Чому іржавіє залізо?

Якщо залишити якийсь залізний предмет у сирому та вологому місці на кілька днів, він покриється іржею, ніби його пофарбували червоною фарбою.

Що таке іржа? Чому вона утворюється на залізних та сталевих предметах? Іржа — це окис заліза. Вона утворюється в результаті згоряння заліза при з'єднанні з киснем, розчиненим у воді.

Це означає, що за відсутності у повітрі вологи та води взагалі відсутній розчинений у воді кисень і іржа не утворюється.

Якщо крапля дощу попадає на блискучу залізну поверхню, вона залишається прозорою протягом короткого періоду часу. Залізо і кисень, що у воді, починають взаємодіяти і утворюють окис, тобто іржу, усередині краплі. Вода стає червоною, і іржа плаває у воді у вигляді дрібних частинок. Коли крапля випарується, залишається іржа, утворюючи червоний шар лежить на поверхні заліза.

Якщо вже іржа з'явилася, вона зростатиме і в сухому повітрі. Це тому, що пориста пляма іржі поглинає вологу, що у повітрі, — вона притягує і утримує її. Ось чому легше попередити іржу, ніж зупинити її, коли вона з'явилася. Проблема попередження іржі дуже важлива, оскільки вироби із заліза та сталі повинні довго зберігатися. Іноді їх покривають шаром фарби чи пластмаси. А що б ти зробив, щоб запобігти іржі бойові кораблі, коли вони не використовуються? Ця проблема вирішена за допомогою поглиначів вологості. Такі механізми замінюють вологе повітря у відсіках на сухе. Іржа в таких умовах з'явитися не може!

Чому іржавіє залізо?

Іржавіння заліза – це хімічний процес, при якому залізо (Fe) реагує з киснем (O₂) і водою (H₂O), утворюючи оксид заліза (Fe₂O₃·nH₂O), або просто іржу.

1. Хімічна реакція іржавіння

Формула процесу:

✔️ Залізо окиснюється під впливом кисню та води, утворюючи слабкий, пористий шар іржі.
✔️ Іржа не захищає метал, тому процес триває, доки залізо повністю не зруйнується.

2. Що прискорює іржавіння?

🔹 Волога – у вологому повітрі іржавіння відбувається швидше.
🔹 Сіль – у морській воді процес прискорюється, тому що сіль проводить електричний струм, підсилюючи реакцію.
🔹 Кислоти та забруднення – кислоти у повітрі (наприклад, сірчистий газ SO₂) створюють кислотні дощі, які прискорюють корозію.

3. Як запобігти іржавінню?

✅ Фарбування та лакування – утворює бар’єр між металом і повітрям.
✅ Гальванізація (цинкове покриття) – цинк захищає залізо, навіть якщо покриття пошкодиться.
✅ Нержавіюча сталь – містить хром, який створює захисну оксидну плівку.
✅ Масла та змазки – відштовхують вологу.
✅ Антикорозійні сплави – алюміній і хром додають металу стійкість до іржавіння.

4. Де можна побачити іржу?

🛠 На старих інструментах та цвяхах
🚗 На кузовах автомобілів (особливо в дощовому кліматі)
🌉 На металевих мостах та конструкціях
⚓ На кораблях, що контактують із морською водою

Висновок

Іржавіння – це результат окиснення заліза під впливом кисню та води. Воно є серйозною проблемою для металевих конструкцій, але його можна уповільнити або запобігти за допомогою захисних покриттів та спеціальних сплавів. 🔬🔩