Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is roest?

Roest is een veel voorkomende verbinding die gemakkelijk ontstaat omdat ijzer heel gemakkelijk met zuurstof combineert. fhm / Getty Images

U kent waarschijnlijk wel de schade die roest kan aanrichten aan een auto in de winter, of aan een fiets die buiten in de regen staat. Maar wat is roest , echt waar?

Inhoud
  1. Wat is roest?
  2. Hoe roest ontstaat
  3. Roestpreventie

Wat is roest?

Roest is de algemene naam voor een veel voorkomende verbinding:ijzeroxide. IJzeroxide, de chemische stof Fe2 O3 , komt vaak voor omdat ijzer zich heel gemakkelijk met zuurstof verbindt – zo gemakkelijk zelfs dat puur ijzer zelden in de natuur voorkomt.

Roest van ijzer (of staal) is een voorbeeld van corrosie:een elektrochemisch proces waarbij een anode (een stuk metaal dat gemakkelijk elektronen afgeeft), een elektrolyt (een vloeistof die elektronen helpt bewegen) en een kathode (een stuk metaal dat gemakkelijk elektronen afgeeft) betrokken zijn. accepteert elektronen).

Wanneer een stuk metaal corrodeert, helpt de elektrolyt de anode van zuurstof te voorzien. Terwijl zuurstof zich met het metaal verbindt, komen er elektronen vrij. Wanneer ze door de elektrolyt naar de kathode stromen, verdwijnt het metaal van de anode, weggevaagd door de elektrische stroom of omgezet in metaalkationen in een vorm zoals roest.

Hoe roest ontstaat

Om ijzer ijzeroxide te laten worden, zijn drie dingen nodig:ijzer, water en zuurstof. Dit is wat er gebeurt als de drie samenkomen:

Wanneer een druppel water een ijzeren voorwerp raakt, gebeuren er vrijwel onmiddellijk twee dingen. Ten eerste combineert het water, een goede elektrolyt, met kooldioxide in de lucht een zwak koolzuur, een nog betere elektrolyt.

Terwijl het zuur ontstaat en het ijzer oplost, zal een deel van het water uiteenvallen in zijn samenstellende delen:waterstof en zuurstof. De vrije zuurstof en het opgeloste ijzer binden zich tot ijzeroxide, waarbij elektronen vrijkomen. De elektronen die vrijkomen uit het anodegedeelte van het ijzer stromen naar de kathode, die een stuk metaal kan zijn dat minder elektrisch reactief is dan ijzer, of een ander punt op het stuk ijzer zelf.

De chemische verbindingen die worden aangetroffen in vloeistoffen zoals zure regen, zeewater en het met zout beladen opspattend water van sneeuwgordelwegen maken ze tot betere elektrolyten dan zuiver water, waardoor hun aanwezigheid het proces van roest op ijzer en andere vormen van corrosie op andere metalen kan versnellen.

Roestpreventie

IJzer reageert met zuurstof en water waardoor roest ontstaat. De eenvoudigste manier om het roestproces te voorkomen is dus door het oppervlak van ijzer en ijzerlegeringen uit de buurt van vocht te houden.

Als u uw auto bijvoorbeeld in een droge garage bewaart, uit de buurt van neerslag en temperatuurschommelingen (die het oxidatieproces kunnen versnellen), wordt de levensduur ervan verlengd.

Kathodische bescherming

Maar wat gebeurt er als je het metalen voorwerp niet zomaar naar binnen kunt verplaatsen? Kathodische bescherming (CP) is de methode die wordt gebruikt om alles te beschermen, van pijpleidingen tot boilers en schepen.

CP is afhankelijk van de elektrochemische reactie van elektrolyse. Wanneer twee metalen in contact komen met water, zal het meest elektropositieve van de twee metalen zijn elektronen opgeven en corroderen. In CP wordt ijzer gecombineerd met een ander, meer elektropositief metaal, zoals zink. Zink is een veel voorkomende "opofferingsanode" omdat het eerder zal oxideren dan ijzer.

Volgens de American Galvanizers Association kunnen zinkcoatings het roesten met 10 tot 100 procent vertragen.

Dat is willekeurig

IJzeroxide deelt een naam met de programmeertaal Rust. In tegenstelling tot veel andere programmeertalen biedt Rust-taal ontwikkelaars de mogelijkheid om handmatig geheugenbeheer uit te voeren, terwijl het een leencontrole en sterke geheugenveiligheidsgaranties biedt. Rust-code is in de eerste plaats een programmeertaal voor systemen, die wordt gebruikt op plaatsen waar prestaties en betrouwbaarheid van cruciaal belang zijn, zoals bij besturingssystemen, game-engines en ingebedde systemen.

Dit artikel is bijgewerkt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.

Veel beantwoorde vragen

Waarom is Rust beter dan C++?
Rust is een programmeertaal voor systemen die razendsnel werkt, segfaults voorkomt en threadveiligheid garandeert. Rust is syntactisch vergelijkbaar met C++, maar biedt betere garanties voor geheugenveiligheid. Rust heeft ook een aantal functies die het gemakkelijker maken om veilige code te schrijven, zoals het eigendoms- en leensysteem.

Veel meer informatie

Meer geweldige links

  • Wat is corrosie?
  • Corrosionsource.com