축축한 공기에서 철분 부식 :자세한 설명
습한 공기에서의 철분이 일반적으로 녹슬로 알려진 것은 여러 단계를 포함하는 복잡한 전기 화학적 과정입니다.
1. 전해질의 형성 :
* 습한 공기에는 용존 산소와 이산화탄소가 포함되어 있습니다.
* 이것은 철 표면에 얇은 전해질 (전기를 전도하는 용액)을 생성합니다.
2. 양극 및 음극 부위의 형성 :
* 철은 완벽하게 균일하지 않습니다. 구성과 구조에는 작은 변형이 있습니다.
* 이것은 양극 부위 의 형성으로 이어진다 (산화가 발생하는 경우) 및 음극 부위 철 표면에서 (감소가 발생하는 경우).
3. 양극의 산화 :
* 양극 부위에서 철 원자가 전자를 잃고 철 이온을 형성합니다 (Fe²⁺) :
* fe (s) → fe²⁺ (aq) + 2e⁻
* 그런 다음이 철 이온은 산소 및 물과 반응하여 수화 된 철 (II) 산화물을 형성합니다.
* fe² fe (aq) + 2oh⁻ (aq) → Fe (OH) ₂ (s)
4. 음극에서의 감소 :
* 음극 부위에서, 전해질의 용존 산소는 전자를 얻고 물과 반응하여 수산화물 이온을 형성합니다 (OH⁻) :
* o₂ (aq) + 2h₂o (l) + 4e⁻ → 4oh⁻ (aq)
5. 녹 형성 :
* 수화 된 철 (II) 산화물 (Fe (OH) ₂)는 산소 및 물과 추가로 반응하여 수화 된 철 (III) 산화물을 형성하며, 일반적으로 녹으로 알려져 있습니다 (Fe₂o₃.xh₂o) :
* 4fe (OH) ₂ (S) + O₂ (g) → 2fe₂o₃.xh₂o (s) + 2h₂o (l)
녹슬에 영향을 미치는 요인 :
* 물의 존재 : 습기는 전해질을 형성하는 데 필수적이며 습한 환경에서 더 두드러지게 만듭니다.
* 산소의 존재 : 산소는 산화제 역할을하여 부식 과정을 가속화합니다.
* 산도 : 산성 환경 (예 :용해 된 이산화탄소와 같은)은 전해질의 전도도를 증가시키고 철 이온의 형성을 지원함으로써 공정을 가속화합니다.
* 온도 : 온도가 높을수록 반응 속도가 높아져 부식이 빨라집니다.
* 전해질의 존재 : 물의 다른 용해 된 염과 미네랄은 전해질 역할을하고 부식을 증가시킬 수 있습니다.
* 표면 조건 : 거칠거나 손상된 표면은 프로세스가 시작될 더 많은 사이트를 제공합니다.
녹슬 방지 :
* 코팅 : 페인트, 오일 또는 기타 보호 코팅을 적용하면 산소와 수분이 철 표면에 도달하는 것을 방지합니다.
* 아연 도금 : 아연 층으로 철을 덮으면 희생 양극 역할을함으로써 그것을 보호합니다. 철 대신 아연 부식, 기저 금속을 효과적으로 보호합니다.
* 합금 : 스테인레스 스틸과 같은 합금을 만드는 것은 부식에 저항하는 요소를 포함합니다.
* 음극 보호 : 보다 반응성 금속을 철 표면에 부착하여 희생 양극으로 작용합니다.
녹슬었던 결과 :
* 녹이 철 구조를 약화시키고 결국 고장을 유발할 수 있습니다.
* 구조와 기계의 손상으로 인해 상당한 경제적 손실을 초래할 수 있습니다.
* 환경으로 철분이 방출되어 환경 문제가 발생합니다.
녹음 메커니즘을 이해하는 것은 철을 예방하고 철 기반 재료의 무결성을 유지하기위한 전략을 개발하는 데 중요합니다.
