، حيث أن السبب الأول والأخير هو العامل الخارجي الذي يتعرض له الحديد، وهذا العامل الخارجي موجود بشكل أساسي في الماء والهواء هو عنصر الأكسجين هو سبب أكسدة الحديد لأن العملية الكيميائية التي تؤدي إلى الأكسدة هي الأكسدة.
ما هو الاسم العلمي للصدأ
الاسم العلمي للصدأ هو أكسيد الحديد (Fe2O3) وعملية الأكسدة على شكل تقشير تتشكل دائمًا على سطح معدن الحديد بلون بني محمر. ثلاثي Fe2O3 وكذلك هيدروكسيد الحديد FeO (OH) ثلاثي Fe (OH) 3
بالإضافة إلى جميع العناصر السابقة التي تتكون من الصدأ والماء والصدأ، وهي عملية تؤدي إلى ضعف الحديد وظهور هشاشته، وانخفاض قوته الشرائية، وذلك لكون الحديد المسامي الناتج عن ذلك. الأكاسيد مليئة بالسميات. ويمكننا صنع حديد صلب لا يصدأ بخلط الحديد مع العديد من الكيماويات الأخرى بحيث يكون لدينا معدن مقاوم للصدأ ويكون هذا المعدن على شكل سبائك.
على الرغم من أن الحديد والمعادن الأخرى لا تقاوم الأكسدة، يجب أن نحتفظ بها في مكان جاف بدون رطوبة، أو تشحيم هذه المعادن، أو دهانها بنوع جيد من الطلاء للحفاظ عليها وعدم الصدأ، أو طلاء هذه المعادن مع معدن أكثر نشاطًا مثل الكروم أو الزنك، يُعرف بعملية الجلفنة، أو دهنها بمنتجات صناعية خاصة لمقاومة الأكسدة، مثل Kima Boxy.
أسباب أكسدة الحديد
أسباب أكسدة الحديد هي ملامسة الحديد المعدني بالماء أو التعرض للرطوبة أو الهواء الجوي، حيث تحدث ما يسمى بعملية الأكسدة، وهي تفاعل أيونات الحديد والإلكترونات مع العنصر.الأكسجين من الهواء والماء، و هذا التعرض بدون عازل مما يؤدي إلى تآكل معدن الحديد، ويتخلل الأسباب أو الأشياء التي تؤدي إلى هذه الأسباب في
- تعرض الحديد المعدني لعنصر خارجي، وهذا العنصر غني ومليء بالأملاح المعدنية وخاصة كلوريدات الملح.
- تلامس الحديد مع أي معدن آخر أدنى منه في نشاط العملية الكيميائية مثل النحاس.
- تعرض الحديد مباشرة للأكسجين الموجود في الهواء بدون أي عازل، ويعتبر عنصر الأكسجين هو السبب الرئيسي لعملية الأكسدة التي تؤدي إلى عملية الأكسدة.
- تعرض الحديد المعدني للماء ثم تعرض للهواء المشحون بالأكسجين الجوي، وهنا تعرض الحديد لكمية كبيرة من الأكسجين في وقت قصير.
تكمن العملية ببساطة في تعرض الحديد للأملاح، وخاصة كلوريد الملح، أو تعرض الحديد للماء في وجود الأكسجين الجوي في الهواء، أو تعرض الحديد لكليهما معًا، مما يسبب ما يسمى أكسدة الحديد. . حيث يفقد معدن الحديد إلكتروناته ويحدث ما يسمى بتفكك الجزيئات المعدنية وهنا تبدأ عملية الأكسدة وتبدأ بالانتشار على سطح المعدن.
يتحول الحديد إلى أيون حديد ثنائي وثلاثي (Fe + 2) (Fe + 3)، وهنا يحدث التآكل في الحديد، وتستمر عملية الأكسدة هذه حتى يتدخل الشخص بدوره ويمنعه عن طريق منع الأكسدة، وعندما يكون هناك بدون تدخل، يزداد هذا التآكل وتتفاعل أيونات الحديد الإيجابية مع الأكسجين، وتشكل مادة مضفرة تتحول بمرور الوقت إلى مادة بنية ضاربة إلى الحمرة مع زيادة الأكسدة.
مادة مضادة للأكسدة
يوجد عدد كبير من مواد الإنتاج المصنعة كيميائياً داخل المصانع المخصصة لمقاومة أكسدة الحديد، لأن الحديد من أهم العناصر الأساسية للصناعة في مصر وفي كل دول العالم، وهذه المواد المصنعة بدورها، منع تكوين الحديد. الأكسدة، مثل Kima Boxy 131، Kima Boxy 132، Kima Boxy 131 ZNB و Kima Boxy NR.
