Rost av järn är den process genom vilken rosten produceras. Rust in Chemistry är en kemisk förening som bildas genom oxidation av järn och den är rödbrun till färgen. Rost bildas när järn reagerar med vatten i närvaro av vatten.

Rost av järn är mycket skadligt för olika maskiner och annan utrustning som är gjord av järn, eftersom det gör dem svaga och minskar livslängden på maskinen. I den här artikeln kommer vi att lära oss om rostningen av järn, faktorer som påverkar rostningen av järn och andra i detalj.

Innehållsförteckning

• Rost av järn
• Vad är kemin bakom rostningen av järn?
• Faktorer som påverkar rostningen av järn
• Vilka skador orsakas av att järnföremål rostar?
• Hur kan rost förhindras?
• Varför är rost ett oönskat fenomen?

Rost av järn

Rost är fenomenet med en rödbrun beläggning som bildas på ytan av järn på grund av inverkan av våt luft, och den rödbruna beläggningen kallas rost. Enkelt sagt är rost ett rödbrunt flagnande ämne som bildas när ett järnföremål utsätts för våt luft under en längre tid. Rost är termen för detta fenomen. Rostar är oxidation av järn.

Rost av järn och stål är det vanligaste exemplet på metall korrosion . Rost av avgassystem och fordonskarosser, vattenrör och många typer av konstruktionsstål är alla välkända exempel. Den kombinerade verkan av luft och vatten på järn gör att det rostar. Rostning sker inte i helt torr luft eller i luften som är helt utan vatten. Atmosfäriska förhållanden och de relativa bidragen från komponenterna som reglerar rost definierar rostens speciella sammansättning. Den består huvudsakligen av hydratiserad järnoxid, så den kemiska formeln för rost är Tro ₂ O ₃ .xH ₂ O .Följande svar kan ungefär karakterisera dess bildande:

4Fe+3O ₂ +2xH ₂ O → 2Fe ₂ O ₃ .xH ₂ O

Den yttre ytan av järn rostar först i närvaro av våt luft, och ett lager av hydratiserad järnoxid (rost) avsätts på ytan. Detta lager är känsligt och poröst, och om det blir för tjockt kan det falla av. De lägsta lagren av järn utsätts för miljön, vilket gör att de rostar. Järn tappar så småningom sin styrka när processen fortsätter.

Vad är kemin bakom rostningen av järn?

Järnrostning är en oxidationsreaktion. Under rostning kombineras järn med syre i luften i närvaro av vatten för att generera Fe₂O₃.xH₂O, en hydratiserad järn(III)oxid.

Denna hydratiserade järnoxid (Ill) kallas rost. Rost är till stor del hydrerad järn(III)oxid, Fe ₂ O ₃ .xH ₂ O . Rostfärgen är rödbrun. Vi har alla lagt märke till rödbrun rost på järnspikar, skruvar, rör och räcken. När de utsätts för våt luft rostar inte bara järn utan även stål. Stål, å andra sidan, är mer motståndskraftigt mot rost än järn.

Rost av järn är en kemisk förändring

Rost bildas när järn (eller en legering av järn) utsätts för syre i närvaro av fukt. Denna reaktion är inte omedelbar; det sker snarare under en lång tidsperiod. Järnoxider bildas när syreatomer kombineras med järnatomer. Bindningarna mellan järnatomerna i föremålet/strukturen försvagas som ett resultat.

Järns oxidationstillstånd ökar som ett resultat av rostningsreaktionen, som följs av förlust av elektroner. Rost består huvudsakligen av två typer av järnoxider som skiljer sig åt i järnatomens oxidationstillstånd. Dessa är oxiderna:

ramverk för java-samling

1. Järn(II)oxid är också känd som järnoxid. Detta ämne har ett oxidationstillstånd på +2 och den kemiska formeln Ful .
2. Järn(III)oxid, ofta känd som järn(III)oxid, är en förening där järnatomen har ett oxidationstillstånd på +3. Tro ₂ O ₃ är den kemiska formeln för detta ämne.

