Ruginirea fierului

Coroziunea este un proces nedorit prin care multe metale cu potentiale de oxidare pozitive sau slab negative sunt transformate în compusi ai lor. Bine cunoscuta si deosebit de pagubitoare pentru economie este ruginirea ferului, de care ne vom ocupa întâi aici.
Pentru ca ferul sa rigineasca este necesara prezenta simultanta a aerului si a apei. În aer uscat ferul nu rugineste, nici în apa deoxigenata. Prezenta acizilor si a numitor saruri (de ex. a celor din apa de mare, NaCl, MgCl2 etc.) favorizeaza mult coroziunea. Alte saruri (de ex. Na2CO3) dinpotriva înhiba coroziunea.
Reactiile care au loc la ruginirea ferului sunt, dupa cunostiintele noastre, urmatoarele:

Fe -----> Fe? + 2é (a)
2H2O + 2é ----> 2H + 2H2O (b)

Daca concentratia ionilor de hidrogen este mare si deci reactiile (a) si (b) sunt rapide, atomii de hidrogen care se formeaza se împreuna dând molecule de hidrogen; pe suprafata ferului apar broboane de hidrogen gazos (2H ---> H2). În mod normal atomii de hidrogen reactioneaza însa cu moleculele de oxigen, dizolvate în apa, dând apa:

2H + 1/2O2(solutie) ---> H2O (c)

Ionii Fe? formati în reactia (a) reactioneaza cu apa continând oxigen (din aer, dizolvat) si da rugina (identica cu mineralul lepidocrocita;), an care ferul este în starea de oxidare +3:

2Fe? + 1/2 O2 + 7H2O ---> 2Fe(O)OH + 4 H2O (d)

În reactia (d) se formeaza deci ioni de hidrogen, care se consuma în reactia (b). Apa naturala contine întotdeauna putin bioxid de carbon dizolvat, care, la aceste concentratii joase, formeaza cu apa acid carbonicS CO2+H2O ---> H2CO3. În mare parte ionizatS H2CO3 + H2O ---> H2O + HCO3. Aceste concentratii joase de ioni de hidrogen sunt suficiente pentru a initia ruginirea.
Reactiile (a) si (b) nu au loc neaparat în acelasi punct al bucatii de fer care rugineste. Electronii ce iau nastere în reactia (a) pot curge prin fer si da nastere la atomi H în alt loc. Procesul acesta este mult favorizat daca în acest al doilea pun