Rouille de fer est le processus par lequel la rouille est produite. La rouille en chimie est un composé chimique formé par l’oxydation du fer et de couleur brun rougeâtre. La rouille se forme lorsque le fer réagit avec l'eau en présence d'eau.

La rouille du fer est très nocive pour diverses machines et autres équipements en fer, car elle les affaiblit et diminue la durée de vie de la machine. Dans cet article, nous découvrirons en détail la rouille du fer, les facteurs affectant la rouille du fer et d’autres.

Table des matières

• Rouille de fer
• Quelle est la chimie derrière la rouille du fer ?
• Facteurs affectant la rouille du fer
• Quels sont les dommages causés par la rouille des objets en fer ?
• Comment prévenir la rouille ?
• Pourquoi la rouille est-elle un phénomène indésirable ?

Rouille de fer

La rouille est le phénomène de formation d'une couche brun rougeâtre sur la surface du fer en raison de l'action de l'air humide, et cette couche brun rougeâtre est appelée rouille. En termes simples, la rouille est une substance feuilletée rouge-brun qui se forme lorsqu'un objet en fer est exposé à l'air humide pendant une période prolongée. La rouille est le terme désignant ce phénomène. La rouille est oxydation de fer.

La rouille du fer et de l'acier est l'exemple le plus répandu de corrosion métallique. corrosion . La rouille des systèmes d’échappement et de la carrosserie des véhicules, des conduites d’eau et de nombreux types de structures en acier sont tous des exemples bien connus. L’action combinée de l’air et de l’eau sur le fer provoque sa rouille. La rouille ne se produit pas dans un air complètement sec ou complètement dépourvu d’eau. Les conditions atmosphériques et les contributions relatives des composants qui régulent la rouille définissent la composition particulière de la rouille. Il est principalement composé d’oxyde ferrique hydraté, la formule chimique de la rouille est donc Foi ₂ Ô ₃ .xH ₂ Ô .La réponse suivante peut caractériser grossièrement sa formation :

4Fe+3O ₂ +2xH ₂ O → 2Fe ₂ Ô ₃ .xH ₂ Ô

La surface extérieure du fer rouille d’abord en présence d’air humide, et une couche d’oxyde ferrique hydraté (rouille) se dépose sur la surface. Cette couche est délicate et poreuse et si elle devient trop épaisse, elle risque de tomber. Les couches de fer les plus basses sont exposées à l’environnement, ce qui les fait rouiller. Le fer finit par perdre de sa force à mesure que le processus se poursuit.

Quelle est la chimie derrière la rouille du fer ?

La rouille du fer est une réaction d’oxydation. Lors de la rouille, le fer se combine à l'oxygène de l'air en présence d'eau pour générer du Fe.₂Ô₃.xH₂O, un oxyde de fer (III) hydraté.

Cet oxyde de fer (Ill) hydraté est appelé rouille. La rouille est largement hydratée Oxyde de fer (III), Fe ₂ Ô ₃ .xH ₂ Ô . La couleur de la rouille est brun rougeâtre. Nous avons tous remarqué de la rouille brun rougeâtre sur des clous, des vis, des tuyaux et des balustrades en fer. Lorsqu'il est exposé à l'air humide, non seulement le fer, mais aussi l'acier, rouille. L’acier, quant à lui, résiste mieux à la rouille que le fer.

La rouille du fer est un changement chimique

Rouiller se forme lorsque le fer (ou un alliage de fer) est exposé à l’oxygène en présence d’humidité. Cette réaction n'est pas instantanée ; cela se déroule plutôt sur une longue période de temps. Les oxydes de fer se forment lorsque des atomes d'oxygène se combinent avec des atomes de fer. Les liaisons entre les atomes de fer dans l’objet/la structure s’en trouvent affaiblies.

L’état d’oxydation du fer augmente en raison de la réaction de rouille, qui est suivie d’une perte d’électrons. La rouille est principalement composée de deux types d’oxydes de fer qui diffèrent par l’état d’oxydation de l’atome de fer. Voici les oxydes :

1. L'oxyde de fer (II) est également connu sous le nom d'oxyde ferreux. Cette substance a un état d'oxydation de +2 et la formule chimique Laid .
2. L'oxyde de fer (III), souvent appelé oxyde ferrique, est un composé dans lequel l'atome de fer a un état d'oxydation de +3. Foi ₂ Ô ₃ est la formule chimique de cette substance.

