ความแตกต่างระหว่างการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – การกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน

การกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันเป็นกระบวนการที่คล้ายคลึงกันซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะธรรมชาติหรือสภาวะบังคับ แต่มีความแตกต่างระหว่างกระบวนการกัดกร่อนและกระบวนการออกซิเดชัน ทั้งสองกระบวนการสามารถเร่งความเร็วได้โดยใช้ปัจจัยภายนอก อัตราการกัดกร่อนสามารถเพิ่มขึ้นได้ตามสภาพบรรยากาศเปียก และอัตราการออกซิเดชันสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือก การกัดกร่อนถือได้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการออกซิเดชัน มันเป็นหนึ่งในข้อเสียที่ร้ายแรงที่สุดของการเกิดออกซิเดชัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันคือ การกัดกร่อนส่วนใหญ่เกิดขึ้นในโลหะและวัสดุที่เป็นโลหะ แต่การเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นในวัสดุหลายชนิด รวมทั้งสารที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตตัวอย่างเช่น; การเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์เช่นเดียวกับในโลหะและอโลหะ

การกัดกร่อนคืออะไร

การกัดกร่อนเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่ลดคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของวัสดุ เช่น ความแข็งแรง โครงสร้าง ลักษณะที่ปรากฏ และการซึมผ่าน สิ่งนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในโลหะ แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ในเซรามิกส์และพอลิเมอร์บางชนิด การกัดกร่อนเริ่มต้นเมื่อโลหะหรือวัสดุที่เป็นโลหะสัมผัสกับบรรยากาศและสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ กระบวนการกัดกร่อนบางอย่างถูกควบคุมโดยตัวมันเองสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม ในบางกรณีอาจทำลายวัสดุเดิมโดยสิ้นเชิง แต่สามารถใช้มาตรการป้องกันต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยงหรือควบคุมปัญหานี้ได้

การกัดกร่อนเป็นการรวมกันของหลายขั้นตอน โดยเริ่มต้นจากการเกิดออกซิเดชันของเหล็ก (Fe เป็น Fe^{2+) และสิ้นสุดด้วยการก่อตัวของชั้นสนิมบนพื้นผิว}

ออกซิเดชันคืออะไร

ออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีระหว่างโมเลกุลของออกซิเจนกับสารอื่นๆ ที่อาจสัมผัสได้ รวมทั้งโลหะและเนื้อเยื่อที่มีชีวิต คำจำกัดความของการเกิดออกซิเดชันค่อนข้างสับสน เนื่องจากสามารถกำหนดได้หลายวิธี การสูญเสียอิเล็กตรอนหรืออะตอมของไฮโดรเจนและการได้รับออกซิเจนอะตอมกล่าวกันว่าเป็นการเกิดออกซิเดชัน กระบวนการที่ตรงกันข้ามของการเกิดออกซิเดชันคือการลดลง

กระบวนการออกซิเดชั่นมีทั้งข้อดีและข้อเสีย การปรับปรุงการเผาผลาญ ช่วยลดน้ำหนัก ลดความเสี่ยงของโรคมะเร็ง และเสริมการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระเป็นข้อดีบางประการ ข้อเสียคือกระบวนการทำลายล้าง เช่น วัสดุที่เป็นสนิม

การกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันต่างกันอย่างไร

คำจำกัดความของการกัดกร่อนและออกซิเดชัน:

การกัดกร่อน: การกัดกร่อนเป็นกระบวนการของการเสื่อมสภาพหรือการทำลายของโลหะหรือวัสดุที่เป็นโลหะโดยวิธีการของปฏิกิริยาเคมีหรือไฟฟ้าเคมีเนื่องจากสภาพบรรยากาศและน้ำ

ออกซิเดชัน: แนวคิดของการเกิดออกซิเดชันสามารถกำหนดได้สามวิธี

1. ในแง่ของการถ่ายโอนอิเล็กตรอน:

การสูญเสียอิเล็กตรอนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปจากสสารหรือองค์ประกอบเรียกว่าออกซิเดชัน

Cu à Cu^{2+ + 2e}

2. ในแง่ของการถ่ายเทออกซิเจน:

การเพิ่มของอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอมขึ้นไปเรียกว่าออกซิเดชัน

3. ในแง่ของการถ่ายโอนไฮโดรเจน:

การสูญเสียอะตอมไฮโดรเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปเรียกว่าออกซิเดชัน

CH₃CH₂OH à CH₃CHO + H ₂

กระบวนการกัดกร่อนและออกซิเดชัน:

การกัดกร่อน: การกัดกร่อนเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับไม่ได้ซึ่งผ่านการเปลี่ยนแปลงง่ายๆ หลายประการ

ออกซิเดชัน: ออกซิเดชันไม่ใช่กระบวนการเดียว เมื่อเราพิจารณาระดับโมเลกุล ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสองกระบวนการ การเกิดออกซิเดชันและการลดลง เมื่อสปีชีส์หนึ่งออกซิไดซ์ อีกสปีชีส์หนึ่งก็ลดลง

ประโยชน์ของการกัดกร่อนและออกซิเดชัน:

การกัดกร่อน: กระบวนการกัดกร่อนไม่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์โดยตรงเพราะทำลายวัสดุ

ออกซิเดชัน: กระบวนการออกซิเดชันมีทั้งข้อดีและข้อเสีย แร่ธาตุที่สำคัญบางชนิดเกิดขึ้นจากสารออกซิไดซ์ ตัวอย่าง: Al₂O_{3 (อะลูมิเนียมออกไซด์) การย่อยอาหาร, เมแทบอลิซึม, การป้องกันมะเร็ง, การเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นข้อดีบางประการของการเกิดออกซิเดชัน การเกิดสนิมของวัสดุถือเป็นข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของกระบวนการนี้}

เอื้อเฟื้อภาพ: “การกัดกร่อนของสะพานเหล็ก Nandu River – 03” โดย Anna Frodesiak – งานของตัวเอง (CC0) ผ่านคอมมอนส์ "Weathering 9039" (CC BY-SA 3.0) ผ่านคอมมอนส์