آهن از عناصری است که به‌راحتی با اکسیژن ترکیب شده و زنگ آهن تشکیل می دهد. زنگ آهن درواقع یک اصطلاح برای خوردگی فلز آهن محسوب می شود. زنگ آهن با نام علمی اکسید آهن و فرمول Fe2O3 شناخته می شود و رنگی قهوه ای مایل به قرمز دارد. لازم به ذکر است که زنگ آهن در محیط های مرطوب رخ داده و در محیط های خشک و بدون آب بروز نخواهد یافت. برای از بین بردن زنگ آهن می توان از محلول های مختلفی بر پایه اسید مانند اگزالیک اسید استفاده نمود.
در ادامه این مطلب به بررسی زنگ آهن و نام علمی آن و همین طور روش های پیشگیری از زنگ آهن می پردازیم. با ما همراه باشید.
فهرست
نام علمی زنگ آهن چیست
نام علمی زنگ آهن، اکسید آهن است. زنگ زدن آهن یک فرایند الکتروشیمیایی است که با فرمول شیمیایی Fe2O3 شناخته می شود. این فرآیند با انتقال الکترون از آهن به اکسیژن آغاز می گردد. اکسید آهن رنگی قهوه ای و مایل به قرمز دارد که از واکنش آهن با اکسیژن در حضور کاتالیزورهایی همچون آب یا رطوبت هوا حاصل می آید. زنگ زدگی در هوای خشک اتفاق نمی افتد. درواقع برای ایجاد زنگ آهن به آب نیاز است. فرایند خوردگی تا زمانی ادامه خواهد یافت که یا تمام آهن مصرف شود و یا اینکه آب و رطوبت هوای موجود در سیستم کاملا حذف گردند. البته سایر فلزات نیز در شرایط مشابه دچار خوردگی خواهند شد.
روش های جلوگیری از زنگ آهن
گستردگی استفاده از محصولات آهنی و فولادی موجب شده تا روش هایی برای جلوگیری از تشکیل زنگ آهن در آن ها پیشنهاد شود. درواقع ممانعت از زنگ آهن از اصلی ترین فعالیت های اقتصادی بشمار می رود. اکسید آهن در مقابل هوا و آب نفوذپذیر است. بنابراین لایه‌های زیرین لایه زنگ زده هم هنوز در معرض خوردگی قرار خواهند داشت. بنابراین باید از ایجاد اکسید آهن جلوگیری نمود. برای این منظور به پوشش‌هایی نیاز است تا نفوذپذیری آب و اکسیژن از بین برود. در ادامه این مطلب به معرفی برخی از روش‌های جلوگیری از تشکیل زنگ آهن می پردازیم.
استفاده گسترده از فرآورده های آهنی و فولادی موجب شده است تا از لحاظ اقتصادی، کاهش سرعت یا قطع زنگ زدگی بسیار حائز اهمیت باشد.
- استفاده نمودن از آلیاژهای مقاوم در برابر زنگ زدگی آهن
- گالوانیزه کردن
- حفاظت کاتدی
- پوشاندن فولاد توسط بتن
- کاربرد پوشش های مقاوم و نقاشی
- ایجاد نمودن یک سطح روغنی بر روی فلز
- کنترل کردن رطوبت
از بین بردن زنگ آهن
از بین بردن زنگ آهن در مقادیر کم را می توان به سادگی در یک کارگاه خانگی انجام داد. برای این منظور به ابزارهایی همچون سطل پلاستیکی حاوی الکترولیت که همان محلول آب و سدیم کربنات است، به همراه میل‌گرد و یک شارژر باتری نیاز است. میل‌گرد باید به صورت عمودی در سطل قرار داده شود تا نقش آند را ایفا کند. شارژر باتری نیز به عنوان منبع تغذیه عمل کرده و باید قطب مثبت آن به آند وصل شود تا قطب منفی متصل به ماده، نقش کاتد را ایفا کند.
زنگ آهن به کمک موادی مخصوص که شامل فسفریک اسید یا تانیک اسید است، قابل حذف خواهد بود. از بین بردن زنگ آهن توسط اسیدهای آلی مانند سرکه، اسید سیتریک یا اسیدهای قوی تری مانند هیدروکلریک اسید نیز امکان پذیر است.
زنگ آهن مفید است یا مضر
اکسید آهن هم می تواند مفید باشد و هم می تواند مضر باشد. نانو ذرات اکسید آهن برای تامین آهن مورد نیاز گیاهان در کود های کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند. از طرفی در بسیاری از فرآیندهای کاتالیزوری از اکسید آهن به عنوان کاتالیزور استفاده می شود.
اما زنگ زدگی آهن موجب آسیب رسیدن به سازه ها می گردد. زیرا موجب آسیب به آهن موجود در سازه ها می گردد. بعلاوه زنگ زدگی سبب تولید باکتری های کزاز خواهد شد و این می تواند به سلامت افراد ضرر وارد کند.
زنگ آهن گرماگیر است یا گرمازا
آهن در برابر هوا به آهستگی با اکسیژن ترکیب شده و اکسید آهن تولید می گردد . به واکنش یک ماده با اکسیژن، اکسایش گفته می شود. واکنش های اکسایشی نیز در دسته واکنش های گرماده یا گرمازا قرار دارند. بنابراین در رابطه با اکسید آهن می توان گفت که واکنش تشکیل آن، واکنشی گرمازا است.