Что такое ржавчина? Если вспомнить рыжеватый налёт на железе, оставленном в сыром месте, и аналогичный налёт на стенках сосуда, в котором оставили на некоторое время воду из подмосковных артезианских скважин, можно догадаться, что это гидроксиды (или гидратированные оксиды) железа III - Fe2O3·nH2O и Fe(OH)3.
А вот промежуточным продуктом реакции окисления этого металла в водной среде является оксид железа II.
2Fe + 2H2O + O2 ⟶ 2Fe(OH)2
В чистом виде это соединение, как ни странно, белое, точнее, бесцветное. Хотя во многих источниках его изображают совсем иначе.
Всё дело в том, что как раз в чистом-то виде мы можем его узреть только в лаборатории, и то - до той поры, пока оно не доокислится кислородом воздуха до привычного рыжего гидроксида железа III.
И вот теперь давайте перейдём к теме статьи.
РЕАКЦИЯ ШИКОРРА - это превращение того самого, промежуточного, соединения в оксид железа II,III (Fe3O4).
(На самом деле, там всё протекает в несколько этапов, но для простоты картины я вам представляю общий вид реакции.)
Казалось бы, а вам-то оно зачем нужно? Это ж химия, вот пусть химики ею и занимаются!
На самом деле, знать о существовании такой реакции нужно для понимания некоторых очень важных и серьёзных процессов.
Во-первых, стоит напомнить, что далеко не все сплавы на основе железа можно отнести к нержавеющим. Например, металлическая арматура железобетонных конструкций, как правило, всегда изготавливается из стали с более или менее высоким содержанием углерода. То есть она подвержена коррозии, а коли так - см. выше, что может образоваться в процессе ржавления.
Во-вторых, поскольку тут выделяется водород, имеет смысл напомнить об одной неприятной особенности этого газа - он способен растворяться в металлах, делая их хрупкими. Мне могут возразить - дескать, водорода из воды с помощью железа таким способом можно добыть ничтожно малое количества, да и растворение его в металле обычно происходить при высоких температурах. Всё это так, да. Но если посмотреть на систему в темпоральном разрезе, грубо говоря, если взять во внимание тот факт, что любая реакция может происходить при любой температуре, вопрос всего лишь во времени, окажется, что любая железобетонная конструкция с каждым десятилетием становится всё менее и менее прочной.
Поэтому когда говорят о захоронении ядовитых или радиоактивных отходах в каких-то ёмкостях, залитых бетоном и упрятанных глубоко под землю, в шахты, это только кажется, что оно - навечно. Пройдут годы, столетия, и контейнеры обязательно начнут разрушаться. В том числе, и в результате РЕАКЦИИ ШИКОРРА.
Это не говоря уже про всякие там плотины, тоннели, бункеры, мосты, небоскрёбы и пр.
А ещё, допускаю, реакцию важно учитывать, прогнозируя повышение концентрации водорода в водных коммуникациях или ёмкостях, выполненных из железа. Потому как там всё равно идут процессы коррозии, но ведь помимо ржавчины образуется и Н2. Может, они и разрушаются быстрее тоже от этого.
Герхард Оскар Шикорр (16 Ноября 1901 - ?) - немецкий металлург.
Родился в Берлине, работал директором коррозионной лаборатории в Штутгартском химическом исследовательском институте. Прославился своими исследованиями коррозии стали и сплавов железа.
К сожалению, это всё.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!