ترکیب چه ماده ای باعث زنگ زدن آهن می شود

زنگ زدن آهن اغلب به علل اکسیداسیون یا رسوباتی که روی سطح آهن ایجاد می‌ شود، اتفاق می‌ افتد. اتفاقی که در اینجا به آن اشاره شده است ، معمولاً به عنوان "زنگ زدن" یا خوردگی آهن شناخته می‌ شود. 

برای ایجاد زنگ زدن آهن ، دو شرط عمده وجود دارد : حضور آب (رطوبت) و اکسیژن (هوا).

آب در اکسیداسیون آهن نقش حیاتی دارد. آب به عنوان یک الکترولیت به راحتی جریان الکتریکی بین آهن و هوا (اکسیژن) را فراهم می‌ کند. زمانی که جریان الکتریکی از آهن به آب می‌ گذرد ، ایجاد یون‌ های آهن موجب اکسیداسیون آهن می‌ شود.

این اکسیداسیون باعث تشکیل اکسید های مختلفی از آهن می‌شود ، از جمله زنگ آهنی.

برای جلوگیری از زنگ زدن آهن ، معمولاً از روش‌ هایی مانند پوشش‌ دهی با رنگ‌ های مخصوص یا روش‌ های گالوانیزه کردن (پوشش آهن با روی) استفاده می‌شود تا آهن از تماس با هوا و آب جلوگیری شود.

ترکیب چه ماده‌ ای باعث زنگ زدن آهن می‌ شود؟

زنگ زدن آهن یکی از مشکلات متداولی است که هنگامی که آهن به ماده‌ای تماس می‌کند و با هوا در تماس است، به وجود می‌آید. این پدیده تولید یک لایه‌ی غیرقابل پوشش یا غیرقابل حل شده از آهن اکسید است که به نظر می‌رسد رنگ قهوه‌ای و زنگی دارد و ظاهر آهن را تغییر می‌دهد.

برای درک بهتر این موضوع، باید ابتدا به ساختار و خواص شیمیایی آهن و نحوه‌ی واکنش آن با مواد مختلف بپردازیم. آهن یک عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نماد Fe و عدد اتمی 26 قرار دارد. 

این فلز را می‌توان به صورت خالص یا در ترکیب با سایر عناصر مشاهده کرد. آهن به دلیل خواصی از قبیل قابلیت انعطاف پذیری، مقاومت بالا در برابر فشار و دما، واکنش‌پذیری خوب با اکسیژن هوا و قابلیت هدایت حرارت و برق، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زنگ زدن آهن به این دلیل رخ می‌دهد که آهن با اکسیژن هوا در تماس است و واکنشی شیمیایی به نام اکسیداسیون را تجربه می‌کند. 

هنگامی که آهن با اکسیژن هوا واکنش می‌کند، یون‌های آهن (Fe) الکترون‌های خود را از دست می‌دهند و به یون‌های فرعی مثبت (Fe3+) تبدیل می‌شوند.

در همین حین، اکسیژن هوا الکترون‌هایی را دریافت می‌کند و به یون‌های فرعی منفی (O2-) تبدیل می‌شود.

حالا به سؤال اصلی می‌ پردازیم که ترکیب چه ماده‌ای باعث زنگ زدن آهن می‌ شود؟ 

ماده‌ای که با آهن و اکسیژن هوا واکنش می‌کند و باعث تولید آهن اکسید می‌شود، اسید است. اسیدها، موادی هستند که در حالت محلول یون‌های هیدروژن (H+) تولید می‌کنند.

در واقع، این یون‌ های هیدروژن با یون‌ های فرعی منفی اکسیژن هوا واکنش می‌ کنند و آب را تشکیل می‌ دهند. همچنین ، یون‌ های هیدروژن با یون‌ های فرعی مثبت آهن واکنش می‌ کنند و ترکیبی به نام هیدروژن (H2) را تولید می‌ کنند.

به عنوان مثال، می‌ توان از اسید کلریدریک استفاده کرد که در حالت محلول ، یون‌ های هیدروژن و یون‌های کلرید (Cl-) تولید می‌ کند.

واکنش بین آهن و اسید کلریدریک باعث تولید آهن کلرید و گاز هیدروژن می‌شود. آهن کلرید، یک ترکیب شیمیایی است که زنگ زدن آهن را ایجاد می‌کند.

همچنین، اسید سولفوریک نیز می‌ تواند با آهن واکنش کند و آهن سولفات را تولید کند که نیز باعث زنگ زدن آهن می‌ شود.

در نتیجه ، ترکیب اسید با آهن و واکنش اکسیداسیون از آهن با اکسیژن هوا منجر به تولید لایه‌ی زنگ زده از آهن اکسید می‌ شود که بصورت یک لایه‌ی قهوه‌ ای و زنگی روی سطح آهن شکل می‌گیرد. 

برای جلوگیری از زنگ زدن آهن ، می‌ توان از روش‌ های مختلفی مانند روش‌ های رنگ‌ آمیزی و آبکاری استفاده کرد که سطح آهن را از مستقیم شدن با هوا و اکسیژن جلوگیری می‌ کنند.

همچنین بخوانید : آهن در هوای مرطوب زودتر زنگ می‌زند یا در هوای خشک؟