مثبط أكسيد الحديد
هناك طرق عديدة للحماية من الصدأ منها طلاء الحديد بمواد كيميائية مثل كيما بوكسي 131 والتي يتم تصنيعها خصيصًا لحماية الحديد من الصدأ، وهناك طرق كيميائية يتم استخدامها، مثل
- التخميل هو عملية يتم فيها تغطية الحديد بطبقة كيميائية صلبة وخاملة بحيث لا يتفاعل معها أو مع الهواء أو الماء، وعادة ما تكون هذه الطبقة عبارة عن نيتريك أو أكسيد، ويتم تغطية الحديد بهذه المواد، من أجل تجنب تفاعل الحديد المعدني مع الأكسجين في الماء والهواء، فهذه الشرح طريقة لها عدة مزايا، من بينها أن الطبقة الرقيقة من المعدن التي تغطي الحديد لا تخفي لمعان الحديد وشكلها. الحديد، ويمكن إعادة تطبيق هذا الطلاء على الحديد عند خدشه، وتستخدم هذه الشرح طريقة لتحويل المعادن الصدئة إلى معادن مقاومة للصدأ.
- التغليف أي تغليف الحديد بأكسيد الكروم، وتستخدم هذه الشرح طريقة لحماية الألمنيوم والمغنيسيوم والنحاس والتيتانيوم والزنك والسيليكون، وليس فقط لحماية الحديد والعديد من المعادن الأخرى من أجل الحماية من الأكسدة التي تقلل من القوة الشرائية للحديد.
- الخدش وهي عملية تتم عن طريق دهان المعدن كثيرا بالزيوت من وقت لآخر ويتم القيام به لحماية الأجزاء المعدنية الصغيرة من الأكسدة، وفركها باستمرار بالزيت لأنها مقاومة للماء، وذلك لضمان أكبر حماية الحديد، على سبيل المثال آلات الخياطة، من بين المعادن التي تسود.
معادلة أكسيد الحديد
تحدث أكسدة الحديد عندما يتعرض الحديد لكل من الماء والهواء. هناك تفاعل بين أيونات الحديد والأكسجين الذي تحتوي عليه. يبدأ الصدأ في الظهور على المعدن، حيث يبدأ الصدأ في الظهور من خلال لون أصفر رقيق يعود مع زيادة عملية الأكسدة. إلى اللون البني المحمر. تتم عملية الأكسدة في هذه التفاعلات الكيميائية المسببة للصدأ
- يتم تمثيل أكسدة الحديد المعدني في محلول مائي وعملية الأكسدة بالمعادلة (-2Fe → 2Fe2 + + 4e).
- اختزال الكاثود للأكسجين المذاب في الماء كما في المعادلة (-O2 + 2H2O + 4e – → 4OH).
- تفاعل الهيدروكسيد مع أيونات الحديد لتكوين هيدروكسيد الحديد كما في المعادلة (2Fe2 + + 4OH- → 2Fe (OH) 2).
- يتفاعل أكسيد الحديد مع الأكسجين لتكوين أكسيد أحمر (H2O).
طرق منع أكسدة الحديد
هناك العديد من الطرق لمنع صدأ الحديد، منها طرق تتم عن طريق طلاء الحديد بمواد كيميائية مثل كيما بوكسي 131، وهناك طرق كيميائية تستخدم مثل التخميل، وضع القدر، الجلفنة، السواد، والعديد من الطرق الأخرى. مثل تغطية الحديد بالفولاذ المقاوم للصدأ أو تغطية الحديد بمعدن مثل الكروم.
الصدأ يؤذي البشر
لطالما تعرض الإنسان للحديد وبالتالي لصدأ الحديد، حيث أن الحديد هو المكون الأساسي والأساسي في صناعة العديد من الأشياء ذات الاستخدام اليومي، مثل مواسير مياه الشرب، بالإضافة إلى الاستخدام الحديث للحديد. التشخيص الطبي والتصوير الوظيفي للأعضاء البشرية، حيث تكون هذه الأضرار
- يسبب تجلط الدم، حيث يساهم أكسيد الحديد بشكل كبير في تغيير شكل الخلايا في جسم الإنسان، ويحدث ذلك من خلال تأثيره على الغشاء الخارجي للخلايا، يليه موت الإنسان، ويمكن أن يؤدي إلى التهابات خطيرة.
- يؤثر أكسيد الحديد على التغير في الحمض النووي، تمامًا كما يؤثر الأكسيد على الحمض النووي للخلايا الحية، وقد تم إثبات ذلك علميًا، ولمن مؤخرًا.
- يسبب أكسيد الحديد سرطان الرئة لأنه يغير لون العين البشرية إلى اللون الداكن ويسبب التهاب الرئة.
- الصدأ يدمر الحديد الطبيعي في خلايا الجسم، وذلك لأن الصدأ يخترق خلايا الجسم، بعد دخوله خلايا الجسم. يتراكم الصدأ في أجزاء من الخلايا، مثل الجسيمات الحالة والداخلية. يؤدي الصدأ إلى إقصاء ملحوظ وغير طبيعي للحديد من خلايا الجسم.
- يؤدي استمرار استخدام الحديد للأغراض التشخيصية والوظيفية للأعضاء البشرية إلى تراكم هذا الصدأ في خلايا الكبد والطحال والرئتين والدماغ بعد الاستنشاق، حيث يمكنه عبور الحاجز بين الدم وغشاء الدماغ. تسبب في موت الإنسان.