Introduction

การเกิดสนิม

แท้ที่จริงแล้ว การเกิดสนิมสามารถอธิบายได้ด้วยสมการไฟฟ้าเคมี โดยแบ่งปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแต่ละ ขั้วไฟฟ้าดังนี้

ขั้ว แอโนด (anode) เมื่อน้ำหรือความชื้นสัมผัสกับเหล็ก เหล็กจะเกิดการจ่ายอิเล็กตรอนดังสมการ
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e- หรือ Fe(s) → Fe3+(aq) + 3e-
ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในขั้วแอโนดนี้ เหล็กจะเกิดการปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation) จ่ายอิเล็กตรอนออกไป ทำให้เหล็กในสถานะที่เป็นของแข็งเปลี่ยนสภาพผุพังไปเป็นไอออนหรือเป็นสารประกอบออกไซด์ ขั้ว แคโทด (cathode) เกิดการรับอิเล็กตรอนของน้ำและอากาศจนเกิดเป็นไฮดรอกไซด์ไอออนขึ้นดังสมการ
O2 (g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)
ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในขั้วแอโนดนี้ เป็นการเกิดปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction) โดยน้ำและออกซิเจนในอากาศ รับอิเล็กตรอน ให้ผลิตภัณฑ์เป็นไฮดรอกไซด์ไอออน หลังจากนั้นผลิตภัณฑ์จากทั้งสองขั้ว คือ แอโนดและแคโทด ได้แก่ ไฮดรอกไซด์และเหล็กในสภาพไอออน จะรวมกันเกิดเป็นสนิมเหล็ก ดังสมการ
Fe2+(aq) + 2OH-(aq) → Fe(OH)2(s) 4Fe(OH)2(s) + O2(g) +2H2O → 4Fe(OH)3(s)
สนิมเป็นเรื่องของปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีพื้นฐานที่เราสามารถสังเกตได้ พบได้ในชีวิตประจำวัน