Что такое оксидирование: оксидирование | это… Что такое оксидирование?

Оксидирование — что это, виды, особенности

В процессе обработки металла большое значение имеет правильная защита материала от коррозии. Именно коррозийное разрушение приводит к тому, что металлические изделия постепенно начинают терять свою прочность и надежность, значительно уменьшается их устойчивость к внешним нагрузкам.

В промышленности создано большое количество методов, которые могли бы существенно нарастить качество защиты от коррозии. И одним из таких распространенных средств является оксидирование.

Этот материал мы посвятим рассмотрению вопроса о том, что такое оксидирование, как оно проводится и работает. Это помогает лучше понять особенности процесса, провести его в полном соответствии со всеми установленными техническими требованиями.

Что такое оксидирование

Химический состав металла отличается возможностью появления на нем специальных оксидных пленок, если оказываются созданы соответствующие условия. Это необходимо для того, чтобы исключить контакт материала с источниками окисления, затормозить постепенный процесс разрушения металла.

Кроме непосредственной задачи по защите материала, оксидирование также может использоваться и в целях изменения внешнего вида материала. Это помогает придать ему особые внешние качества, сделать значительно более красивым и эстетичным.

Сам процесс оксидирования может проводиться различными способами. В промышленности встречается электрохимическое, химическое, микродуговое и термическое оксидирование. В этом материале мы расскажем о том, чем различные средства отличаются друг от друга.

Химическое оксидирование

Существует множество средств, при помощи которых потенциально может проводиться оксидирование. И химический способ относится к категории одних из наиболее часто используемых.

Применение такого средства предполагает, что будет проводиться обработка изделия в растворе с четко продуманной рецептурой. Это могут быть как расплавы, так и окислители. В составе такого раствора часто встречаются нитраты, хроматы и другие компоненты, способные оказывать на материал аналогичное окислительное воздействие.

В процессе проводится пассивация поверхности. Это значит, что в результате химической реакции начинает формироваться декоративный или защитный слой, блокируется воздействие агрессивных внешних сред, потенциальных катализаторов коррозии.

Химическим методом можно оксидировать как черные, так и цветные металлы. В случае с черными металлами, температура раствора должна составляет 30-100 °С. Лучше всего показывают себя при проведении обработки составы с большим содержанием щелочей или кислот.

Если оксидирование планируется проводить с использованием кислот, раствор выбирается с учетом текущего состава и других особенностей металла. Чаще всего смешивается сразу несколько кислот, которые могли бы сформировать на поверхности материала специальную оксидную пленку. Больше всего распространены соляная и азотная кислоты, к которым могут добавляться различные присадки.

Не менее распространено и щелочное оксидирование. Диапазон температур при его проведении составляет 30-180 °С и чтобы добиться корректного проведения процедуры, его стоит строго соблюдать. При этом раствор создается на основании различных типов окислителей. После того, как обработка будет завершена, с поверхности удаляются все следы рабочего состава, деталь проходит просушивание. Иногда этот метод комбинируется со специальной обработкой в окислительных растворах.

Химическое оксидирование хорошо показывает себя на практике. При этом стоит учитывать, что формируемый на поверхности материала слой менее стойкий и долговечный, чем пленка, которая вырабатывается при использовании другого распространенного метода – анодирования.

Термическое оксидирование

Как можно понять по названию, такой процесс напрямую связан с использованием при обработке металла высоких температур. Но просто нагреть металл недостаточно. Требуется также поместить изделие в среду, которая сформирована с нужным уровнем содержания кислорода.

Чтобы прогреть материал до установленного уровня, требуется использовать специальную печь. Если планируется оксидировать сталь низколегированной группы, либо сделать это с железом, температура не должна превышать отметку в 350 градусов.

Когда проводится обработка легированной стали, максимальная температура увеличивается до 700 °С. Длительность обработки при этом составляет около часа.

Этот метод формирования оксидной пленки наиболее распространен при работе с кремнием. Чтобы материал получил высокий уровень защитных свойств, требуется создавать температуру, которая будет находиться в диапазоне от 800 до 1200 °С.

Анодирование

Анодированием называют оксидирование анодным либо электрохимическим методом. Потому, если вы встречаете такие обозначения процесса, можно сразу понять, что речь идет об одной и той же процедуре.

Чтобы сформировать стойкую оксидную пленку, применяется электролит. Он может быть как твердым, так и жидким. Когда проводится анодирование, используется положительный потенциал поверхности металла.

Активно используется анодирование, если нужно изменить внешние свойства материала, сделать его более эстетичным. При этом удается комбинировать как декоративные, так и защитные свойства для достижения одной цели.

Метод отличается универсальностью. Его можно применять для разных вариантов металлов и сплавов, но с учетом их первоначального состава. Как показывает практика, более всего распространен такой метод в том случае, если требуется провести обработку алюминия.

Плазменное оксидирование

При рассмотрении особенностей такого процесса нельзя забывать про использование плазменного метода обработки. Его особенность заключается в том, что в отличие от термического оксидирования, формируется не высокая, а низкая температура. Само изделие при этом находится внутри специально созданной с учетом особенностей материала плазменной среды.

При формировании плазмы используется ток. Таким образом удается обрабатывать кремний, а также полупроводники из различных материалов. Кроме своих непосредственных задач по защите, метод востребован, потому что помогает повысить степень светочувствительности некоторых типов изделий, которые нуждаются в этом больше всего.

Микродуговое оксидирование

Еще один метод, который активно применяется в ходе работ по созданию оксидных пленок – это микродуговое оксидирование. Название этого процесса также можно встретить под кратким обозначением «МДО».

Оксидные слои, которые формируются в результате такого воздействия на материал, оказываются многофункциональными. Эта методика во многом схожа по своим особенностям с анодной обработкой. Защитные свойства, которые формируются в результате, оказываются очень высокими.

Материал отлично защищается от термического воздействия, изолируется от агрессивных сред, которые провоцируют формирование коррозии. Нельзя также забывать и про декоративные особенности. Со стороны может показаться, что изделие после микродугового оксидирования становится керамическим. Но это только внешнее впечатление, потому что все остальные центральные особенности сохраняются.

Как отмечают специалисты, если рассматривать все методы оксидирования, то именно микродуговое привлекает к себе заметный интерес. Оно помогает формировать очень стойкое и прочное покрытие, что решает распространенную проблему – стирание оксидной пленки, потенциально приводящее к развитию коррозии и другим вариантам повреждения материала.

