ما هو الاسم العلمي للصدأ؟ من التفاعلات الكيميائية التي تتفاعل دون أي تفاعل بشري (عملية صدأ الحديد) ، حيث أن السبب الأول والأخير لها هو العامل الخارجي الذي يتعرض له الحديد ، وهذا العامل الخارجي موجود بشكل رئيسي في الماء والهواء ، هو عنصر الأكسجين ، والأكسجين هو سبب صدأ الحديد لأن العملية الكيميائية التي تؤدي إلى الصدأ هي الأكسدة.
ما هو الاسم العلمي للصدأ؟
الاسم العلمي للصدأ هو أكسيد الحديد (Fe2O3) وتتكون عملية الصدأ دائمًا على شكل تقشير على سطح المعدن الحديدي ، وهو بني محمر اللون. ثلاثي Fe2O3 وكذلك هيدروكسيد الحديد العالي Fe O (OH) Fe (OH) 3
بالإضافة إلى جميع العناصر السابقة المكونة من الصدأ والماء والصدأ ، وهي عملية تؤدي إلى ضعف الحديد وهشاشته ، وانخفاض قيمته الشرائية ، لأن أكاسيد الحديد المسامية الناتجة مليئة بالسميات ، ويمكننا صنع الحديد الصلب. لا يصدأ بخلط الحديد مع العديد من الكيماويات الأخرى بحيث يكون لدينا معدن مقاوم للصدأ ويكون هذا المعدن على شكل سبائك.
بينما الحديد والمعادن الأخرى التي لا تقاوم الصدأ ، يجب الحفاظ عليها في مكان جاف بدون رطوبة ، أو تشحيم هذه المعادن ، أو دهانها بنوع جيد من الطلاء حفاظًا عليها وعدم الصدأ ، أو طلاء هذه المعادن بها معدن أكثر نشاطًا مثل معدن الكروم أو الزنك. وهي معروفة بعملية الجلفنة أو بدهانها بمنتجات صناعية خاصة لمقاومة الصدأ مثل كيما بوكسي.
اسباب الصدأ الحديدي
أسباب صدأ الحديد هي ملامسة معدن الحديد بالماء أو التعرض للرطوبة أو الهواء الجوي ، حيث تحدث ما يسمى بعملية الأكسدة ، وهي تفاعل أيونات الحديد والإلكترونات مع عنصر الأكسجين في الهواء والماء ، و يكون هذا التعرض بدون عازل مما يؤدي إلى تآكل معدن الحديد ويسكر من الأسباب أو الأشياء المؤدية إلى هذه الأسباب في:
- معدن الحديد قد تعرض لعنصر خارجي ، وهذا العنصر غني ومليء بالأملاح المعدنية وخاصة كلوريدات الملح.
- تلامس الحديد مع أي معدن آخر أقل منه في نشاط العملية الكيميائية مثل النحاس.
- تعرض الحديد مباشرة للأكسجين الموجود في الهواء بدون أي عازل. عنصر الأكسجين هو السبب الرئيسي لعملية الأكسدة التي تؤدي إلى عملية الصدأ.
- تعرض الحديد المعدني للماء ثم تعرض للهواء المحمّل بالأكسجين الجوي ، وهنا تعرض الحديد للكثير من الأكسجين في وقت قصير.
تكمن العملية ببساطة في تعرض الحديد للأملاح ، وخاصة كلوريد الأملاح ، أو تعرض الحديد للماء في وجود الأكسجين الجوي في الهواء ، أو تعرض الحديد لكليهما معًا ، مما يتسبب في ما يسمى بأكسدة الحديد حيث يفقد معدن الحديد إلكتروناته ويحدث ما يسمى بتفكك الجزيئات المعدنية وهنا تبدأ عملية الصدأ وتبدأ بالانتشار على سطح المعدن.
يتحول الحديد إلى أيون حديد ثنائي وثلاثي (Fe + 2) (Fe + 3) ، وهنا يحدث التآكل في الحديد ، وتستمر عملية الأكسدة هذه حتى يتدخل الشخص بدوره ويمنعه عن طريق منع الصدأ. الأكسجين ، مكونًا مادة مضفرة تتحول بمرور الوقت مع زيادة الصدأ إلى مادة بنية ضاربة إلى الحمرة.
مادة مانعة للصدأ
هناك الكثير من مواد الإنتاج المنتجة كيميائياً داخل المصانع المخصصة لمقاومة صدأ الحديد ، لأن الحديد من أهم أساسيات الصناعة في مصر ، وفي جميع دول العالم ، وهذه المواد المصنعة بدورها تمنع الحديد من الصدأ. الصدأ مثل: Boxy NR.
انظر أيضًا: الصدأ على مسمار حديدي مثال على ذلك
مانع صدأ الحديد
توجد طرق عديدة للحماية من الصدأ ، منها الطرق التي تتم عن طريق طلاء معدن الحديد بمنتجات كيميائية مثل كيما بوكسي 131 ، والتي يتم تصنيعها خصيصًا لحماية الحديد من الصدأ ، وهناك طرق كيميائية يتم استخدامها ، مثل :
- التخميل: هو عملية يتم فيها طلاء الحديد بطبقة كيميائية صلبة وخاملة بحيث لا يتفاعل معها أو مع الهواء أو الماء ، وغالبًا ما تكون هذه الطبقة عبارة عن نيتريك أو أكسيد. تتميز هذه الطريقة بعدة مزايا منها أن الطبقة الرقيقة من المعدن التي تغلف الحديد لا تخفي بريق الحديد وشكل الحديد ، ويمكن إعادة تطبيق هذه الطبقة مرة أخرى على المكواة عند خدشها ، و تستخدم هذه الطريقة لتحويل المعادن التي تصدأ إلى معادن مقاومة للصدأ.