Le fer est un agent réducteur, mais l’oxygène est un excellent agent oxydant. Lorsqu’il est exposé à l’oxygène, l’atome de fer cède facilement des électrons. La réaction chimique est décrite comme suit :

Foi → Foi ²⁺ + 2e ^–

Lorsque l’eau est présente, l’atome d’oxygène augmente l’état d’oxydation du fer.

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4Fe ²⁺ +O ₂ → 4Fé ³⁺ +2O ^2-

Les cations de fer et les molécules d’eau subissent maintenant les réactions acido-basiques suivantes.

Foi ²⁺ +2H ₂ O ⇌ Fe(OH) ₂ +2H ⁺

Foi ³⁺ + 3H ₂ O ⇌ Fe(OH) ₃ + 3H ⁺

La réaction directe entre les cations de fer et les ions hydroxydes produit également des hydroxydes de fer.

Ô ₂ +H ₂ O + 4e ^– → 4OH ^–

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Foi ²⁺ + 2OH ^– → Fe(OH) ₂

Foi ³⁺ +3OH ^– → Fe(OH) ₃

Les hydroxydes de fer qui en résultent sont désormais déshydratés, produisant les oxydes de fer qui composent la rouille. De nombreux processus chimiques sont impliqués dans ce processus, dont certains sont indiqués ci-dessous.

• Fe(OH) ₂ ⇌ FeO + H ₂ Ô
• 4Fe(OH) ₂ +O ₂ + xH ₂ O → 2Fe ₂ Ô ₃ .(x+4)H ₂ Ô
• Fe(OH) ₃ ⇌ FeO(OH) + H ₂ Ô
• FeO(OH) ⇌ Fe ₂ Ô ₃ +H ₂ Ô

Toutes les réactions chimiques énumérées ci-dessus ont un point commun : elles nécessitent toutes la présence d’eau et d’oxygène. En conséquence, la quantité d’oxygène et d’eau entourant le métal peut être limitée pour éviter la rouille.

Facteurs affectant la rouille du fer

De nombreux facteurs contribuent à la rouille du fer, notamment la quantité d’humidité dans l’air et le pH de l’environnement. Voici quelques-uns de ces éléments.

1. Humidité: La disponibilité de l'eau dans l'environnement limite la corrosion du fer. La cause la plus fréquente de rouille est l’exposition à la pluie.
2. Le processus de rouille est accéléré si le pH de l’environnement autour du métal est faible. Lorsque le fer est exposé aux pluies acides, il rouille plus rapidement. La corrosion du fer est ralentie par un pH plus élevé.
3. En raison de la présence de divers sels dans l’eau, le fer rouille plus rapidement. De nombreux ions présents dans l’eau salée accélèrent le processus de rouille grâce à des processus électrochimiques.
4. Impureté: Comparé au fer contenant une variété de métaux, le fer pur rouille plus lentement.

La taille de l’objet en fer peut également influencer la rapidité avec laquelle il rouille. Un énorme objet en fer, par exemple, est susceptible de présenter des défauts mineurs dus au processus de fusion. Ces failles fournissent une plate-forme aux attaques environnementales contre le métal.

Expérience pour prouver que l'air et l'humidité sont essentiels à la rouille

Procédure pour démontrer que la rouille nécessite de l’humidité et de l’air.

• Des clous en fer propres doivent être placés dans chacun des trois pots de test étiquetés A, B et C.
• Remplissez le tube à essai A avec de l’eau du robinet et bouchez-le.
• Remplissez le tube à essai B avec de l'eau distillée chaude, puis ajoutez environ 1 ml d'huile et bouchez-le. L’huile flottera à la surface de l’eau, empêchant l’air de s’évaporer.
• Remplissez le tube à essai C de chlorure de calcium anhydre et bouchez-le. Toute humidité de l'air sera absorbée par le chlorure de calcium anhydre.
• Attendez quelques jours pour que ces tubes à essai se déposent avant d'observer.

Observation

Les clous en fer rouillent dans le tube à essai A mais pas dans les tubes à essai B et C, selon les résultats. Les clous du tube à essai A se sont corrodés car ils ont été exposés à la fois à l’air et à l’eau. Les clous du tube à essai B sont uniquement exposés à l’eau, mais les clous du tube à essai C sont exposés à l’air sec.

Conclusion

Cette expérience démontre que la rouille nécessite à la fois de l’air (oxygène) et de l’humidité.

Quels sont les dommages causés par la rouille des objets en fer ?

