Зэврэлт ба зэврэлт
Зэврэлт ба зэврэлт нь материалын задралд хүргэдэг химийн хоёр процесс юм.
Зэврэлт
Материал нь гадаад орчинтой урвалд ороход хэсэг хугацааны дараа бүтэц нь муудаж, жижиг хэсгүүдэд хуваагдана. Эцсийн эцэст энэ нь атомын түвшинд задарч болно. Үүнийг зэврэлт гэж нэрлэдэг. Энэ нь ихэвчлэн металлд тохиолддог. Гадаад орчинд өртөх үед металууд агаар мандалд хүчилтөрөгчтэй исэлдэх урвалд орно. Металлуудаас бусад полимер, керамик зэрэг материалууд нь задралд орж болно. Гэсэн хэдий ч энэ тохиолдолд үүнийг доройтол гэж нэрлэдэг. Металлыг зэврүүлэхэд нөлөөлдөг гадны хүчин зүйлүүд нь ус, хүчил, суурь, давс, тос болон бусад хатуу болон шингэн химийн бодисууд юм. Эдгээрээс бусад тохиолдолд металууд нь хүчиллэг уур, формальдегидийн хий, аммиакийн хий, хүхэр агуулсан хий зэрэг хийн материалд өртөх үед зэврдэг. Зэврэлтийн процессын үндэс нь цахилгаан химийн урвал юм. Зэврэлт явагдаж буй металлд катод ба анод урвал явагдана. Металлын атомууд усанд өртөхөд хүчилтөрөгчийн молекулуудад электроноо өгч, эерэг металлын ион үүсгэдэг. Энэ бол анодын урвал юм. Үйлдвэрлэсэн электронууд нь катодын урвалд зарцуулагддаг. Катодын урвал ба анод урвал явагдах хоёр газар нь нөхцөл байдлаас шалтгаалан бие биентэйгээ ойрхон эсвэл хол байж болно. Зарим материал нь зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг бол зарим нь зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг. Гэсэн хэдий ч зэврэлтийг тодорхой аргаар урьдчилан сэргийлэх боломжтой. Бүрэх нь материалыг зэврэлтээс хамгаалах аргуудын нэг юм. Үүнд будах, бүрэх, гадаргуу дээр паалан тавих гэх мэт орно.
Зэвэрсэн
Зэврэх нь төмөр агуулсан металлуудад түгээмэл тохиолддог химийн процесс юм. Өөрөөр хэлбэл, төмөр байгаа үед зэврэх процессыг зэврэлт гэж нэрлэдэг. Зэврэхийн тулд тодорхой нөхцөл байх ёстой. Хүчилтөрөгч, чийг эсвэл ус байгаа тохиолдолд төмөр нь ийм урвалд орж, төмрийн исэл цуврал үүсгэдэг. Энэхүү улаан хүрэн өнгөтэй нэгдлийг зэв гэж нэрлэдэг. Тиймээс зэв нь чийгшүүлсэн төмрийн (III) исэл Fe2O3·nH2O, төмрийг агуулдаг. (III) исэл-гидроксид (FeO(OH), Fe(OH)3). Хэрэв зэврэлт нэг газраас эхэлсэн бол энэ нь эцэстээ тархаж, бүхэл бүтэн металл задрах болно. Зөвхөн төмөр төдийгүй төмөр (хайлш) агуулсан металлууд ч зэврэлтэнд ордог.
Зэврэлт нь электронууд төмрөөс хүчилтөрөгч рүү шилжихээс эхэлдэг. Төмрийн атомууд хоёр электрон дамжуулж дараах байдлаар төмрийн (II) ион үүсгэдэг.
Fe → Fe2+ + 2 e−
Хүчилтөрөгч нь усны дэргэд электрон хүлээн авснаар гидроксидын ион үүсгэдэг.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Дээрх урвалууд нь хүчил агуулагдах үед хурдасдаг. Цаашилбал, давс гэх мэт электролитүүд байгаа тохиолдолд урвал улам нэмэгддэг. Зэв нь төмрийн (III) ион агуулдаг тул үүссэн Fe2+ исэлдэх урвалд орж Fe3+дараах байдлаар өгнө.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ ба Fe2+ устай дараах хүчиллэг суурь урвалд ордог.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
Эцэст нь хэд хэдэн усжуулсан төмрийн исэл зэв болон үүснэ.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Зэврэлт ба зэврэлт хоёрын ялгаа юу вэ?
• Зэврэх нь зэврэлт юм.
• Төмөр эсвэл төмөр агуулсан материал зэврэлтэнд өртөхийг зэврэлт гэж нэрлэдэг.
• Зэврэлт нь төмрийн исэл цуврал үүсгэдэг бол зэврэлт нь металлын давс эсвэл исэлд хүргэдэг.