Järn är ett reduktionsmedel, men syre är ett utmärkt oxidationsmedel. När den utsätts för syre ger järnatomen lätt bort elektroner. Den kemiska reaktionen beskrivs på följande sätt:

Tro → Tro ²⁺ + 2e ^–

När vatten är närvarande ökar syreatomen järnets oxidationstillstånd.

4 Fe ²⁺ + O ₂ → 4Fe ³⁺ +2O ^2-

Järnkatjonerna och vattenmolekylerna genomgår nu följande syra-bas-reaktioner.

Tro ²⁺ +2H ₂ O ⇌ Fe(OH) ₂ +2H ⁺

Tro ³⁺ + 3H ₂ O ⇌ Fe(OH) ₃ + 3H ⁺

Den direkta reaktionen mellan järnkatjonerna och hydroxidjonerna producerar också järnhydroxider.

O ₂ + H ₂ O + 4e ^– → 4OH ^–

Tro ²⁺ + 2OH ^– → Fe(OH) ₂

Tro ³⁺ +3OH ^– → Fe(OH) ₃

Järnhydroxiderna som resulterar är nu uttorkade, vilket ger de järnoxider som gör rost. Många kemiska processer är involverade i denna process, av vilka några ges nedan.

• Fe(OH) ₂ ⇌ FeO + H ₂ O
• 4Fe(OH) ₂ + O ₂ + xH ₂ O → 2Fe ₂ O ₃ .(x+4)H ₂ O
• Fe(OH) ₃ ⇌ FeO(OH) + H ₂ O
• FeO(OH) ⇌ Fe ₂ O ₃ + H ₂ O

Alla de kemiska reaktionerna som anges ovan har en sak gemensamt: de kräver alla närvaro av vatten och syre. Som ett resultat kan mängden syre och vatten som omger metallen begränsas för att förhindra rost.

Faktorer som påverkar rostningen av järn

Många faktorer bidrar till att järn rostar, inklusive mängden fukt i luften och pH i den omgivande miljön. Följande är några av dessa element.

java färgkoder

1. Fukt: Tillgången på vatten i miljön begränsar korrosion av järn. Den vanligaste orsaken till rost är exponering för regn.
2. Rostprocessen påskyndas om pH-värdet i miljön runt metallen är lågt. När järn utsätts för surt regn rostar det snabbare. Järnkorrosion bromsas av ett högre pH.
3. På grund av förekomsten av olika salter i vattnet rostar järn snabbare. Många joner i saltvatten påskyndar rostprocessen genom elektrokemiska processer.
4. Förorening: Jämfört med järn som har en mängd olika metaller rostar rent järn långsammare.

Storleken på järnföremålet kan också påverka hur snabbt det rostar. Ett stort järnföremål, till exempel, kommer sannolikt att ha mindre brister på grund av smältningsprocessen. Dessa brister ger en plattform för miljöangrepp på metallen.

Experiment för att bevisa att luft och fukt är avgörande för rost

Procedur för att visa att rost kräver fukt och luft.

• Rena järnspikar bör placeras i var och en av de tre testburkarna märkta A, B och C.
• Fyll provrör A med kranvatten och korka.
• Fyll provrör B med varmt destillerat vatten, tillsätt sedan ungefär 1 ml olja och korka det. Oljan kommer att flyta på vattenytan och hindra luften från att avdunsta.
• Fyll provrör C med vattenfri kalciumklorid och korka det. All fukt i luften kommer att absorberas av vattenfri kalciumklorid.
• Låt dessa provrör sätta sig några dagar innan du observerar.

Observation

Järnspik rostar i provrör A men inte i provrör B och C, enligt resultaten. Spikarna i provrör A korroderade eftersom de utsattes för både luft och vatten. Provrör B:s naglar utsätts enbart för vatten, men provrör C:s naglar utsätts för torr luft.

Slutsats

Detta experiment visar att rost kräver både luft (syre) och fukt för att uppstå.

Vilka skador orsakas av att järnföremål rostar?

