Home i-Guard

เหล็ก กับ สนิม

เหล็กเป็นวัสดุชนิดหนึ่งที่เป็นที่นิยมใช้ในการสรรสร้างสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ อย่างมากมาย ด้วยเพราะเหล็กมี คุณสมบัติที่แข็งแรง ประดิษฐ์ชิ้นงานได้อย่างรวดเร็ว และมีราคาถูก หากแต่ปัญหาอมตะของเหล็ก คือ การเกิดสนิม สนิมที่กินจนถึงเนื้อเหล็ก นอกจากจะมีผลกระทบต่อความมั่นคง และแข็งแรงโดยตรงแล้ว ยังลดทอนความสวยงามของขิ้นงานลงอีกด้วย

การป้องกันการเกิดสนิมของเหล็กจึงมีความจำเป็น

วิธีการป้องกันสนิมที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน มักจะเป็นการทาเคลือบผิวเหล็กด้วยสีกันสนิมชนิดต่างๆ หรือ เคลือบด้วยวัสดุต่างๆ ซึ่งก็จะช่วยลดปัญหาของสนิมได้เพียงระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น เมื่อมีการหลุดร่อน หรือ แตกร้าวของสี จนหมดประสิทธิภาพในการป้องกัน สนิมก็จะเกิดขึ้นได้อีกครั้งหนึ่ง ทำให้เสียเวลา ค่าใช้จ่าย ในการบำรุงรักษาและทาเคลือบใหม่เป็นระยะๆ

Responsive image

Introduction

การเกิดสนิม

แท้ที่จริงแล้ว การเกิดสนิมสามารถอธิบายได้ด้วยสมการไฟฟ้าเคมี โดยแบ่งปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแต่ละ ขั้วไฟฟ้าดังนี้

ขั้ว แอโนด (anode) เมื่อน้ำหรือความชื้นสัมผัสกับเหล็ก เหล็กจะเกิดการจ่ายอิเล็กตรอนดังสมการ

Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e- หรือ Fe(s) → Fe3+(aq) + 3e- ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในขั้วแอโนดนี้ เหล็กจะเกิดการปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation) จ่ายอิเล็กตรอนออกไป ทำให้เหล็กในสถานะที่เป็นของแข็งเปลี่ยนสภาพผุพังไปเป็นไอออนหรือเป็นสารประกอบออกไซด์

ขั้ว แคโทด (cathode) เกิดการรับอิเล็กตรอนของน้ำและอากาศจนเกิดเป็นไฮดรอกไซด์ไอออนขึ้นดังสมการ

O2 (g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)

ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในขั้วแอโนดนี้ เป็นการเกิดปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction) โดยน้ำและออกซิเจนในอากาศ รับอิเล็กตรอน ให้ผลิตภัณฑ์เป็นไฮดรอกไซด์ไอออน

หลังจากนั้นผลิตภัณฑ์จากทั้งสองขั้ว คือ แอโนดและแคโทด ได้แก่ ไฮดรอกไซด์และเหล็กในสภาพไอออน จะรวมกันเกิดเป็นสนิมเหล็ก ดังสมการ

Fe2+(aq) + 2OH-(aq) → Fe(OH)2(s) 4Fe(OH)2(s) + O2(g) +2H2O → 4Fe(OH)3(s)

สนิมเป็นเรื่องของปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีพื้นฐานที่เราสามารถสังเกตได้ พบได้ในชีวิตประจำวัน

Responsive image

Rust Effect

หน้าที่เกี่ยวข้อง

Responsive image

ดูแลโครงสร้างรถยนต์

Responsive image

ดูแลโครงสร้างอาคาร

Responsive image

ผลทดสอบจากห้องทดลอง

Responsive image

ลูกค้าของเรา