Pengaratan

Pengaratan ialah pengoksidaan ferum kepada ferum(III) oksida terhidrat. Ia memerlukan kedua-dua air dan oksigen untuk berlaku, dan tiada satu pun mencukupi dengan sendirinya. Inggeris: rusting · Cina: 生锈.

Pengaratan ialah proses redoks. Atom ferum kehilangan elektron membentuk ion ferum(II) (Fe kepada Fe²⁺ tambah 2e-), yang kemudian dioksidakan lagi; oksigen yang terlarut dalam air menerima elektron itu, dan hasilnya ialah ferum(III) oksida terhidrat berwarna perang-kemerahan yang kita panggil karat. Kerana kedua-dua air dan oksigen diperlukan, ferum yang disimpan kering sepenuhnya atau ditutup rapat daripada udara tidak berkarat, manakala garam, asid dan sentuhan dengan logam kurang reaktif semuanya mempercepat pengaratan.

Contoh. Ujian klasik menggunakan tiga tabung uji: paku ferum dengan udara dan air berkarat; paku dalam air yang dididih di bawah minyak, tanpa udara, tidak; dan paku dalam udara kering di atas agen pengering tidak. Ini menunjukkan air dan oksigen bersama-sama ialah syarat yang perlu.

Kekeliruan yang perlu dielakkan. Jangan anggap pengaratan sebagai perkataan umum untuk kakisan. Pengaratan khususnya ialah kakisan ferum; kakisan ialah istilah lebih luas untuk pengoksidaan mana-mana logam oleh persekitarannya. Jangan juga kata pengaratan perlukan oksigen sahaja atau air sahaja; markahnya bergantung pada menyatakan kedua-duanya diperlukan.

Mencegahnya. Kerana pengaratan ialah pengoksidaan ferum, ia dicegah dengan menghalang air dan oksigen, atau dengan perlindungan korban menggunakan logam lebih reaktif, atau dengan penggalvanian. Kaedah ini dibina terus atas siri kereaktifan.

Melihat kimianya dengan lebih dekat. Ferum bertindak sebagai anod di tempat ia dioksidakan, dan bahagian berhampiran pada permukaan yang sama bertindak sebagai katod tempat oksigen dan air diturunkan, jadi satu kepingan ferum boleh berkelakuan seperti sel voltan kecil. Garam terlarut dan bendasing menjadikan sel setempat ini bekerja lebih cepat, sebab itulah ferum berkarat lebih pantas berhampiran laut dan pada logam kotor berbanding ferum bersih dalam udara kering.

Menerangkan pengaratan dan pencegahannya, dengan syarat dinyatakan dengan betul, ialah soalan standard, dan ia menyatukan pengoksidaan, setengah persamaan dan siri kereaktifan dalam Kimia SPM.