La rouille est perméable et molle, et lorsqu'elle glisse de la surface d'un objet en fer rouillé, le fer en dessous rouille. En conséquence, la rouille du fer est un processus constant qui ronge les objets en fer au fil du temps, les rendant sans valeur. La rouille du fer provoque des dommages importants au fil du temps, car il est utilisé pour construire un large éventail de structures et de produits, notamment des ponts, des grilles, des balustrades, des portes et des carrosseries de voitures, d'autobus, de camions et de navires. Il va sans dire que nous devrions trouver un moyen d’empêcher le fer de rouiller.

Comment prévenir la rouille ?

La perte d’objets en fer due à la rouille a un impact économique énorme sur le pays et doit être évitée. Pour empêcher les objets en fer de rouiller, diverses techniques sont utilisées. Pour empêcher l'air et l'eau d'entrer, la majorité des méthodes nécessitent de recouvrir la pièce de fer avec quelque chose. Voici quelques-uns des moyens les plus courants pour empêcher le fer de rouiller :

La rouille du fer peut être évitée en peignant :

Enduire la surface du fer de peinture est le moyen le plus courant de l’empêcher de rouiller. Lorsque la peinture est appliquée sur la surface d'un objet en fer, elle empêche l'air et l'humidité d'entrer en contact avec l'objet, empêchant ainsi la rouille. Pour éviter la rouille, les grilles de fenêtres, les garde-corps, les ponts en fer, les meubles en acier, les wagons de chemin de fer et les carrosseries d'automobiles, d'autobus et de camions, entre autres, sont tous peints régulièrement.

La rouille du fer peut être évitée en appliquant de la graisse ou de l'huile :

Lorsque de la graisse ou de l’huile est placée sur la surface d’un objet en fer, l’air et l’humidité ne peuvent pas entrer en contact avec celui-ci, empêchant ainsi la corrosion. Les outils et pièces de machines en fer et en acier, par exemple, sont frottés avec de la graisse ou de l'huile pour éviter la corrosion.

La rouille du fer peut être évitée en alliant :

L'acier inoxydable est créé lorsque le fer est allié au chrome et au nickel. L'acier inoxydable est insensible à la rouille. Les ustensiles de cuisine, les ciseaux et le matériel médical en acier inoxydable, par exemple, ne se corrodent pas. L’acier inoxydable, en revanche, est trop cher pour être utilisé en grande quantité.

Écouter

L'étain n'est pas toxique et sa réactivité est inférieure à celle du fer. Les boîtes de conserve sont en conserve, ce qui implique qu'elles sont recouvertes d'une fine couche d'étain. En conséquence, lorsqu’une fine couche électrolytique d’étain est déposée sur des objets en fer et en acier, ces derniers sont protégés de la rouille. Les boîtes Tiffin en fer blanc sont utilisées car elles sont non toxiques et ne contaminent pas les aliments qu'elles contiennent. L'étamage empêche la rouille du fer.

Émaillage

L'émaillage est une procédure à haute température qui consiste à fusionner de la poudre de verre dans un substrat métallique. Les émaux peuvent être utilisés sur diverses surfaces, notamment le verre et la céramique. L'émaillage empêche la rouille du fer.

Galvanisation

La galvanisation protège contre la rouille les objets exposés à une humidité excessive, tels que les tôles de toit et les canalisations. La galvanisation est la technique consistant à appliquer une fine couche de zinc sur l'acier et le fer pour prévenir la rouille. Le fer galvanisé est du fer recouvert de zinc. Le zinc est plus réactif que le fer, donc en présence d'humidité, il interagit avec l'oxygène pour générer une couche invisible d'oxyde de zinc qui le protège d'une rouille supplémentaire. Il convient de noter que même si le revêtement de zinc des produits en fer galvanisé est brisé, ils restent exempts de rouille. C’est le cas parce que le zinc est plus réactif que le fer.

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Galvanoplastie

La galvanoplastie est une autre méthode pour empêcher les objets de rouiller. Dans cette procédure, des métaux non corrosifs, notamment l'étain, le nickel et le chrome, sont déposés par galvanoplastie sur le fer. Cette technique empêche non seulement les marchandises de rouiller, mais améliore également leur beauté. Les équipements de salle de bains et les éléments de véhicules tels que les guidons de vélo, les pare-chocs de voiture, etc. sont des exemples d'articles chromés.

Pourquoi la rouille est-elle un phénomène indésirable ?

