Cum se formează oxidul de fier?

Oxidul de fier, cunoscut sub numele de rugina, formează ca fier corodarea într-un mediu cu oxigen. Fierul este deosebit de dornic să se îmbine cu oxigenul, de aceea fierul pur este rară pe suprafața pământului. Coroziunea necesită prezența unui anod care renunță la electroni, un catod care acceptă electroni și un electrolit care facilitează fluxul de electroni între ele.

În formarea oxidului de fier, fierul este anodul. Ca metal, fierul permite, de obicei, fluxul de electroni prin el cu rezistență redusă. Paradoxal, acest lucru face ca fierul să fie un catod ideal, deoarece electronii curg dintr-o secțiune a metalului în altul prin electrolit.

Electrolitul care conduce oxidarea este, de obicei, apă. O picătură de ploaie preia carbonul din atmosferă pe măsură ce cade, transformându-se astfel în acid carbonic slab. Acest acid, în contact cu suprafața anodică, leagă electronii de suprafața fierului și le transmite la catod. Energia pe care acest proces o conferă electrolitului rupe legăturile dintre hidrogen și oxigen în apă.

Atomii de oxigen dispuși de fluxul electric prin electrolit sunt preluați de apă și se leagă cu oxigenul liber. Moleculele de oxid de fier sunt mult mai mari decât cele ale fierului pur care la format, astfel încât stratul subțire de oxid care se formează pe suprafața fierului se îndepărtează ușor. Aceasta expune o suprafață proaspătă acidului carbonic și permite continuarea procesului.