Vad är oxidation?

Ett nyklippt äpple blir brunt, en cykelfender blir rostig och ett koppar öre blir plötsligt grönt.Vad har alla dessa händelser gemensamt?De är alla exempel på en process som kallas oxidation.

Oxidation definieras som interaktionen mellan syremolekyler och alla de olika ämnena de kan kontakta, från metall till levande vävnad.Tekniskt sett, med upptäckten av elektroner, blev oxidation emellertid mer exakt definierad som förlusten av minst en elektron när två eller flera ämnen interagerar.Dessa ämnen kan eller inte inkludera syre.(Förresten, motsatsen till oxidation är reduktion mdash; tillägget av minst en elektron när ämnen kommer i kontakt med varandra.) Ibland är oxidation inte så dålig sak, som i bildandet av super hållbara anodiserade aluminium.Andra gånger kan oxidation vara destruktiv, såsom rostning av en bil eller förstörelse av färsk frukt.

Vi använde ofta orden oxidation och rost utbytbart, men inte alla material som interagerar med syremolekyler som faktiskt sönderdelas i tillrost.När det gäller järn skapar syre en långsam förbränningsprocess, vilket resulterar i det spröda bruna ämnet som vi kallar rost.När oxidation sker i koppar, å andra sidan, är resultatet en grönaktig beläggning som kallas kopparoxid.Metallen i sig försvagas inte genom oxidation, men ytan utvecklar en patina efter år av exponering för luft och vatten.

När den involverar syre beror oxidationsprocessen på mängden syre som finns i luften och naturen av luftenmaterial det vidrör.Sann oxidation sker på molekylnivå mdash;Vi ser bara de storskaliga effekterna eftersom syre orsakar fria radikaler på ytan att bryta bort.När det gäller färsk frukt ger huden vanligtvis en barriär mot oxidation.Det är därför de flesta frukter och grönsaker anländer i gott skick i livsmedelsbutiken.När huden har brutits kommer de enskilda cellerna dock i direktkontakt med luft och syremolekylerna börjar bränna dem.Resultatet är en form av rost som vi ser som brunaktiga fläckar eller fläckar.

Oxidation kan också vara ett problem för bilägare, eftersom de yttersta färgskikten ständigt utsätts för luft och vatten.Om bilens yttre ytor inte skyddas av en vaxbeläggning eller polyuretan kommer syremolekylerna i luften så småningom att börja interagera med färgen.När syre brinner upp de fria radikalerna i färgen blir finishen dumare och dumare.Restaureringsinsatser kan inkludera att ta bort flera lager av drabbad färg och applicera ett nytt skikt av skyddande medel.Detta är anledningen till att professionella bildetaljer rekommenderar att minst ett skikt av vax eller annat skyddsmedel används varje gång bilen tvättas.

Hemligheten med att förhindra oxidation orsakad av syre är att ge ett skikt av skydd mellan det exponerade materialet och luften.Detta kan betyda en vax eller en polyuretanbeläggning på en bil, ett lager färg på metallföremål eller en snabb spray av en antioxidant, som citronsaft, på utsatt frukt.Destruktiv oxidation kan inte uppstå om syre inte kan tränga igenom en yta för att nå de fria radikalerna som den längtar efter.

Det är därför rostfritt stål inte rostar och vanligt stål gör.Rostfritt stål har en tunn beläggning av en annan metall som inte innehåller fria radikaler.Regelbundet stål kan målas för skydd mot oxidation, men syre kan fortfarande utnyttja alla öppningar, oavsett hur små.Det är därför du kan hitta en målad metallcykel som fortfarande skadas av rost.