جدول ال فكرة
ما هو الاسم العلمي لصدأ ينتمي إلى التفاعلات الكيميائية التي تتفاعل بدون عامل بشري (عملية الصدأ الحديدي) لأن السبب الأول والأخير هو العامل الخارجي الذي يتعرض له الحديد وهذا العامل الخارجي هو بشكل أساسي الأكسجين الموجود في الماء والهواء لأنه عنصر الأكسجين. الأكسجين هو سبب صدأ الحديد لأن العملية الكيميائية التي تؤدي إلى الصدأ ليست أكثر من أكسدة.
المحتويات
ما هو الاسم العلمي للصدأ؟
الاسم العلمي للصدأ هو أكسيد الحديد (Fe2O3) ، وتتشكل عملية الصدأ دائمًا على شكل تفتيت على سطح المعدن الحديدي ، لونه بني محمر ، Fe2O3 و FeO (OH) Fe (OH) 3
إلى جميع العناصر السابقة التي تتكون منها الصدأ والماء والصدأ تتم إضافة عملية تؤدي إلى إضعاف الحديد وظهور هشاشته ، مما يقلل من قيمة شرائه ، حيث أن أكاسيد الحديد المسامية الناتجة مليئة بالسموم ويمكننا إنتاجها الفولاذ المقاوم للصدأ ، وذلك بخلط الحديد مع العديد من الكيماويات الأخرى بحيث يكون لدينا معدن مقاوم للصدأ ويكون هذا المعدن على شكل سبائك.
بينما الحديد وأنواع المعادن الأخرى التي لا تقاوم الصدأ ، يجب أن نحتفظ بها في مكان جاف بدون رطوبة ، أو تشحيم أو طلاء هذه المعادن بطلاء جيد للحفاظ عليها وليس الصدأ ، أو طلاء المعادن بمعدن أكثر نشاطًا مثل كمعدن الكروم أو معدن الزنك ، وهو ما يسمى بعملية الطلاء الكهربائي ، أو الطلاء بمنتجات صناعية خاصة مضادة للصدأ ، مثل كيما بوكسي.
أسباب الصدأ الحديدي
تكمن أسباب صدأ الحديد في ملامسة المعادن الحديدية بالماء أو التعرض للرطوبة أو الهواء الجوي ، حيث تحدث ما يسمى بعملية الأكسدة ، أي تفاعل أيونات الحديد والإلكترونات مع عنصر الأكسجين والماء الموجود في الهواء ، والتعرض يحدث بدون عازل مما يؤدي إلى تآكل المعدن الحديدي ويسكر. الأسباب أو الأشياء التي أدت إلى هذه الأسباب ، في:
- يتعرض المعدن الحديدي لعنصر خارجي ، وهذا العنصر غني بالأملاح المعدنية وخاصة كلوريدات الملح.
- تلامس المعادن الحديدية بمعدن آخر أقل مشاركة في نشاط العملية الكيميائية ، على سبيل المثال مثل النحاس.
- يتعرض الحديد مباشرة للأكسجين الموجود في الهواء بدون حاجز ، حيث أن عنصر الأكسجين هو السبب الرئيسي لعملية الأكسدة التي تؤدي إلى عملية الصدأ.
- تعرض المعدن الحديدية للماء ثم للهواء المحمّل بالأكسجين الجوي ، مع تعرض الحديد لكميات كبيرة من الأكسجين في فترة زمنية قصيرة.
تتكون العملية ببساطة من تعريض الحديد للأملاح ، وخاصة كلوريد الملح ، أو الحديد في وجود الأكسجين الجوي ، أو الماء ، أو لتعريض الحديد لكليهما معًا ، بحيث يحدث ما يعرف بأكسدة الحديد. حيث يفقد المعدن الحديدي إلكتروناته ويحدث ما يسمى بحل الجسيمات المعدنية ، وهنا تبدأ عملية الصدأ وتبدأ بالانتشار على سطح المعدن.
يتحول الحديد إلى أيون حديد مزدوج وثلاثي (Fe + 2) (Fe + 3) ، وهنا يحدث التآكل في الحديد ، وتستمر عملية الأكسدة هذه حتى يتدخل الإنسان ويمنعها بمقاومة الصدأ ، وإذا لم يكن هناك تدخل. يزيد هذا التآكل ، وتتفاعل أيونات الحديد الموجبة مع الأكسجين لتشكيل مادة منسوجة ، والتي تتحول إلى مادة بنية حمراء داكنة بمرور الوقت مع زيادة مستوى الصدأ.
مادة مضادة للصدأ
هناك العديد من مواد الإنتاج التي يتم تصنيعها كيميائيا في المصانع لمقاومة صدأ الحديد حيث أن الحديد من أهم أسس الصناعة في مصر وبالتأكيد في جميع دول العالم وهذه المواد المصنعة بدورها تمنع الحديد من الصدأ مثل الحديد. على سبيل المثال: Kima Poxi 131 و Kima Poxi 132 و Kima Poxi 131 ZNB و Kima Boxy NR.