Чтобы провести микродуговое оксидирование применяется электролит с малым уровнем концентрации щелочи. При этом в него подается переменный или импульсный ток строго заданной частоты. Специального изменения свойств и какой-либо дополнительной подготовки при этом не требуется – материал просто нужно очистить.

Во время создания оксидных пленок применяется большое количество микроразрядов. Они передвигаются по хаотичным траекториям. При этом, удается сформировать как термическое, так и плазмохимическое воздействие.

Одно из преимуществ такого метода заключается в том, что само покрытие оказывается очень глубоко проникающим. Ему удается проникнуть вглубь материала на 70%. При этом еще 30% покрытия оказывается с наружной стороны, что позволяет формировать комплексную защиту с максимальной степенью защищенности.

Стоит также обратить внимание и на толщину покрытия. Она варьируется в диапазоне от 200 до 250 кг, что позволяет говорить о по-настоящему высоких показателях. При выборе определенной температуры электролита также уделяется большое внимание тому, с каким исходным материалом предстоит работать. Температура отличается от 15 до 400 °С.

Большое значение также имеет и то, какой именно электролит применяется в процессе. Вне зависимости от того, какой состав используется, какого-либо особого влияния на окружающую среду не оказывается.

В пользу выбора такого метода говорит доступность оборудования, его компактность и тот факт, что сами электролиты отличаются повышенным уровнем рассеивающих свойств. Это помогает работать с различными деталями, в том числе теми, у которых сложная форма, есть большое количество выемок и других особенностей рельефа поверхности.

Особенности использования оксидирования в процессе работы с алюминиевыми сплавами

При рассмотрении особенностей процесса оксидирования, особенно пристальное внимание стоит уделить вопросу создания оксидных слоев непосредственно на поверхности материала. Причина заключается в том, что в этом случае допустить ошибку становится значительно проще, чем с в случае с черными металлами. Тогда вся работа пойдет насмарку.

В процессе работы с алюминием используется несколько описанных ранее методов. Это химический, микродуговой и электрохимический. Рассмотрим их подробнее далее.

Анодное оксидирование алюминия и его сплавов

Во время работы с алюминием часто применяется его анодирование. Этот метод помогает значительно повысить степень защищенности от атмосферной коррозии, как для самого материала, так и для сплавов, которые формируются на его основе. Создание стойкой оксидной пленки таким методом также помогает подготовить поверхность для последующего успешного выполнения окрашивания выбранным типом состава.

Во время  подобного метода обработки, с внешней стороны материала удается получить стойкое покрытие, которое будет отличаться повышенным уровнем защиты как от контакта с водой, так и кислот. Если рассматривать состав пленки, то больше всего в ней будет именно оксида алюминия. При этом стоит также обратить внимание на то, что основные характеристики твердости будут меняться в зависимости от того, какой состав у исходного материала:

• Технический алюминий – от 5000 до 6000 Мпа.
• Алюминиевые сплавы – от 2000 до 5000 Мпа.

Еще один важный показатель слоя, который формируется при использовании анодного оксидирования составляет 1014 – 1015 Ом·м.

Важная особенность анодного оксидирования заключается в том, что оно позволяет гибко формировать особенности каждого конкретного слоя. Он может иметь разную твердость, степень пористости, эластичность и другие ключевые показатели, которые стоит учитывать. Все что нужно при выполнении обработки для изменения характеристик конкретного слоя – отрегулировать состав электролита или сменить характеристики проводимого в конкретном случае электролиза.

Если электролит, который применяется в конкретном случае, создает кислую или нейтральную среду, на поверхности защитный слой создается очень быстро. При этом происходит стремительное твердение до заданных ранее показателей.

Электрохимическое оксидирование алюминия

Если в рамках выполняемой обработки выполняется электрохимическое оксидирование, то первичная пленка оказывается очень тонкой. Чтобы сделать ее значительно более толстой, требуется применять кислород.

На практике доказано, что рост пленки прекращается в том случае, если она достигает толщины 0,1 мкм. Чтобы спровоцировать дальнейшее разрастание защитного слоя, нужно использовать повышение напряжения строго в первоначально заданном диапазоне.

Стоит также обратить внимание на способность электролита к постепенному растворению формирующегося оксида алюминия и пленки, которую он способен создавать на поверхности материала. Потому нужно контролировать параметры проведения процедуры для того, чтобы пленка не растворялась, а наращивалась до уровня толщины до 2 мкм. Покрытие в таком случае будет отличаться как хорошими защитными показателями, так и низким уровнем пористости.

Если во время процедуры используется электролит, он может быстро растворить оксидный слой, либо сделать пленку значительно более толстой. Это зависит от состава, температуры и других условий.

В ряде случаев наблюдается ситуация, при которой скорость окисления значительно  превышает скорость процесса, с которым на материале формируются окислы. В таком случае нужно контролировать ее стандартными методами.

Также стоит обратить внимание на степень толщины оксидной пленки. На этот параметр напрямую влияет то, насколько хорошо электролит может растворять конкретные варианты оксидов, как ведет себя материал, который оказывается погружен в него.

Еще один параметр, на который стоит обратить внимание – это непосредственно сама толщина оксидного покрытия. Во многом на нее влияет состав алюминия и сплавов, которые создаются на его основе. Считается, что обработка чистого алюминия значительно проще, чем работа с его сплавами – при анодировании слой удается сформировать значительно быстрее.

Если в сплаве есть большое количество различных добавок, пленка будет образовываться медленнее, значительно сложнее будет сформировать пленку, которая по своим характеристикам полностью подходит под ваши требования. Особенно сильное негативное влияние на качество оксидирования оказывает наличие в составе сплава таких компонентов, как медь, железо, марганец и магний. Если они есть, велика вероятность того, что защитная прослойка станет менее качественной и ровной. Такой дефект провоцируется тем, что при формировании пленки происходит формирование соединений, которые затем растворяются, создают пленки и пустоты.

Применение оксидирования помогает получить пленку, которая состоит сразу из двух слоев. Один  располагается непосредственно на границе с металлом. Именно он отвечает за формирование стабильной барьерной среды. Второй слой более толстый, в нем больше пор, выше мягкость. Он эффективно проникает в сам материал и делает его значительно более защищенным от большинства потенциальных внешних угроз.

Химическое оксидирование алюминия

Рассматривая процесс формирования на алюминии и его сплавах специальной оксидной пленки, стоит обратить внимание и на методы химического оксидирования. Эта технология востребована в промышленности, потому что отличается доступной стоимостью, сравнительной простой в реализации подготовкой изделия и рядом других преимуществ.

