высший гидроксид алюминия

Почему ржавеет гвоздь?



кандидат химических наук

Ржавый гвоздь, ржавый мост, ржавый забор, ржавый корабль. Почему всё железное ржавеет и что же такое ржавчина?

Давайте вспомним, откуда берётся железо или, например, алюминий. Правильно, их выплавляют из руды— железной, марганцевой, магниевой, алюминиевой и др. Металлы в рудах содержатся в основном в виде оксидов, гидроксидов, карбонатов, сульфидов, то есть в виде химических соединений с кислородом, водой, серой и пр.

Фото Натальи Домриной («Наука и жизнь»)

В природе в металлическом, или свободном, состоянии в основном можно встретить лишь золото, платину, иногда серебро. Эти металлы устойчивы, то есть нестремятся (или слабо стремятся) образовывать химические соединения. Наверное, по этой причине они получили название благородных.

Что же до подавляющего большинства металлов, то, чтобы они находились в свободном состоянии, их надо восстановить из природных рудных соединений, то есть выплавить. Выходит, выплавляя металл, мы переводим его из устойчивого состояния в неустойчивое. Вот он и стремится вернуться в исходное состояние— окислиться. Это и есть коррозия— естественный для металлов процесс разрушения при взаимодействии с окружающей средой. Частный случай коррозии— ржавление— образование на железе гидроксида железа Fe(ОН) 3 . Этот процесс может протекать только в присутствии влаги (воды или водяных паров).

Коррозионное растрескивание нижней части корпуса стало причиной крушения самолёта «Боинг-737» компании «Элоу Эйрлайн» в апреле 1988года. Фото: «Наука и жизнь»

Но почему же тогда нерушатся в одночасье мосты, нерассыпаются мгновенно самолёты и автомобили? Да и кастрюльки со сковородками непревращаются на наших глазах в рыжий, чёрный или серый порошок. Ксчастью, реакции окисления металлов протекают нестоль стремительно. Как и любой процесс, они идут с определённой скоростью, порою очень небольшой. Более того, есть много способов замедлить коррозию.

source