- التغليف: أي تغليف الحديد بأكسيد الكروم ، وتستخدم هذه الطريقة لحماية الألمنيوم والمغنيسيوم والنحاس والتيتانيوم والزنك والسيليكون ، وليس فقط لحماية الحديد والعديد من المعادن الأخرى من أجل الحماية من الصدأ الذي يقلل القيمة الشرائية للحديد.
- الكنس: وهي عملية تتم عن طريق دهان المعدن بالزيوت كثيرًا كل فترة ، ويتم ذلك لحماية القطع المعدنية الصغيرة من الصدأ ، وذلك بفركها باستمرار بالزيت لأنها مقاومة للماء ، وذلك لضمان حماية أكبر. بالنسبة للحديد ، على سبيل المثال آلات الخياطة ، فهي من المعادن التي تم اسودادها.
معادلة صدأ الحديد
الصدأ الحديدي يحدث عندما يتعرض الحديد لكل من الماء والهواء. يحدث تفاعل بين أيونات الحديد والأكسجين فيها. يبدأ الصدأ بالحدوث في المعدن ، حيث يبدأ الصدأ في الظهور من خلال لون أصفر رقيق يتحول عن طريق زيادة عملية الأكسدة إلى اللون البني الأحمر ، ويتم تمثيل عملية الأكسدة في هذه التفاعلات الكيميائية التي تشكل الصدأ:
- يتم تمثيل أكسدة معدن الحديد في محلول مائي وعملية الأكسدة بالمعادلة: (-2Fe → 2Fe2 + + 4e).
- تقليل الكاثود للأكسجين المذاب في الماء كما في المعادلة: (-O2 + 2H2O + 4e – → 4OH).
- يتفاعل الهيدروكسيد مع أيونات الحديد لتكوين هيدروكسيد الحديد ، كما في المعادلة: (2Fe2 + + 4OH- → 2Fe (OH) 2).
- يتفاعل أكسيد الحديد مع الأكسجين لتكوين صدأ أحمر (H2O).
طرق منع صدأ الحديد
هناك طرق عديدة للوقاية من صدأ الحديد منها الطرق التي تتم عن طريق طلاء الحديد بمنتجات كيميائية مثل كيما بوكسي 131 ، وهناك طرق كيميائية تستخدم مثل التخميل والتعبئة والجلفنة والسواد والعديد من الطرق الأخرى ، مثل تغطية الحديد بالفولاذ المقاوم للصدأ ، أو تغطية الحديد معدن مثل الكروم.
صدأ الحديد مركب ينتج عن تفاعل الحديد مع الحديد
الصدأ يضر بالبشر
لطالما تعرض الإنسان للحديد وبالتالي صدأ الحديد ، حيث أن الحديد هو المكون الأساسي والأساسي في صناعة العديد من الأشياء المستخدمة يوميًا ، مثل مواسير مياه الشرب ، بالإضافة إلى الاستخدام الحديث للحديد في مجالات التشخيص الطبي و التصوير الوظيفي للأعضاء البشرية ، حيث تكون هذه الأضرار:
- يسبب تجلط الدم ، حيث يساهم صدأ الحديد بشكل كبير في تغيير شكل خلايا جسم الإنسان ، ويحدث ذلك من خلال تأثيره على الغشاء الخارجي للخلايا ، يليه موت الإنسان ، وقد يؤدي إلى التهابات خطيرة.
- الصدأ الحديدي يؤثر على التغير في الحمض النووي ، حيث يؤثر الصدأ على الحمض النووي للخلايا الحية ، وقد ثبت ذلك علميًا ، ولمن مؤخرًا.
- يتسبب الصدأ الحديدي في الإصابة بسرطان الرئة ، حيث يغير لون العين البشرية إلى اللون الداكن ويسبب التهابًا في الرئة.
- الصدأ يدمر الحديد الطبيعي في خلايا الجسم. يحدث هذا لأن الصدأ يخترق خلايا الجسم بعد أن يدخل خلايا الجسم. يتجمع الصدأ في أجزاء من الخلايا ، مثل الجسيمات الحالة والداخلية. يؤدي الصدأ إلى استبعاد ملحوظ وغير طبيعي للحديد في خلايا الجسم.
- 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 يسبب موت الشخص.
في النهاية عرفنا ما هو الاسم العلمي للصدأ ، فصدأ الحديد بشكل عام لا يؤثر فقط على المعدن ويقلل من كفاءته وقيمته الشرائية ، بل يؤثر أيضًا على جسم الإنسان الطبيعي ويصيبه بالعديد من الأضرار والأمراض. الصدأ عملية كيميائية ضارة ، لذلك ابتكر العديد من العلماء طرقًا للحماية من الصدأ والمنتجات حتى التلاشي.