La rouille du fer est un phénomène très indésirable et rend le fer très faible. Cela rend le fer feuilleté et faible, et dégrade sa résistance, son apparence et sa perméabilité. La rouille du fer peut endommager les automobiles, les rampes, les grilles et autres structures en fer. Cela réduit la durée de vie des produits Iron et les rend risqués à utiliser.

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Exemples de questions sur la rouille du fer

Question 1 : Quel est le processus de rouille du fer ?

Répondre:

La rouille du fer est une réaction d’oxydation. En présence d'eau, le fer métallique interagit avec l'oxygène de l'air pour générer de l'oxyde de fer (III) hydraté, Fe.₂Ô₃.xH₂O. Cet oxyde de fer (III) hydraté est appelé rouille. La rouille est un oxyde de fer (III) largement hydraté, Fe₂Ô₃.xH₂O, en conséquence. La rouille est une teinte brun rougeâtre

Question 2 : Comment s’appelle la rouille du fer ?

Répondre:

La rouille est le phénomène de formation d'un revêtement brun rougeâtre sur la surface du fer en raison de l'action de l'air humide, et le revêtement brun rougeâtre est appelé rouille.

Question 3 : Comment prévenir la rouille du fer ?

Répondre:

La rouille du fer peut être évitée par les méthodes suivantes,

mockito à chaque fois

• Appliquer de la peinture
• Appliquer de la graisse ou de l'huile
• Par galvanisation
• Par galvanoplastie
• Utiliser du fer allié pour fabriquer de l’acier inoxydable
• Par étamage
• Utilisation de l'émaillage

Question 4 : Qu’est-ce que Rust ?

Répondre:

Lorsque le fer est exposé à l’air pendant une période prolongée, il s’oxyde et développe un oxyde de fer brun rougeâtre à la surface. La rouille est le nom de ce matériau brun rougeâtre. La rouille se forme via l'équation suivante,

4Fe+3O ₂ +2xH ₂ O → 2Fe ₂ Ô ₃ .xH ₂ Ô

Question 5 : Comment la rouille endommage-t-elle les objets en fer ?

Répondre:

La rouille est perméable et molle, et lorsqu'elle glisse de la surface d'un objet en fer rouillé, le fer en dessous rouille. En conséquence, la rouille du fer est un processus constant qui ronge les objets en fer au fil du temps, les rendant sans valeur. La rouille du fer provoque des dommages importants au fil du temps, car il est utilisé pour construire un large éventail de structures et de produits, notamment des ponts, des grilles, des balustrades, des portes et des carrosseries de voitures, d'autobus, de camions et de navires. Il va sans dire que nous devrions trouver un moyen d’empêcher le fer de rouiller.

Question 6 : Quelles sont les conditions nécessaires à la rouille ?

Répondre:

De nombreux facteurs contribuent à la rouille du fer, notamment la quantité d’humidité dans l’air et le pH de l’environnement. Voici quelques-uns de ces éléments.

• Humidité: La disponibilité de l'eau dans l'environnement limite la corrosion du fer.
• Le processus de rouille est accéléré si le pH de l’environnement autour du métal est faible.
• En raison de la présence de divers sels dans l’eau, le fer rouille plus rapidement.
• Impureté: Comparé au fer contenant une variété de métaux, le fer pur rouille plus lentement.

Vérifiez également,

• Chlore (Cl)
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Rouille du fer-FAQ

1. Que sont les changements physiques et chimiques ?

Les changements qui se produisent dans un composé sont appelés changements. Les changements qui se produisent dans les propriétés physiques du composé sont appelés changements physiques, tandis que les changements qui se produisent dans les propriétés chimiques du composé sont appelés changements chimiques.

2. La rouille du fer est-elle un changement physique ou chimique ?

La rouille est constituée d'oxyde de fer (Fe₂Ô₃). De ce fait, rouille et fer ne sont pas synonymes. La rouille est une réaction d’oxydation et donc un changement chimique.

3. Qu’est-ce qui fait rouiller le fer ?

La rouille est une réaction d’oxydation et elle se produit lorsque le fer réagit avec l’oxygène et l’eau.

4. Quelle est la réaction chimique de la rouille ?

La réaction chimique de la rouille est, 4Fe+3O ₂ +6H ₂ O → 4Fe(OH) ₃ .

5. Quel type de réaction chimique est la rouille du fer ?

La rouille du fer est une réaction d’oxydation.