تطبيقات عملية لتفاعلات التأكسد والاختزال

 

صدأ الحديد :

تعلم بأن الحديد يتآكل عند تعرضه للهواء الرطب . تسمى عملية تآكل الحديد عند تعرضه للهواء الرطب بالصدأ ، ويتحول فيها الحديد إلى الأكسيد .

تحتاج عملية تكون الصدأ إلى وجود الماء والأكسجين ، فالحديد لا يصدأ في الهواء الجاف أو في ماء خالٍ من الأكسجين .

وتتم العملية وفق الخطوات التالية :

الخطوة الأولى :
يتأكسد الحديد عند ملامسته للماء


الخطوة الثانية :

يُختزل الأكسجين الذائب في الماء بفعل الإلكترونات الناتجة من تأكسد الحديد ، ويتحول إلى أيونات الهيدروكسيد

الخطوة الثالثة :

تنتقل أيونات الحديد Fe2+ إلى أيونات OH- عن طريق الماء ، ويتفاعلان معاً مكونين هيدروكسيد الحديد (II)

 

الخطوة الرابعة :

يتأكسد هيدروكسيد الحديد (II) بسهولة إلى هيدروكسيد الحديد (III) بوجود الاكسجين والماء .

 

الخطوة الخامسة :

تنتزع بعض جزيئات الماء من هيدروكسيد الحديد (III) لتتكون الصيغة Fe2O3.xH2O وهي الصيغة المتعارف عليها للصدأ .

 

كيفية حماية الحديد من الصدأ :

هنالك عدة طرق لحماية الحديد من الصدأ ، ومن أهمها :

الطريقة الأولى :  عزل الحديد عن عوامل تكون الصدأ ، ويتم ذلك بطلاء الحديد بطبقة من الطلاء ، أو دهنه بطبقة من الشحم.

 الطريقة الثانية :

طلاء الحديد بطبقة من فلز آخر أكثر ميلاً للتأكسد منه ، مثل المغنيسيوم فيتأكسد بدلاً من الحديد، وتسمى هذه العملية بالحماية المهبطية Cathodic Protection، ومن الأمثلة الأخرى على الحماية المهبطية عملية تسمى غلفنة الحديد، حيث يغمس الحديد أو الفولاذ في مصهور الخارصين ، فيتأكسد السطح الخارجي للخارصين ويكون طبقة من كربونات الخارصين القاعدية الناتج عن وجود غاز CO2 في الجو ، فتمنع هذه الطبقة من استمرار تأكسد الخارصين، فيحمي نفسه ويحمي الحديد. تطبق هذه الطريقة في خزانات الماء المستخدمة في منازل الكثير من الدول، كما تستخدم في خزانات السولار والكاز في المنازل والمصانع، وتستخدم أيضاً في الأبواب والنوافذ الحديدية المستخدمة في حماية المنازل حيث أنها تقاوم الصدأ لفترات زمنية طويلة.

 

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net

اعداد : أ. أحمد الحسين  

  تاريخ التحديث: حزيران 2008

تاريخ التحديث:  نيسان 2003

 

تاريخ التحديث: أيار 2013

Copyright © 2001 - 2013 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية و حقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية