! Skirtingos spalvos atspindi įvairias chemines rūdžių kompozicijas.
Rūdys konkrečiai reiškia oksidus ant geležies arba geležies lydiniai, pavyzdžiui, plieno. Kitų metalų oksidacija turi kitus pavadinimus. Pavyzdžiui, yra sidabro, o vario - verdigris.
Svarbiausios prekės: kaip veikia rūdis
- Rūdis yra įprastas cheminės medžiagos, vadinamos geležies oksidu, pavadinimas. Techniškai tai yra geležies oksido hidratas, nes grynas geležies oksidas nėra rūdis.
- Rūdis susidaro, kai geležis ar jos lydiniai yra veikiami drėgno oro. Ore esantis deguonis ir vanduo reaguoja su metalu, sudarydami hidratuotą oksidą.
- Žinomas raudonas rūdžių pavidalas yra (Fe2O3), tačiau geležis turi kitų oksidacijos būsenų, todėl gali formuoti kitas rūdžių spalvas.
Cheminė reakcija, formuojanti rūdis
Nors rūdys laikomos oksidacijos reakcija, verta paminėti ne visi geležies oksidai yra rūdys. Rūdis susidaro, kai deguonis reaguoja su geležimi, tačiau vien tik geležies ir deguonies sudėjimo nepakanka. Nors apie 21 proc oro susideda iš deguonies,rūdis neatsiranda sausame ore. Jis atsiranda drėgname ore ir vandenyje. Rūdžių susidarymui reikia trijų cheminių medžiagų: geležies, deguonies ir vandens.
geležis + vanduo + deguonis → hidratuotas geležies (III) oksidas
Tai pavyzdys elektrocheminė reakcija ir korozija. Įvyksta dvi skirtingos elektrocheminės reakcijos:
Yra anodinis geležies tirpimas arba oksidacija į vandeninį (vandens) tirpalą:
2Fe → 2Fe2+ + 4e-
Taip pat vyksta katodinis deguonies, ištirpusio vandenyje, redukcija:
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Geležies jonas ir hidroksido jonas reaguoja sudarydami geležies hidroksidą:
2Fe2+ + 4OH- → 2Fe (OH)2
Geležies oksidas reaguoja su deguonimi, kad susidarytų raudona rūdis, Fe2O3.H2O
Dėl elektrocheminio reakcijos pobūdžio vandenyje ištirpinti elektrolitai palengvina reakciją. Rūdis greičiau atsiranda, pavyzdžiui, sūriame vandenyje, nei gryname vandenyje.
Turėkite omenyje deguonies dujas (O2) nėra vienintelis deguonies šaltinis ore ar vandenyje. Anglies dioksidas (CO2) taip pat yra deguonies. Anglies dioksidas ir vanduo reaguoja sudarydami silpną angliarūgštę. Anglies rūgštis yra geresnis elektrolitas nei grynas vanduo. Rūgščiai puolant geležį, vanduo suskyla į vandenilį ir deguonį. Laisvas deguonis ir ištirpusi geležis sudaro geležies oksidą, išskirdami elektronus, kurie gali tekėti į kitą metalo dalį. Kai tik prasideda rūdijimas, jis toliau ardo metalą.
Rūdžių prevencija
Rūdys yra trapi, trapi, progresuojanti ir silpnina geležį bei plieną. Norint apsaugoti geležį ir jos lydinius nuo rūdžių, paviršių reikia atskirti nuo oro ir vandens. Dangos gali būti padengtos geležimi. Nerūdijančio plieno sudėtyje yra chromo, kuris sudaro oksidą, panašiai kaip geležis formuoja rūdis. Skirtumas yra tas, kad chromo oksidas neišblunka, todėl sudaro plieną apsauginį sluoksnį.
Papildomos nuorodos
- Gräfen, H.; Ragas, E. M.; Schlecker, H.; Schindleris, H. (2000). "Korozija". Ullmanno pramoninės chemijos enciklopedija. Vilis-VCH. doi: 10.1002 / 14356007.b01_08
- Hollemanas, A. F.; Wibergas, E. (2001). Neorganinė chemija. Akademinė spauda. ISBN 0-12-352651-5.
- Waldmanas, Dž. (2015). Rūdis - ilgiausias karas. Simonas ir Schusteris. Niujorkas. ISBN 978-1-4516-9159-7.