Важная особенность такого процесса заключается в том, что он не использует во время работы электрического тока. Изделие  из алюминия или одного из сплавов помещается непосредственно в раствор хроматов. Это стимулирует постепенное появление оксидных пленок, помогает значительно ускорить процесс работы с крупными партиями – доступна одновременная параллельная обработка деталей.

Стоит отметить высокий уровень качества пленок, который, тем не менее, уступает анодированию и электрохимическим пленкам. Толщина подобного покрытия будет составлять до 3 мкм. Подобного оксидного слоя на практике вполне хватает для того, чтобы устранить большинство потенциальных угроз и оградить заготовку от негативного воздействия внешних агрессивных сред.

Именно при проведении химического оксидирования на первый план выходит контроль температуры. Большое значение имеет также и сам состав электролита, который активно будет использоваться в процессе.

Если в растворе, который применяется при подобной обработке детали, слишком мало щелочи, пленка будет слишком тонкой. Когда наблюдается перегрев есть вероятность получения рыхлой прослойки, которая не сможет выдержать значительного механического давления, сотрется и откроет путь для формирования коррозии.

Финишная обработка оксидных пленок

Наконец, стоит обратить внимание на проведение качественной финишной обработки оксидного слоя, который успел сформироваться на поверхности материала.

Существует два основных метода, которые могут использоваться в процессе:

• Проведение уплотнения. Средство направлено на то, чтобы слой оксидов стал заметно более стойким к коррозии, воздействию света. Это также помогает существенно нарастить его диэлектрические свойства – такая особенность проверена на практике. При проведении уплотнения хорошо показывает себя прогретая до температуры кипения вода. В нее могут добавляться соли, поверхностно-активные вещества. Все это помогает заметно увеличить скорость проведения такого процесса.
• Окрашивание. Пленки также могут окрашиваться – это позволяет сделать изделие более привлекательным внешне, а также сформировать дополнительный защитный слой, который ограничит потенциальный контакт с агрессивными средами. Чтобы краска легла ровно и без дефектов, пленка качественно промывается, с нее удаляются все посторонние загрязнения. Потом начинается непосредственное окрашивание. При этом стоит обратить внимание на то, что показатели пористости созданного ранее активного слоя напрямую влияют на то, какой цвет получит покрытие и насколько стойким оно в итоге окажется.

Оцинковка как средство защиты от коррозии

Еще один метод, который помогает надежно защитить материал от контакта с внешними агрессивными средами – проведение цинкования. Наша компания предоставляет клиентам профессиональное горячее цинкование с применением передового современного оборудования.

Есть сразу несколько причин обратиться к нам:

• Большие производственные мощности. У нас есть три крупных цеха для выполнения горячего цинкования. Мощность предприятия составляет до 120 тысяч тонн продукции в год.
• Высокий уровень качества. Мы строго следим за требованиями ГОСТ 9.307-89. Также на предприятии используется лучшее оборудование немецко-австрийской фирмы KVK KOERNER и чешской фирмы EKOMOR. Это позволяет нам быть уверенными в высоком уровне работы и предоставлять официальные гарантии.
• Большой опыт. Мы успешно работаем на рынке с 2007 года. За это время было реализовано множество проектов.

Чтобы связаться с нами, получить дополнительные консультации по всем вопросам, касающимся сроков выполнения вашего заказа и других задач, достаточно просто оставить заявку на сайте или позвонить по указанным телефонам.

Вернуться к статьям

Поделиться статьей

описание технологии, виды и способы

Оксидирование стали заключается в формировании на поверхности изделия или детали пленки окислов. Оксидное покрытие по многим свойствам (антикоррозионным, адгезионным, маслоемким) близко к фосфатному. Цвет стального изделия после оксидирования в зависимости от режима процесса меняется от темно-серого до блестяще-черного.

Оксидные покрытия могут быть получены, термическим, химическим и электролитическим методами. Наиболее распространен химический способ, позволяющий получать, например, на стали пленки толщиной до 3 мкм. Пленки эти пористы и пригодны для защитных покрытий только в легких коррозионных условиях, (например, для защиты мелких деталей, работающих в помещении). Считается, что по собственной антикоррозионной стойкости фосфатные покрытия превышают оксидные.

Фосфатированные или оксидированные изделия могут применяться только в легких (Л) условиях эксплуатации, если эти покрытия подвергнуты промасливанию или гидрофобизированию — в средних (С) и жестких (Ж).

1. Суть и назначение технологии

Оксидирование стали основано на окислительно-восстановительной реакции металла при его взаимодействии с атмосферным кислородом, электролитом или специальными кислотно-щелочными растворами, в результате чего на поверхности детали образуется защитная пленка, которая улучшает технические свойства металла:

• повышает твердость;

• уменьшает трение;

• увеличивает прирабатываемость деталей;

• увеличивает срок службы;

• создает декоративное покрытие (если добавить в электролит красящий раствор, можно получать поверхности с различной окраской).

Оксидные покрытия используются в различных сферах. Например, в ювелирной промышленности и бижутерии оксидные покрытия наносятся на многие металлы, включая серебро, алюминий, медь, титан, латунь и бронзу. Суть их обработки заключается в повышении прочности и придании дополнительных декоративных свойств. Так, изделия из серебра прекрасно держат форму, что позволяет изготавливать ювелирные изделия с острыми углами и тонкими узорами. Оксиды также можно использовать для создания винтажных и других эффектов.

В зависимости от характеристик и свойств металла, для создания сложных оксидов на той или иной поверхности используются различные методы.

Хорошей новостью является то, что процесс окисления распространяется по поверхности тонким слоем в несколько микрон. В этом случае размеры детали и посадочные места сверху и на поверхности остаются неизменными.

2. Виды оксидирования металлов

Существует несколько видов технологий нанесения защитных покрытий различной сложности. Простейший способ используется уже много веков и доступен каждому, кто хочет нанести защитную пленку на деталь в домашних условиях. Более сложные методы требуют специального оборудования и выполняются только в производственных условиях:

• микродуговой;

• горячий;

• холодный.

К микродуговому относится способ создания оксидной пленки с помощью электролизной установки. Обычно применяется для алюминия, серебра и их сплавов. Окисление происходит в результате прохождения тока через деталь, образуются области с высокой температурой и давлением.

Горячее оксидирование заключается в значительном нагреве детали или раствора для ускорения процесса образования оксидной пленки.

К холодным относятся, в основном, методы химического покрытия и плазменного, когда поверхность насыщается кислородом под воздействием микротоков или в насыщенном растворе солей.

