Metaaloxidatie vindt plaats wanneer een ionische chemische reactie optreedt op het oppervlak van een metaal terwijl zuurstof aanwezig is. Tijdens dit proces bewegen elektronen van het metaal naar de zuurstofmoleculen. Negatieve zuurstofionen genereren en komen dan in het metaal, wat leidt tot de vorming van een oxide-oppervlak. Oxidatie is een vorm van metaalcorrosie.
Wanneer treedt oxidatie op?
Dit chemische proces kan plaatsvinden in de lucht of nadat het metaal is blootgesteld aan water of zuren. Het meest voorkomende voorbeeld is de corrosie van staal, wat een transformatie is van de ijzermoleculen op het oppervlak van staal in ijzeroxiden, meestal Fe2O3 en Fe3O4.
Als je ooit een oude, verroeste auto of verroeste stukjes metaalschroot hebt gezien, heb je oxidatie aan het werk gezien.
Metalen die oxidatie weerstaan
Edele metalen, zoals platina of goud, weerstaan oxidatie in hun natuurlijke staat. Andere dergelijke metalen zijn ruthenium, rhodium, palladium, zilver, osmium en iridium. Veel corrosiebestendige legeringen zijn door mensen uitgevonden, zoals roestvrij staal en messing.
Hoewel je zou denken dat alle metalen die oxidatie weerstaan als edelmetalen zouden worden beschouwd, is dat niet het geval. Titanium, niobium en tantaal zijn allemaal bestand tegen corrosie, maar ze zijn niet geclassificeerd als edelmetalen. In feite zijn niet alle takken van wetenschap het eens over de definitie van edelmetalen. Chemie is genereuzer met haar definitie van edelmetalen dan natuurkunde, die een beperktere definitie heeft.
Metalen die oxidatiebestendig zijn, zijn het tegenovergestelde van de metalen die er vatbaar voor zijn, bekend als de basismetalen. Voorbeelden van onedele metalen zijn koper, lood, tin, aluminium, nikkel, zink, ijzer, staal, molybdeen, wolfraam en andere overgangsmetalen. Messing en brons en de legeringen van deze metalen worden ook geclassificeerd als onedele metalen.
De effecten van corrosie
Het voorkomen van corrosie is een lucratieve industrie geworden. Niemand wil in een verroeste auto rijden als ze er iets aan kunnen doen. Maar corrosie is meer dan alleen een cosmetisch probleem. Corrosie kan gevaarlijk zijn als het van invloed is op infrastructuur zoals gebouwen, bruggen, rioolbuizen, de watervoorziening, schepen en andere schepen. Door corrosie kan de infrastructuur verzwakken, waardoor levens in gevaar komen. Dus terwijl corrosiepreventie kan kostbaar zijn, het is zeker noodzakelijk.
Een spraakmakende crisis met drinkwater in Flint, Michigan, begon in 2014 en dient als voorbeeld van hoe corrosie verwoestende gevolgen kan hebben voor het leven van mensen. Het Water Research Center geeft enkele waarschuwingssignalen dat uw water op een bepaald niveau door corrosie is aangetast. Als u merkt dat u uw water een korte tijd moet laten lopen om verkleuring of een bittere smaak te elimineren, is er waarschijnlijk een probleem met corrosie in uw leidingen. Blauwgroene vlekken in bekkens of langs de verbindingen van koperen leidingen zijn een ander teken van mogelijke corrosie.