Коррозия металлов
Коррозия — это разрушение металла под действием окружающей среды. При химической коррозии металл реагирует непосредственно с окислителем (O₂, галогенами, H₂S, SO₂); при электрохимической коррозии присутствует электролит (влажность, солёная вода), и два соприкасающихся металла (или металл и примесь) образуют гальваническую пару, в которой разрушается более активный металл. Железо ржавеет во влажном воздухе: Fe – 2e⁻ → Fe²⁺, O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻, а в целом 4Fe + 6H₂O + 3O₂ → 4Fe(OH)₃ (ржавчина, Fe₂O₃·nH₂O). Хотя алюминий активен, его защищает плотная плёнка Al₂O₃. Способы защиты — покрытия краской, эмалью и пластмассой; металлические покрытия (цинк, хром, никель); добавление ингибиторов в агрессивную среду; создание сплавов (нержавеющая сталь); и электрохимическая защита — к конструкции присоединяют пластину более активного металла (протектор, например Zn или Mg), которая становится анодом и разрушается, а железо, будучи катодом, сохраняется. Цинковое покрытие защищает железо даже при царапине (Zn активнее), но если поцарапать оловянное покрытие, железо ржавеет быстрее, так как олово менее активно, чем железо.
Наблюдение (со взрослым): в трёх прозрачных стаканах находятся (1) простая вода, (2) солёная вода, (3) вода, покрытая слоем растительного масла. Положите в каждый один чистый стальной шуруп или небольшой железный предмет, наблюдайте неделю и записывайте результаты. Не используйте острые железные предметы (гвозди, иглы); проводите опыт со взрослым. Кислоты не используются.