3. Химическое оксидирования

Процесс химического оксидирования осуществляют путем погружения компонентов в различные растворы. Низкотемпературное покрытие осуществляется при температуре от 30 до 180 °C. Сталь погружают в щелочной или кислотный раствор с марганцем. После извлечения из ванны его смазывают маслом или пропитывают в течение нескольких секунд.

Электрохимическое оксидное покрытие наносится при низких температурах до 100 °C. Электролит представляет собой раствор нескольких нитратов и хроматов. Сталь имеет черное покрытие.

Пищевая нержавеющая сталь содержит ряд легирующих элементов, включая хром и марганец. Требуется современное оборудование для нанесения покрытий. В домашних условиях ее можно оксидировать в жидкости с нитратом натрия. Поверхность имеет ярко-синий цвет.

3.1 Анодное оксидирование

Анодное оксидирование небольших деталей может быть выполнено в домашней мастерской. Для этого необходимы аккумулятор и выпрямитель тока. Анод подключается к заготовке и источнику постоянного тока. Когда сталь погружают в раствор слабокислого электролита, электроны начинают движение, и вместе с ними частицы солей и кислот проникают в верхний слой металла. Это приводит к образованию кристаллов железа со сложными оксидами. Они постепенно покрывают всю поверхность детали, образуя слой в несколько микрон.

Скорость процесса можно регулировать для формирования оксидной пленки нужной толщины путем изменения силы тока и повышения температуры электролита. Анодирование влияет на исходные характеристики стали и цветных металлов:

• изменяет цвет;

• повышает сопротивление;

• мембрана имеет низкую электропроводимость;

• не допускает образования простых оксидов железа — коррозии.

3.2 Термическое оксидирование

Те, кто наблюдал за сваркой или нагревом деталей в термических печах, видели, как эта поверхность приобретает цвет от желтого до синего и черного. Они определяются температурой, при которой сталь была нагрета в конкретной точке. Чем выше температура металла, тем больше он окисляется и тем темнее цвет.

Для проведения термического окисления достаточно нагреть поверхность до 300 ⁰C. На стали появится тонкая пленка из желтых и светло-коричневых оксидов. Чем выше содержание легирующих элементов, тем сильнее нужно нагревать сталь.

Нагрев часто используется для ускорения химического и анодного оксидирование стали. Помещенный в горячий раствор натриевой селитры или смеси кислот металл быстрее вступает в реакцию.

3.3 Плазменное оксидирование

Метод холодного оксидирования представляет собой плазменное покрытие компонентов. Окисление происходит при низких температурах. Компонент помещается в плазму, создаваемую высокочастотными или СВЧ токами, подобными тем, которые генерируются в микроволновой печи. В камере содержится высокий уровень кислорода.

Плазменное оксидирование в основном используется для улучшения светочувствительности и электропроводности компонентов в оптическом оборудовании и печатных платах.

3.4 Лазерное оксидирование

Оксидирование изделия с помощью лазера возможно только в промышленных условиях. Деталь кладется на стол или зажимается в патроне, пишется программа, и лазер поочередно нагревает узкие полоски по всей поверхности. Хороший вариант — применение станков с ЧПУ.

Недостатком лазерного оксидирования является то, что оно затрагивает только внешнюю поверхность заготовки. Лазерная головка не проходит в отверстия малого диаметра.

3.5 Оксидирование своими руками

Сделать защитное покрытие в домашних критериях проще всего по вековому рецепту. Для этого стальная заготовка должна быть очищена от всех видов грязи и протравлена слабокислым раствором. Любые пятна, оставленные на железе, будут препятствовать процессу оксидирования.

1. Конструкционную сталь нагревают до 300 ⁰C. Для легированных и углеродистых сталей требуются более высокие температуры. Чем больше легирующих элементов, тем интенсивнее должен быть нагрев.

2. Горячую заготовку опускают в льняное масло на 8-18 минут.

3. Процесс повторяется от четырех до шести раз, чтобы обеспечить защиту стали от ржавчины и сформировать плотный изоляционный слой.

4. Закаленные стали при нагревании до температуры выше 300 ⁰C могут размягчаться. Поэтому металл после закалки нагревают токами индуктора до 250-280 ⁰C. Если нет возможности нагреть только поверхность заготовки, температуру снижают до 220-250 °C, увеличивая количество нагревов и окунаний.

Льняное масло использовалось в течение многих веков. На данный момент его можно заменить веретенным маслом, которое широко используется для закалки стали.

Оксидированное серебро: как делают, технологии, особенности, фото

Оксидирование − вид декоративной обработки серебра, технологию ювелиры используют при создании эксклюзивных украшений. Узор серебряных колец, серег, браслетов, перстней, подвесок приобретает дополнительный объем и рельеф. Ювелирные украшения из оксидированного серебра носят стильные женщины, брутальные мужчины.

Технология оксидирования серебра

Ювелирные украшения из оксидированного серебра со временем меньше тускнеют, обладают коррозийной стойкостью. Объяснение простое − в ходе обработки поверхность изделий покрывается прочной сульфидной, оксидной пленкой.

На промышленных предприятиях, в кустарных мастерских и домашних условиях оксидированное серебро получают двумя способами:

• химическим;
• электролитическим.

Для создания цветного декоративного покрытия используют электролиты, растворы, содержащие хромовокислый калий

Технология химического оксидирования серебра

Химическим способом серебряные изделия окрашивают за 10−15 минут. Конечный оттенок зависит от времени выдержки, температуры и состава рабочего раствора. Его основной компонент – серная печень, ее получают за 15−20 минут, сплавляя в железной чашке два ингредиента: 1 часть серы (S), 1−2 части сухого поташа – кальцинированной соды (K₂CO₂).

Составы для оксидирования готовят несколькими способами:

• первый вариант − вода, серная печень;
• второй вариант − вода, серная печень, углекислый аммоний;
• третий вариант − вода, серная печень, хлористый аммоний.

Раствор подогревают до 60−70 ℃, опускают в него предварительно обезжиренное украшение, регулируя время обработки, получают оксидную пленку нужного цвета. Если состав приготовлен первым способом, то ее оттенки варьируются от светло-серого до черного, вторым − от серо-синего до черного с синим, третьим – от светло-серого до темно-голубого.

Получив нужный цвет, украшение вынимают из раствора, промывают в воде, дают обсохнуть. Потом, используя пемзовую пудру, мел, суконку, поверхность очищают. На последнем этапе мягкой латунной щеткой наводят красивый глянец.

