أكسدة الفلزات في الهواء

تمهيد :
تستعمل الفلزات في الكثير من المجالات كمواد أساسية بالنظر لخصائصها الاستثنائية. لكنها مع الوقت تتعرض للتآكل بسبب الأكسدة.
فماذا تعني الأكسدة ؟ وكيف تتم في حالة الحديد ؟ وما الذي يميز أكسدة الألومنيوم ؟

I- مفهوم الأكسدة :
+ يتكون الهواء من عدة غازات أهمها ثنائي الأوكسجين O2 (%20) وثنائي الأزوت N2 (%80).
+ الهواء نوعان : هواء رطب غني ببخار الماء، وهواء جاف فقير لبخار الماء.
+ يؤثر الهواء الرطب على أغلب الفلزات ( كالذهب، الفضة، الحديد...) فتتفاعل مع ثنائي الأوكسجين الموجود فيه وتتأكسد.
+ يكتب التفاعل الكيميائي العام لأكسدة أي فلز كما يلي :

II- أكسدة الحديد في الهواء :
1- تجارب :
نضع مسامير من حديد في أربعة أنابيب اختبار تختلف حسب الظروف التجريبية، ونلاحظ بعد بضعة أيام :
2- ملاحظات :
- لا يتكون الصدأ على المسمار في حالتي وجود الهواء وحده أو الماء وحده في الأنبوب.
- عند استعمال الملح يتكون الصدأ أكثر من الحالة التي استعمل فيها ماء الصنبور فقط.

3- استنتاجات :
+ حدث تفاعل كيميائي في الوسطين المشتملين على الماء والهواء معا، ولم يحدث عند وجود الماء أو الهواء فقط.
+ الصدأ مادة مسامية بنية اللون، صيغتها الكيميائية 3Fe2O وتسمى أوكسيد الحديد III.
+ يعبر عن تفاعل الحديد مع ثنائي الأوكسجين بالمعادلة الكيميائية :
+ تستعمل عدة طرق لحماية الحديد من التآكل بسبب الأكسدة كالدهان أو الغلفنة أو الأشابات...

III- أكسدة الألومنيوم في الهواء :
1- تجربة :
نعرض صفيحة مصقولة من الألومنيوم للهواء الرطب ونسجل النتائج بعد مرور بضعة أيام.
2- ملاحظة و استنتاج :
+ يدل تكون طبقة داكنة على أن الألومنيوم تفاعل مع ثنائي الأكسجين الموجود في الهواء الرطب.
+ المادة الرمادية الداكنة تسمى أوكسيد الألومنيوم أو الألومين، وصيغته الكيميائية هي 3Al2O، وهي مادة غير مسامية.
+ يعبر عن تفاعل الألومنيوم مع تنائي الأوكسجين بالمعادلة الكيميائية :
خــاتــمــة :
      الألومين مادة تحمي الألومينيوم من التأكل على عكس الصدأ الذي يسمح باستمرار أكسدة الحديد ويساعد على تآكله. لذلك يجب حمايته عن طريق عزله عن الماء والهواء بطبقة من مادة غير منفذة.

تحميل الدرس