И эта самая ржавчина на гвоздях появляется тем быстрее, чем благоприятнее условия ее возникновения. Одним из таких важных условий в первую очередь нужно отнести высокую влажность воздуха, которая напрямую зависит от сырости окружающей среды. А при хранении с непосредственным взаимодействием с водой, ржавчина на железных гвоздях образуется с ускоренными темпами. Таким образом, из вышесказанного следует, что процесс ржавления возникает при контакте железного предмета с воздухом и водой (также известно, что вода в той или иной степени содержится в самом воздухе). Так как происходит этот процесс ржавления?
Для его объяснения обратимся к нашим знаниям из неорганической химии. Железо добывают из руд, в которых оно содержится в основном в виде оксидов и гидроксидов, то есть находится в химическом соединении с кислородом и водой. После переработки руды железо получают в свободном виде, из которого в последующем производят инструменты и материалы, в том числе и гвозди. Но железо в свободном виде долго существовать не способно, и стремится возвратиться в первоначальное свое состояние (оксид, гидроксид) с помощью окисления. Так вот этот химический процесс окисления металла кислородом называют коррозией. Он происходит, как известно из неорганической химии, при взаимодействии с окружающей средой (кислород является одним из мощнейших окислителей в природе). А исключительным случаем коррозии называют процесс ржавления, при котором образуются гидроксиды железа. Необходимым условием протекания данного процесса является присутствие влаги (непосредственно воды или водяных паров в воздухе).
Начинается процесс ржавления железа с передачи им электронов к кислороду, вследствие чего, в присутствии молекул воды происходит реакция восстановления двухатомного газа. Результатом является образование ионов гидроксидов, и повышение степени окисления железа. После чего окисленное железо вступает в реакцию с гидроксидными ионами, и доходит до состояния гидроксида железа (ΙΙ), а затем, при дальнейшем взаимодействии с молекулами воды и кислорода, образуется гидроксид железа (ΙΙΙ). Образование этих гидроксидов на поверхности железного гвоздя и обуславливает такое явление, как его ржавление. Эти самые гидроксиды железа и наблюдаем мы в виде темно-коричневого шероховатого налета на нем.
Стоит отметить, что цветовая гамма ржавчины не всегда постоянна. Это объясняется тем, что ржавчина не полностью состоит из гидроксидов железа (ΙΙ), (ΙΙΙ). Она обычно представлена смесью веществ (в состав ржавчины может входить и оксид железа), на само образование которых имеет влияние ряд внешних факторов (степень влажности воздуха, продолжительность процесса ржавления, качество поверхности изделия, кислотность окружающей среды, и так далее).
Процесс ржавления гвоздя с одной стороны прост, а с другой стороны имеет ряд особенностей, выраженных химическими закономерностями. Так ржавчина не образуется стремительно при непосредственном контакте железа с водой. Ведь реакция окисления металла будет протекать с определенной скоростью согласно химическим законам. Да, и чтобы этот процесс не происходил с гвоздями, держите их в сухом защищенном от влаги месте.