Электрохимическое оксидирование

Этот технологический процесс при плотности тока 0,1−0,5 A/дм² и температуре 25 ℃ длится 1−5 минут, во время него украшения опускают в раствор электролита:

• сернистый натрий − 20−30 г/л;
• сернокислый натрий − 15−20 г/л;
• серная кислота − 5−10 г/л;
• ацетон − 3−5 г/л.

Цвет пленки – черный с синим, время сушки при температуре 60−70 ℃ составляет 5−10 минут.

Плюсы и минусы оксидированного серебра

После полировки выпуклые зоны светлеют, рисунок становится объемным. Вставки из природных камней на фоне состаренного серебра смотрятся богаче. Оксидная пленка защищает поверхность от мелких механических украшений, создает яркие акценты.

Декоративная пленка со временем стирается, ее восстанавливают повторным оксидированием

Ювелиры чаще используют технологию химического создания оксидной пленки. Она экономически выгоднее, позволяет создавать различные оттенки за счет изменения времени выдержки, температуры раствора.

Уход за украшениями из оксидированного серебра

За кольцами, серьгами, браслетами без вставок уход стандартный. В кипяченую воду комнатной температуры добавляют жидкое мыло – 1 ч. л. на 100 мл, украшения на 15−20 минут опускают в мыльный раствор, после чего ополаскивают, аккуратно протирают мягкой салфеткой.

Изделия со вставками чистят аналогично, но учитывают особенности драгоценных и полудрагоценных камней. Для удаления грязи с оксидированного серебра не используют специальные ювелирные салфетки, пропитанные абразивными средствами для полировки, и профессиональные средства для чистки стерлингового серебра.

Классический набор для быстрой чистки колец, сережек, браслетов, перстней из оксидированного серебра от загрязнений состоит из двух салфеток:

• влажной, смоченной в мыльном растворе, – для удаления загрязнений;
• сухой – для щадящей полировки.

Из гигиенических соображений чистку серебряных украшений проводят регулярно. Частицы кожи, косметика, бытовая химия, пыль оседают на поверхности, могут стать провокаторами аллергических высыпаний. Раздражение, зуд возникают в местах контакта ювелирных изделий из оксидированного серебра с кожей.

Заключение

В мастерских и домашних условиях сплав серной печени для декоративного оксидирования серебряных украшений делают из серы технической и углекислого калия. Полученное сырье хранят в плотно закрытой емкости, при контакте с кислородом он теряет свойства.

Рабочий раствор замешивают перед применением, он сохраняет активность на протяжении 4−5 часов. Процесс приготовления раствора серной печени показан в видео:

Определение и примеры окисления — Биология онлайн -словарь

Окисление
n., Множество: Окисление
[ˌɒKSɪˈdeɪʃən]
Определение: процесс, акт или результат окисления

Таблица

Определение окисления

Как определить окисление? Существует несколько определений процесса окисления. Окисление можно рассматривать как присоединение атома кислорода к соединению. Противоположность этому процессу называется восстановлением, при котором происходит удаление электрона.

Посмотрите на рисунок-1. Когда железная руда (Fe ₂ O ₃ ) реагирует с монооксидом углерода (CO), образуется железо (Fe) и газообразный диоксид углерода (CO ₂ ).

Где добавляется кислород? Добавляется в CO для получения CO ₂ . Таким образом, можно сказать, что СО окисляется. Какой окисленный CO? Fe ₂ O ₃ окисленный СО путем выделения кислорода; таким образом. Fe ₂ O ₃ называется «окислителем» .

Рисунок 1: Окисление CO до CO ₂ . Предоставлено: Джим Кларк – Определения окисления и восстановления.

Что CO сделал с Fe ₂ O ₃ ?

CO восстановленный Fe ₂ O ₃ путем удаления из него кислорода . Таким образом, мы можем сказать, что CO является « восстановителем» , который восстанавливает Fe ₂ O ₃ до чистого Fe (железа).

Ну, добавление или удаление кислорода является одним из определений окисления и восстановления, соответственно .

Биологическое определение:
Биологическое окисление – это биологический процесс, который включает потерю электронов, в отличие от процесса восстановления, при котором электроны приобретаются. Окисление и восстановление, однако, связаны вместе как окислительно-восстановительная реакция , которая является реакцией с выработкой энергии внутри клетки.

Этимология: от французского, от «оксидер», что означает «окислять», от оксида. Вариант: оксидирование. Сравните: уменьшение.

Существует более четкое определение этих процессов:

Окисление определяется как процесс, при котором электрон удаляется из молекулы во время химической реакции.

Что происходит при окислении? При окислении происходит перенос электронов . Другими словами, при окислении происходит потеря электронов . Существует обратный процесс окисления, известный как восстановление, в котором прирост электронов .

Давайте поймем химию окисления, наблюдая за приведенной ниже реакцией:

CuO + Mg → MgO + Cu

В приведенной выше реакции ион Mg теряет электроны с образованием оксида магния . Точно так же CuO получает электрон и становится чистой Cu ( медь ).

Окисление происходит, когда молекула, атом или ион повышают свою степень окисления. Реверсивный механизм известен как редукция 9.0073 , что происходит по мере уменьшения количества электронов или степени окисления атома, молекулы или иона.

Еще одним хорошим примером является то, что фтористоводородная кислота образуется в результате реакции газообразного водорода и фтора:

h3 + F2 → 2HF

Вышеупомянутая реакция окисляет водород и восстанавливает фтор. Если описаны две полуреакции, реакцию можно лучше всего понять.

h3 → 2H+ + 2e-

F2 + 2e- → 2F-

Окисление с участием кислорода

Кислород был добавлен к соединению в качестве более старого метода окисления. Это произошло потому, что первым известным окислителем был газообразный кислород (O ₂ ). Хотя кислород обычно добавляют к соединению в соответствии с потребностью в потере электронов и увеличением степени окисления, концепция окисления была расширена за счет включения дополнительных химических реакций.

Старая концепция окисления железа в сочетании с кислородом с образованием оксида железа является классическим примером реакции окисления. Железо окислилось до ржавчины. Химическая реакция следующая:

2Fe + O ₂ → Fe ₂ O ₃

Оксид железа, известный как ржавчина , образуется в результате окисления оксида железа.

Окисление с участием водорода

Окисление с участием кислорода — это современное значение термина окисление. Также есть другое описание водорода, которое можно использовать в органической химии. Это противоположно концепции кислорода и, таким образом, может создать путаницу. Все равно приятно помнить об этом. Окисление – это потеря водорода, согласно описанию, тогда как восстановление – получение водорода.

Примером этого является образование этанола путем окисления этанола.

