mængeberegning c niveau

Jeg fandt et lille uddrag fra en rapport jeg skrev i folkeskolen. Forhåbentlig kan den fortælle dig, hvordan redoxreaktioner kan bruges i dagligdagen.

Et i et moderne samfund spiller metaller en stor rolle. Det gælder om at undgå, at metallerne oxideres til metal-ioner. Denne »ødelæggelse« af metallet kaldes korrosion eller tæring. Den vigtigste korrosionsproces er naturligvis omdannelsen af jern til rust. En overflade af jern angribes meget hurtigt, når den på samme tid er i kontakt med vand [H2O] og med luftens oxygen [O2].

2Fe (s) + O2 (g) + 2H2O ? 2Fe2+ (aq) + 4OH- (aq)

Oxygen, der er opløst i vand, oxiderer derefter Fe2+ videre til Fe3+, som sammen med OH- danner det rødbrune stof, vi kender som rust:

O2 (aq) + 4Fe2+ (aq) + 8OH- (aq) ? 4FeO(OH) + 2H2O

Formlen for rust skrives [4FeO(OH)], dvs. rust er opbygget af [Fe3+], [O2-] og [OH-].


Man kan undgå rustdannelsen ved at forhindre jernet kommer i kontakt med vand og oxygen. Det kan man gøre ved at male jerngenstanden med en tæt maling eller ved at smøre den ind i vand-fortrængende olie.

Er jernet placeret under tørre forhold, dvs. udsat for en relativ luftfugtighed på under 60 %, ruster det ikke. Det er sjældent muligt at holde en normal bolig under denne grænse, og alt jern i bygninger skal derfor beskyttes mod rust.

Man kan også beskytte jern ved at overtrække det med et lag zink. Denne metode kaldes at galvanisere eller forzinke jernet. Zink holder sig godt, fordi der bliver dannet et tyndt, beskyttende lag på zinkoverfladen. Laget består af zinkoxid og zinkcarbonat.

Zinken vil virke beskyttende, også selvom der går hul i laget, så jern overfladen bliver blottet. Hvis der er elektrisk ledende forbindelse mellem zink og jern, vil zink afgive sine elektroner før jern. Zink står som sagt længere til venstre for jern i spændingsrækken. Man kan også sige, at man »ofrer« zinken for at bevare jernet.


Dette princip kendes også fra f.eks. varmtvandsbeholdere, som man beskytter ved at placere en stang magnesium af inde i. Magnesium stangen skal selvfølgelig fornys en gang imellem, fordi den tæres væk.

Jern kan også beskyttes ved at lave en legering med andre metaller. Rustfrit stål er en jernlegering, der har et stort indhold af chrom og nikkel.

Man kan også beskytte jern, ved hjælp af elektrisk beskyttelse. Man får jern-ionerne til at blive til jern igen, rustdannelsen går baglæns:

Fe2+ + 2e- ? Fe

Man kalder det også at gøre jernet immunt. Man giver rettere sagt jernet en negativ spænding ved hjælp af en jævnspændingskilde. Den elektriske beskyttelse bruges bl.a. ved nedgravede olietanke til olie fyrede huse.
Luftforurening fremmer i høj grad korrosionen af metaller. Det er blandt andet derfor at jern i nærheden af kul- og oliefyrede kraftværker ruster hurtigere. I en forurenet atmosfære kan selv rustfrit stål blive angrebet af korrosion.