انظر أيضًا: الصدأ على مسمار حديدي مثال
وقائي من صدأ الحديد
هناك العديد من الطرق للحماية من الصدأ بما في ذلك الطرق التي تتضمن تغليف المعادن الحديدية بمنتجات مصنعة كيميائياً مثل Kima Poxi 131 والتي يتم تصنيعها خصيصاً لحماية الحديد من الصدأ وهناك طرق كيميائية يتم اللجوء إليها ، مثل:
- التخميل: هو عملية تغطية الحديد بطبقة صلبة وخاملة من النشاط الكيميائي بحيث لا يتفاعل معها أو مع الهواء أو الماء وهذه الطريقة لها عدة مزايا منها جعل الطبقة المعدنية التي تغطي الحديد رقيقة ولا تتفاعل معها. إخفاء لمعان الحديد وشكل الحديد ويمكن إعادة تطبيق هذه الطبقة على الحديد إذا تعرضت للخدش وتستخدم هذه الطريقة لتحويل المعادن التي تصدأ إلى معادن مقاومة للصدأ.
- التغليف: طلاء الحديد بثالث أكسيد الكروم. تستخدم هذه الطريقة لحماية الألمنيوم والمغنيسيوم والنحاس والتيتانيوم والزنك والسيليكون ، وليس فقط لحماية الحديد والعديد من المعادن الأخرى ، للحماية من الصدأ مما يقلل من سعر شراء حديد.
- اسوداد: هي عملية طلاء المعدن كثيرا بالزيت من وقت لآخر ويتم ذلك لحماية الأجزاء المعدنية الصغيرة من الصدأ عن طريق فركها باستمرار بالزيت لأنها مقاومة للماء للحديد مثلا ماكينات الخياطة أفضل حماية ، لأنها تنتمي إلى المعادن السوداء.
معادلة صدأ الحديد
يتم تمثيل صدأ الحديد بتعرض الحديد لكل من الماء والهواء ويحدث تفاعل بين أيونات الحديد والأكسجين الموجود فيها لإنتاج الصدأ في المعدن حيث يبدأ في الصدأ بلون أصفر رقيق يزداد مع تقدم الأكسدة مع تقدم العمر لون بني أحمر ينتج عن هذه التفاعلات الكيميائية الصدأ:
- يتم تمثيل أكسدة المعادن الحديدية في محلول مائي وعملية الأكسدة في المعادلة: (-2Fe → 2Fe2 + + 4e).
- اختزال الكاثود لعنصر الأكسجين المذاب في الماء حسب المعادلة: (-O2 + 2H2O + 4e – → 4OH).
- تفاعل الهيدروكسيد مع أيونات الحديد لتكوين هيدروكسيد الحديد وفقًا للمعادلة: (2Fe2 + + 4OH- → 2Fe (OH) 2).
- يتفاعل أكسيد الحديد مع الأكسجين لتكوين صدأ أحمر (H2O).
طرق منع صدأ الحديد
هناك العديد من الطرق لمنع الحديد من الصدأ بما في ذلك الطرق التي تتضمن لف الحديد بمنتجات مصنعة كيميائياً مثل Kima Poxi 131 وهناك طرق كيميائية يتم اللجوء إليها مثل التخميل والتغليف والجلفنة والسواد والعديد من الطرق الأخرى ، مثل الطلاء الحديد بمعدن غير قابل للصدأ أو تصفيح الحديد بمعدن مثل الكروم.
انظر أيضًا: صدأ الحديد مركب يتكون من تفاعل الحديد مع الحديد
آثار الصدأ على الإنسان
يتعرض الإنسان باستمرار للحديد وبالتالي صدأ الحديد ، حيث أن الحديد هو المكون الأساسي والأساسي في تصنيع العديد من الأشياء التي نستخدمها كل يوم ، مثل التصوير الوظيفي للأعضاء البشرية ، مع توضيح هذه الأضرار في:
- يسبب تجلط الدم حيث يساعد صدأ الحديد بشكل كبير على تغيير شكل خلايا جسم الإنسان ويفعل ذلك من خلال تأثيره على الغشاء الخارجي للخلايا مما يؤدي إلى موت الإنسان ويمكن أن يؤدي إلى التهابات خطيرة.
- يؤثر الصدأ الحديدي على تغيير الحمض النووي مثل الصدأ الذي يؤثر على الحمض النووي للخلايا الحية وقد ثبت هذا علميًا مؤخرًا.
- يسبب الصدأ الحديدي سرطان الرئة لأنه يغير لون العين البشرية إلى اللون الداكن ويسبب التهابا في الرئتين.
- الصدأ الحديدي الطبيعي يدمر خلايا الجسم ، ويتم ذلك عن طريق دخول الصدأ إلى خلايا الجسم ، وبعد دخوله إلى خلايا الجسم يتراكم الصدأ في أجزاء من الخلايا ، مثل الجسيمات الحالة والداخلية ، ويؤدي إلى صدأ استبعاد الحديد الموجود في خلايا الجسم بشكل ملحوظ وغير طبيعي.
- يؤدي الاستخدام المستمر للحديد للأغراض التشخيصية والوظيفية للأعضاء البشرية إلى تراكم هذا الصدأ في خلايا الكبد والطحال والرئتين والدماغ بعد الاستنشاق ، حيث يمكن أن يعبر الحاجز بين الدم وغشاء الدماغ ، مما يؤدي إلى ضرر. للإنسان يؤدي إلى الموت.
في النهاية عرفنا الاسم العلمي للصدأ ، لأن الصدأ الحديدي بشكل عام لا يهاجم المعدن فقط ويقلل من أدائه وقيمته الشرائية ، بل يؤثر أيضًا على جسم الإنسان الطبيعي ويصيبه بالعديد من الأضرار والأمراض ، فهو عملية كيميائية ضارة ، اخترع العديد من العلماء طرقًا لحماية منتجات الصدأ ومقاومة الصدأ.