CH ₃ CH ₂ OH → CH ₃ CHO

Известно, что этанол окисляется при потере водорода. Изменив уравнение и добавив водород к этанолу, можно уменьшить содержание этанола.

Химия «Нефтяная вышка»

Нефтяная вышка может быть использована для понимания современной концепции окисления и восстановления. Он имеет дело только с электронами, а не с кислородом или водородом. Это простая техника, позволяющая распознать и запомнить, какой элемент окисляется, а какой восстанавливается. Oil rig расшифровывается как O xidation I s L oss, R eduction i s g ain o o e f

Это удобное сокращение для обозначения потери или притока электронов. Атом становится ионом, если он получает или теряет электрон. Термин, используемый для объяснения этого механизма, зависит от того, потерял ли атом (окисление) или приобрел (восстановление) электрон.

Например, если атом водорода (H) теряет электрон, он становится положительно заряженным ионом (H+). Итак, можно сказать, что атом водорода окислился и произошла реакция окисления. И наоборот, если атом хлора (Cl) получает электрон, он становится отрицательно заряженным ионом (Cl ^– ). Поэтому говорят, что атом хлора восстановился и произошла реакция восстановления.

Процесс окисления

Процессы окисления и восстановления происходят одновременно и не могут осуществляться независимо друг от друга. Отдельные реакции окисления и восстановления принимают за полуреакции, затем две полуреакции объединяются, образуя полную реакцию. Полученные или потерянные электроны явно используются, так что полуреакция с электрическим зарядом уравновешивается. Комбинация этих полуреакций, формирующая чистое химическое уравнение, имеет тенденцию уравновешивать электроны.

Окислители и восстановители

Восстановитель передает электроны окислителю во время окислительно-восстановительного процесса. Таким образом, в реакции электроны теряются и окисляются восстановителем, а восстанавливаются за счет приобретения электронов окислителем.

Окислители

Окислители представляют собой вещества, которые могут терять электроны из другого вещества, считаются окислителями или окислителями и называются окислителями. Другими словами, окислитель отбирает электроны у другого материала и, таким образом, восстанавливается. Окислитель также можно назвать акцептор электронов , потому что он принимает электрон. Химикаты с высокой степенью окисления, такие как H ₂ O ₂ , MnO ^– ₄ , или элементы с высокой электроотрицательностью, такие как O ₂ , F ₂ , являются хорошими примерами окислителей.

Восстановители

Восстановители – это те вещества, которые обладают потенциалом восстанавливать другие вещества, заставляя их приобретать электроны, считаются восстановителями или восстановителями и называются «восстановителями» . Они окисляются и передают электроны другим веществам. Кроме того, восстановитель также известен как донор электронов , поскольку он отдает электрон другому веществу. Натрий, магний, железо, и т. д., , которые являются электроположительными металлами, являются хорошими примерами восстановителей.

Окислительно-восстановительные реакции (окислительно-восстановительные реакции)

Давайте теперь разберемся с концепцией окислительно-восстановительных реакций и их основных типов.

Что такое окислительно-восстановительная реакция?

Окислительно-восстановительная реакция , также известная как окислительно-восстановительная реакция , представляет собой реакцию, в которой изменяется степень окисления вовлеченных атомов. Понятие охватывает широкий спектр процессов. Многие реакции восстановления и окисления столь же естественны, как горение, ржавление и растворение металлов, потемнение фруктов и дыхание, а также фотосинтез, являющийся основным механизмом жизни.

Основные классификации

Окислительно-восстановительные процессы в основном требуют переноса атомов кислорода и водорода или электронов. Все три процесса имеют две общие черты: Во-первых, они связаны, что означает, что за реакцией окисления следует взаимная реакция восстановления. Во-вторых, речь идет о чистом химическом изменении, которое означает переход электрона или атома из одного вещества в другое.

В окислительно-восстановительных реакциях примеры трех типичных форм окислительно-восстановительных реакций приведены ниже, взаимность и результирующий сдвиг хорошо описаны.

Перенос атомов кислорода

Происходит реакция между оксидами углерода и ртути с образованием диоксида углерода и металлической ртути. Связывающая способность оксида ртути считается равной +2, и изменение степени окисления можно увидеть ниже.

C + 2HgO → CO ₂ + Hg

Углерод окисляется при получении кислорода; в ртути удаляется оксид-кислород и снижается комплементарность. Чистое изменение включает переход от звеньев оксида ртути с двумя атомами кислорода к атому углерода.

Перенос атома водорода

В следующей реакции атомы водорода переходят на кислород из гидразина, соединения азота и водорода:

N ₂ H ₄ + O ₂ → N ₂ + 2H ₂ O

Гидразин окисляется до молекулярного азота, теряет водород, тогда как кислород восстанавливается до воды, приобретая водород.

Электронный перенос

Металлический цинк и ион меди реагируют в водном растворе с образованием металлической меди и водного раствора иона цинка.

Zn + Cu ²⁺ → Zn ²⁺ + Cu[a]

Металлический цинк окисляется, когда два его электрона переходят и становятся водным ионом цинка. Кроме того, ион меди получил электроны и был восстановлен до металлической меди. Перенос двух электронов — это чистое изменение, которое потерял цинк и приобрел медь.

Стехиометрическая основа

Никакая информация о механизме, посредством которого происходит изменение, не может быть получена, если окислительно-восстановительные процессы определяются, как указано выше. Общее объяснение известно как стехиометрия реакции, которая дает характерные пропорции сочетающихся элементов и соединений. Реакции известны как стехиометрические окислительно-восстановительные и неокислительно-восстановительные; стехиометрические группы включают атом кислорода, атом водорода и перенос электрона.

Изменение степени окисления

Новая теория молекулярной структуры сделала возможным полное описание процессов окисления и восстановления. Каждый атом содержит положительное ядро, окруженное отрицательными электронами, которые определяют характеристики связывания каждого элемента. Атомы отдают, приобретают или обмениваются электронами при образовании химических связей. Это позволяет присвоить каждому атому степень окисления, определяющую количество электронов, которые могут образовывать связи с другими атомами. Тенденция связывания внутри молекулы определяется конкретными атомами в молекуле и ее конкретной связывающей способностью, и каждый атом следует рассматривать как находящийся в определенной степени окисления, описываемой как степень окисления.

Окислительно-восстановительные процессы характеризуются как реакции, за которыми следует изменение степени окисления: увеличение степени окисления атома коррелирует с окислением; уменьшаться, уменьшаться. Реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления, известны как окислительно-восстановительные процессы, в которых увеличение степени окисления атома соответствует окислению, а уменьшение степени окисления соответствует восстановлению. Примером степени окисления элемента является Fe3+, что означает железо в степени окисления +3.

