در شرایط یکسان ظروف مسی زودتر زنگ می زنند یا ظروف آهنی؟ چرا؟

ستاره | سرویس محنوای کمک درسی – در مطالبی شما را با کاردبردهای آهن و کاربردهای مس آشنا کرده‌ایم. اما یکی از سوالاتی که ممکن است برای شما نیز پیش آید این است که در شرایط یکسان ظروف مسی زودتر زنگ می زنند یا ظروف آهنی؟ چرا؟ اصلا آیا مس زنگ می زند؟ چرا واکنش پذیری آهن بیشتر از مس است؟ در این مطلب به این سوال ها پاسخ خواهیم داد.

ظروف مسی زودتر زنگ می زنند یا ظروف آهنی؟ چرا؟

واکنش پذیری آهن با اکسیژن بیشتر از مس با اکسیژن است. از این رو در شرایط یکسان ظروف آهنی زودتر زنگ می‌زنند. حتی به هنگام قرارگیری در برابر رطوبت و آب، ظروف آهنی و بطور کلی هر تجهیزی که از آهن ساخته شده باشد زودتر از ظروف و تجهیزات مسی زنگ می‌زند. از این رو اگر دقت کرده باشید، در تاسیسات ساختمان لوله‌های مسی بیشتری مشاهده می‌کنید. زیرا مس یکی از فلزاتی است که مقاومت بسیار بالایی در برابر واکنش‌های شیمیایی دارد و تنها درصورتیکه برای مدت بسیار طولانی در معرض هوا و یا آب قرار بگیرد، زنگ می‌زند.

 

 

حال که جواب سوال اینکه در شرایط یکسان ظروف مسی زودتر زنگ می زنند یا ظروف آهنی؟ چرا؟ را دانستید، بد نیست بیشتر در مورد جوانب این سوال بدانید، مثلا اینکه بطور کلی اصلا زنگ زدگی چیست، سرعت واکنش‌های شیمیایی چیست و… در ادامه با ما همراه باشید.

 

زنگ زدگی چیست؟

زنگ زدگی در واقع نتیجه انجام یک واکنش‌ شیمیایی است که در آن آهن در حضور دو ماده یعنی آب و اکسیژن قرار گرفته و در نتیجه آن اکسید قرمز رنگی به نام اکسید آهن در سطح آن ایجاد می‌شود. اگرچه اکسیداسیون برای فلزهای دیگر نیز رخ می‌دهد اما به عنوان زنگ شناخته نمی‌شود. در فرآیند زنگ زدن آهن، با انتقال الکترون‌ها از آهن به اکسیژن، یک واکنش الکتروشیمیایی اتفاق می‌افتد که فرمول آن به شکل زیر است:

O_۲ + ۴ e^– + ۲ H_۲O → ۴ OH^–

هرچه محیط اسیدی تر باشد، سرعت زنگ زدن آهن بیشتر می‌شود.

 

 

راه های جلوگیری از زنگ زدن آهن

برای جلوگیری از زنگ زدن آهن، راه‌های زیادی وجود دارد؛ از جمله گالوانیزه کردن، ایجاد حفاظت کاتدی، رنگ کردن و آبکاری

در روش گالوانیزه کردن، لایه‌ای از “فلز روی” روی آهن کشیده می‌شود و باعث می‌شود که به علت عمل پاسیو شدن (در علم شیمی-فیزیک به فرایند مقاوم شدن فلزات در مقابل خوردگی و زنگ زدگی غیرفعال سازی یا اصطلاح پاسیو شدن گفته می‌شود) از ادامه خوردگی محافظت شود.

در عملیات حفاظت کاتدی، برای جلوگیری از زنگ زدن آهن، از فلزات فعال‌تر از آهن در نزدیکی آهن استفاده می‌شود تا هنگام واکنش زنگ زدن آهن، آهن تبدیل به پایگاه کاتدی شده و فلز در مجاورت آن که آند نامیده می‌شود، اقدام به انتشار الکترون به سمت آهن کرده و خود به مرور زمان از بین می‌رود. در نتیجه الکترون‌های آهن جایگزین شده و آهن از خوردگی می‌گریزد.

 

راه های کاهش و افزایش سرعت زنگ زدن آهن

ممکن است به دلایلی قصد افزایش یا کاهش سرعت زنگ زدن آهن را داشته باشیم. در هر صورت با توجه به هدفی که داریم، برای افزایش سرعت زنگ زدن آهن می‌توانیم از محلول‌های الکترولیت استفاده کنیم. اسیدهای قوی و اغلب نمک‌ها جزو محلول‌های الکترولیت قوی هستند که می‌توانند سرعت زنگ زدن آهن را افزایش دهند.

اما اگر می‌خواهیم سرعت زنگ زدن آهن را کاهش دهیم، می‌توانیم آنرا به روش‌هایی که در بالا به آن اشاره شد در مقابل اکسیداسیون نگهداری کنیم؛ همچنین وجود محیط بازی از سرعت اکسیداسیون می‌کاهد.

 

زنگ زدن مس یا اکسیداسون مس چیست؟

همانگونه که به آن اشاره شد، اصطلاح زنگ زدن فقط برای آهن بکار برده می‌شود و زنگ زدن مس در واقع باید با اصطلاح “اکسداسیون مس” بیان شود. همانند زنگ زدن آهن، اکسیداسیون مس نیز در اثر قرار گیری این فلز با آب و هوا اتفاق می‌افتد. در واقع زمانی که این واکنش شیمیایی اتفاق می‌افتد، رنگ مس به رنگ سبز تغییر پیدا می‌کند. مس با قرار گرفتن در معرض آب و هوا، الکترون‌های سطح بالایی خود را از دست داده و این ریزش الکترون به شکل تغییر رنگ سبز نمایان می‌شود.

۲ Cu + O2 → ۲ CuO

 

 

جلوگیری از اکسید شدن مس

برای پیشگیری از اكسید شدن مس از گذشته داخل ظروف مسی را با لایه ای از قلع به اصطلاح سفید می‌كردند؛ آن لایه با سرعت كمتری ولی در نهایت در غذا حل می‌شود. بطور کلی استفاده از ظروف مسی برای مصرف غذا منع شده است؛ بطوری که سازمان غذا و داروی آمریكا استفاده از ظروف مسی را رد کرد و پس از آن استفاده از این ظروف در كشورهای صنعتی برای پخت و مصرف غذا منسوخ شد.

 

شما چه اطلاعات دیگری در خصوص زنگ زدن آهن و مس دارید؟ لطفا دیدگاه خود را از طریق ارسال نظر با ما و سایر مخاطبین ستاره به اشتراک بگذارید.