Rost är genomsläpplig och mjuk, och när den glider av ytan på ett rostigt järnföremål rostar järnet under. Som ett resultat är järnrost en konstant process som tär på järnföremål över tiden, vilket gör dem värdelösa. Rost på järn orsakar betydande skador med tiden eftersom det används för att bygga ett brett utbud av strukturer och varor, inklusive broar, grillar, räcken, grindar och karosser av bilar, bussar, lastbilar och fartyg. Det säger sig självt att vi borde ha ett sätt att förhindra att järn rostar.

Hur kan rost förhindras?

Förlusten av järnföremål på grund av rost har en enorm ekonomisk inverkan på landet, och det måste undvikas. För att hålla järnsaker från att rosta, används en mängd olika tekniker. För att hålla luft och vatten ute kräver de flesta sätt att man täcker järnstycket med något. Följande är några av de vanligaste sätten att förhindra att järn rostar:

Rostning av järn kan förhindras genom att måla:

Att belägga strykjärnets yta med färg är det populäraste sättet att förhindra att det rostar. När färgen placeras på ytan av ett järnföremål förhindrar den att luft och fukt kommer i kontakt med föremålet, vilket förhindrar rost. För att förhindra rost, målas bland annat fönstergaller, räcken, järnbroar, stålinredning, järnvägsvagnar och karosserier av bilar, bussar och lastbilar regelbundet.

Rost på järn kan förhindras genom att applicera fett eller olja:

trunkera och ta bort skillnaden

När fett eller olja placeras på ytan av ett järnföremål hindras luft och fukt från att komma i kontakt med det, vilket förhindrar korrosion. Verktyg och maskindelar av järn och stål gnids till exempel med fett eller olja för att förhindra korrosion.

Rostning av järn kan förhindras genom legering:

Rostfritt stål skapas när järnet legeras med krom och nickel. Rostfritt stål är ogenomträngligt för rost. Rostfria köksredskap, saxar och medicinsk utrustning, till exempel, korroderar inte. Rostfritt stål, å andra sidan, är för dyrt för att kunna användas i stora mängder.

Lyssna

Tenn är giftfritt och dess reaktivitet är lägre än järns. Matburkar är konserverade, vilket innebär att de har ett tunt lager av tenn på sig. Som ett resultat, när en elektropläterad tunn beläggning av tennmetall avsätts på järn- och stålföremål, skyddas järn- och stålföremålen från rost. Tennpläterade tiffinlådor används eftersom de är giftfria och inte förorenar maten inuti. Förtenning förhindrar rost av järn.

Emaljering

Emaljering är en högvärmeprocedur som innebär att pulveriserat glas smälts samman till ett metallsubstrat. Emaljer kan användas på en mängd olika ytor, inklusive glas och keramik. Emaljering förhindrar rost av järn.

Galvanisering

Galvanisering skyddar föremål som utsätts för överdriven fukt, såsom takplåtar och rörledningar, mot rost. Galvanisering är tekniken att applicera ett tunt lager zink på stål och järn för att förhindra rost. Galvaniserat järn är järn som har förzinkats. Zink är mer reaktivt än järn, därför interagerar det i närvaro av fukt med syre för att generera ett osynligt lager av zinkoxid som skyddar det från ytterligare rost. Det är värt att notera att även om zinkbeläggningen på galvaniserade järnprodukter är trasig, förblir de rostfria. Eftersom zink är mer reaktivt än järn är detta fallet.

Galvanisering

Galvanisering är en annan metod för att förhindra att föremål rostar. I denna procedur galvaniseras icke-korroderande metaller inklusive tenn, nickel och krom på järn. Denna teknik förhindrar inte bara varorna från att rosta utan förbättrar också deras skönhet. Badrumsinredning och fordonselement som cykelstyre, bilstötfångare och så vidare är exempel på förkromade föremål.

Varför är rost ett oönskat fenomen?