Примеры окисления

Очень эффективным окислителем является молекулярный кислород, который непосредственно окисляет почти все металлы и многие неметаллы. Эти прямые окисления приводят к нормальным оксидам, таким как литий, цинк, фосфор и сера.

• 4Li + O ₂ → 2Li ₂ O (lithium oxide)
• 2Zn + O ₂ → 2ZnO (zinc oxide)
• 4P + 5O ₂ → P ₄ O ₁₀ (пентоксид фосфора)
• S + O ₂ → SO ₂ (двуокись серы)

Что такое окисление в химии?

Хорошим примером окисления в химии является замещение металла. В соединении или растворе атом металла замещает другой атом металла. Медь, например, образуется при реакции металлического цинка в растворе сульфата меди (II):

Zn(т) + CuSO ₄ (водн.) → ZnSO ₄ (водн. ) + Cu( s)

В приведенном выше примере окислительно-восстановительной реакции в растворе сульфата меди ион меди (II) замещается металлическим цинком и образуется свободная металлическая медь. Реакция протекает самопроизвольно и дает 213 кДж на 65 г цинка, поскольку по сравнению с цинком низкая энергия металлической меди обусловлена ​​​​связью через ее d-орбитали, которые частично заполнены.

Реакция для ионного уравнения:

Zn + Cu ²⁺ → Zn ²⁺ + Cu

В результате двух полуреакций цинк окисляется:

Zn → Zn 00 + 90e ^–

А медь восстанавливается:

Cu ²⁺ + 2e ^– → Cu

электрод, погруженный в CuSO ₄ решение. Кредит: штат Огайо — схема гальванического элемента, CC BY-SA 4.0

Еще одним примером является восстановление нитратов до азота в присутствии кислоты, известное как денитрификация. Реакция может быть написана как:

2NO ^— ₃ + 10E ^— + 12H ⁺ → N ₂ + 6H ₂ O

Гидрокарная комбина 2 O, CO, некоторые частично окисленные источники CO ₂ и тепловая энергия. Полное окисление углеродсодержащих материалов создает CO ₂ .

При окислении углеводородов в органической химии кислородом образуется вода, а затем спирт, альдегид или карбоновая кислота, кетон, а затем перекись.

Что такое окисление в биологии?

Многочисленные важные процессы требуют окислительно-восстановительных реакций. Клеточное дыхание, например, в биологии — это окисление глюкозы до углекислого газа и кислорода до восстановления воды. Уравнение клеточного дыхания резюмируется следующим образом:

C[b] ₆ H[c] ₁₂ O[d] ₆ + 6O[e] ₂ → 6CO[f] ₂ + 6H[g] ₂ O[h]

в значительной степени зависит от восстановления НАД+ до НАДН и обратной реакции (окисление НАДН до НАД+). И фотосинтез, и клеточное дыхание связаны между собой; однако при клеточном дыхании фотосинтез не является обратным окислительно-восстановительной реакции.

6CO ₂ + 6H ₂ O + энергия света → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂

В ходе окислительно-восстановительных реакций часто собирается и высвобождается биологическая энергия.

Рисунок 4: Цикл Кребса клеточного дыхания. Источник

Фотосинтез требует восстановления углекислого газа до сахаров, а также окисления воды молекулярным кислородом. Вода и CO ₂ производятся путем окисления сахаров посредством обратной реакции дыхания. Молекулы восстановленного углерода используются в качестве промежуточных стадий для восстановления NAD+ (никотинамидадениндинуклеотида) до NADH, что затем помогает создать градиент протонов, который активирует синтез аденозинтрифосфата (АТФ) и сохраняет восстановление кислорода. Функции митохондрий сопоставимы.

Окисление в геологии

Окислительно-восстановительная реакция играет важную роль в геологии наряду с химией и биологией. Окислительно-восстановительный потенциал важен для добычи и мобилизации полезных ископаемых, а также важен при определенных условиях отложения. Как правило, цвет породы определяется окислительно-восстановительным состоянием большинства минералов. В окислительных условиях порода приобретает форму и окрашивается в красный цвет. Затем появляется зеленый или иногда белый цвет, когда через породу протекает восстановительная жидкость. Восстановленный флюид также может сопровождать минералы, содержащие уран. Месторождения урана и мрамор Моки являются известными примерами окислительно-восстановительных реакций, влияющих на геологические процессы.

Возможно, вам будет интересно узнать больше об окислении как крупном геологическом событии, сформировавшем Землю. Посмотрите видео ниже. Предоставлено: Европейский союз наук о Земле (EGU).

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест и посмотреть, что вы уже узнали об окислении.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Что из следующего является окислением?

Присоединение атома кислорода к соединению

Удаление электрона из соединения

A Усиление электронов

2. вещество, которое подвергается снижению окислительно -восстановительных реакций

Окислительный агент

РЕЗЕМЕННЫЙ Агент

ОКОРИТЕЛИ

3. Администратор электрона

AGIDISICITIOD

6669

3. Acceptor Electron

Agentizing

6666

3. Acceptor Electron

.

Восстановитель

Окислительно-восстановительный агент

4. Вещество, которое подвергается окислению в окислительно-восстановительной реакции

Окислитель

Восстановитель

Окислительно-восстановительный агент

5. Электронный донор

Окислительный агент

Редоседорирующий агент

Окислительно -восстановительный агент

Отправить свои результаты (необязательно)

Ваше имя

на электронную почту

Далее

6.
и сокращение

Окислительно-восстановительный
Реакции

Термин окисление изначально использовался для описания
реакции, в которых элемент соединяется с кислородом.

Пример: Реакция между металлическим магнием и кислородом с образованием
образование оксида магния включает окисление магния.

Термин сокращение происходит от латинской основы, означающей
«вернуть назад». Все, что ведет обратно к
поэтому металлический магний включает восстановление.

Реакция между оксидом магния и углеродом при 2000°С до
из металлического магния и монооксида углерода является примером
восстановление оксида магния до металлического магния.

После открытия электронов химики убедились
что окислительно-восстановительные реакции связаны с переносом
электронов от одного атома к другому. С этой точки зрения,
реакция между магнием и кислородом записывается следующим образом.

2 Mg + O ₂ 2 [Mg ²⁺ ][O ^2- ]

В ходе этой реакции каждый атом магния теряет два
электронов с образованием иона Mg ²⁺ .