Rostning av järn är ett mycket oönskat fenomen och det gör järn mycket svagt. Det gör järn flagnande och svagt, och försämrade dess styrka, utseende och permeabilitet. Rost av järn kan leda till skador på bilar, räcken, grillar och andra järnstrukturer. Det förkortar Iron-produktens livslängd och gör dem riskfyllda att använda.

Läs mer

• Redoxreaktion
• Gips av Paris
• Kaustiksoda, tvättsoda och bakpulver

Exempel på frågor om rost av järn

Fråga 1: Vad är processen med att rosta järn?

Svar:

Järnrostning är en oxidationsreaktion. I närvaro av vatten interagerar järnmetallen med syre i luften för att generera hydratiserad järn(III)oxid, Fe₂O₃.xH₂O. Denna hydratiserade järn(III)oxid kallas rost. Rost är till stor del hydratiserad järn(III)oxid, Fe₂O₃.xH₂O, som ett resultat. Rost är en rödbrun nyans

Fråga 2: Vad kallas rostning av järn?

windows kommando arp

Svar:

Rost är fenomenet med en rödbrun beläggning som bildas på ytan av järn på grund av inverkan av våt luft, och den rödbruna beläggningen kallas rost.

Fråga 3: Hur kan rost på järn förhindras?

Svar:

Rost på järn kan förhindras med följande metoder,

• Applicera färg
• Applicera fett eller olja
• Genom galvanisering
• Genom galvanisering
• Använder legeringsjärn för att tillverka rostfritt stål
• Av Tinning
• Använder emaljering

Fråga 4: Vad är rost?

Svar:

När järn utsätts för luft under en längre tid oxiderar det och utvecklar en rödbrun järnoxid på ytan. Rost är namnet på detta rödbruna material. Rost bildas via följande ekvation,

4Fe+3O ₂ +2xH ₂ O → 2Fe ₂ O ₃ .xH ₂ O

Fråga 5: Hur skadar rost järnföremål?

Svar:

Rost är genomsläpplig och mjuk, och när den glider av ytan på ett rostigt järnföremål rostar järnet under. Som ett resultat är järnrost en konstant process som äter bort järnföremål över tiden, vilket gör dem värdelösa. Rost på järn orsakar betydande skador med tiden eftersom det används för att bygga ett brett utbud av strukturer och varor, inklusive broar, grillar, räcken, grindar och karosser av bilar, bussar, lastbilar och fartyg. Det säger sig självt att vi borde ha ett sätt att förhindra att järn rostar.

Fråga 6: Vilka är de villkor som krävs för att rosta?

Svar:

Många faktorer bidrar till att järn rostar, inklusive mängden fukt i luften och pH i den omgivande miljön. Följande är några av dessa element.

urfi javed

• Fukt: Tillgången på vatten i miljön begränsar korrosion av järn.
• Rostprocessen påskyndas om pH-värdet i miljön runt metallen är lågt.
• På grund av förekomsten av olika salter i vattnet rostar järn snabbare.
• Förorening: Jämfört med järn som har en mängd olika metaller rostar rent järn långsammare.

Kolla också,

• Klor (Cl)
• Starka och svaga baser
• Viktiga föreningar av natrium

Rostning av järn-FAQ

1. Vad är fysiska och kemiska förändringar?

De förändringar som sker i en förening kallas förändringar. De förändringar som sker i föreningens fysikaliska egenskaper kallas de fysikaliska förändringarna, medan de förändringar som sker föreningens kemiska egenskaper kallas kemiska förändringar.

2. Är rostningen av järn en fysisk eller kemisk förändring?

Rost består av järnoxid (Fe₂O₃). Som ett resultat är rost och järn inte synonyma. Rost är en oxidationsreaktion och därför är det en kemisk förändring.

3. Vad får järn att rosta?

Rost är en oxidationsreaktion och den uppstår när järn reagerar med syre och vatten.

4. Vad är den kemiska reaktionen av rost?

Den kemiska reaktionen av rosten är, 4Fe+3O ₂ +6H ₂ O → 4Fe(OH) ₃ .

5. Vilken typ av kemisk reaktion är rostningen av järn?

Rostning av järn är en oxidationsreaktion.