Mg Mg ²⁺ + 2 e ^—

Каждая молекула O ₂ получает четыре электрона, образуя
пара ионов O ^2-.

O ₂ + 4 e ^— 2 O ^2-

Поскольку электроны не создаются и не
разрушается в результате химической реакции окисления и восстановления.
связаны. Одно без другого невозможно, как показано
на рисунке ниже.

Роль окисления
Числа в окислительно-восстановительных реакциях

Химики со временем расширили идею окисления и
сведение к реакциям, формально не связанным с переносом
электронов.

Рассмотрим следующую реакцию.

CO( г ) + H ₂ O( г )
CO ₂ ( г ) + H ₂ ( г )

Как видно из рисунка ниже, общее количество
электронов на валентной оболочке каждого атома остается постоянным в
эта реакция.

В этой реакции изменяется степень окисления этих
атомы. Степень окисления углерода увеличивается с +2 до +4,
в то время как степень окисления водорода уменьшается с +1 до 0.

Поэтому лучше всего подходят окисление и восстановление
определяется следующим образом. Окисление происходит при
степень окисления атома становится больше. Переходник
происходит, когда степень окисления атома становится меньше.

Числа окисления в сравнении
Истинный заряд ионов

Термины ионный и ковалентный описывают
крайности континуума связи. есть какая-то ковалентная
характер даже в самых ионных соединениях и наоборот.

Полезно подумать о соединениях основной группы
металлов, как если бы они содержали положительные и отрицательные ионы.
химия оксида магния, например, легко понять
если предположить, что MgO содержит Mg ²⁺ и О ^2-
ионы. Но никакие соединения не являются на 100% ионными. Есть экспериментальный
доказательства, например, что истинный заряд магния и
атомов кислорода в MgO +1,5 и -1,5.

Степени окисления обеспечивают компромисс между мощной моделью
окислительно-восстановительных реакций, основанных на предположении, что
эти соединения содержат ионы и наши знания о том, что истинные
заряд ионов в этих соединениях не так велик, как этот
модель предсказывает. По определению, степень окисления атома
заряд, который нес бы атом, если бы соединение было чисто
ионный.

Для активных металлов групп IA и IIA разница
между степенью окисления атома металла и зарядом на
этот атом достаточно мал, чтобы им можно было пренебречь. Металлы основной группы в
Однако группы IIIA и IVA образуют соединения, которые имеют
значительное количество ковалентного характера. Это заблуждение, ибо
например, предположить, что бромид алюминия содержит Al ³⁺
ионы Br ^— . На самом деле существует как Al ₂ Br ₆
молекулы.

Эта проблема становится еще более серьезной, когда мы обращаемся к
химия переходных металлов. MnO, например, является ионным
достаточно, чтобы считаться солью, содержащей Mn ²⁺ и
O ^2- ионы. Мн ₂ О ₇ , с другой
стороны, представляет собой ковалентное соединение, которое кипит при комнатной температуре. Это
Поэтому полезнее думать об этом соединении так, как если бы оно
содержал марганец в степени окисления +7, а не Mn ⁷⁺
ионы.

Окислители и
Восстановители

Рассмотрим роль, которую играет каждый элемент в
реакция, в которой определенный элемент приобретает или теряет электроны.

Когда магний реагирует с кислородом, атомы магния отдают
электронов на молекулы O ₂ и тем самым уменьшить
кислород. Таким образом, магний действует как восстановитель в
эта реакция.

Молекулы O ₂ , с другой
стороны, получить электроны от атомов магния и тем самым окислить
магний. Таким образом, кислород является окислителем .

Окислители и восстановители, следовательно, могут быть определены как
следует. Окислители приобретают электроны. Сокращение
агенты теряют электроны.

В таблице ниже указаны восстановитель и
окислитель для некоторых реакций, обсуждаемых в этой сети
страница. Сразу бросается в глаза одна тенденция: Металлы основной группы
действуют как восстановители во всех своих химических реакциях.

Типичные реакции металлов основной группы

Окисление конъюгата
Пары агент/восстановитель

Металлы действуют как восстановители в своих химических реакциях.
Например, при нагревании меди над пламенем поверхность
медленно чернеет, так как металлическая медь восстанавливает кислород в
атмосфере с образованием оксида меди(II).

Если мы выключим пламя и продуем H ₂ газом над
поверхность горячего металла, черный CuO, образовавшийся на поверхности
металл медленно превращается обратно в металлическую медь. В ходе
этой реакции CuO восстанавливается до металлической меди. Таким образом, Н ₂
является восстановителем в этой реакции, а CuO действует как
окислитель.

Важной особенностью окислительно-восстановительных реакций может быть
определяется путем изучения того, что происходит с медью в этой паре
реакций. Первая реакция превращает металлическую медь в CuO,
тем самым превращая восстановитель (Cu) в окислитель
агент (CuO). Вторая реакция превращает окислитель
(CuO) в восстановитель (Cu). Каждый восстановитель
следовательно, связанный или связанный с сопряженным окислителем, и
наоборот.

Каждый раз, когда восстановитель теряет электроны, он образует
окислитель, который мог бы получить электроны, если бы реакция была
перевернутый.

И наоборот, каждый раз, когда окислитель получает электроны, он
образует восстановитель, который может потерять электроны, если реакция
пошел в обратном направлении.

Идея о том, что окислители и восстановители связаны,
или спаренные, поэтому их называют сопряженными окисляющими
агенты и восстановители. Сопряжение происходит от латинского
основа, означающая «соединяться вместе». Поэтому используется
для описания вещей, которые связаны или связаны, например, окисление
агенты и восстановители.

Все металлы основной группы являются восстановителями. Они, как правило,
«сильные» восстановители. Активные металлы в группе
ИА, например, лучше любых других элементов отдают электроны
в периодической таблице.

Тот факт, что активный металл, такой как натрий, является сильным
восстановитель должен рассказать нам что-то об относительном
сила Na 9Ион 0199 + в качестве окислителя. Если
металлический натрий относительно хорошо отдает электроны, Na ⁺
ионы должны быть необычно плохо улавливают электроны. Если На является
сильным восстановителем, ион Na ⁺ должен быть слабым
окислитель.

И наоборот, если O ₂ имеет такое высокое сродство к
электронов, что он необычайно хорошо принимает их от других
элементы, он должен иметь возможность цепляться за эти электроны, как только он
подбирает их. Другими словами, если O ₂ сильный
окислителем, то ион O ^2- должен быть слабым
Восстановитель.

В целом взаимосвязь между сопряженным окислением и
восстановители можно описать следующим образом. Каждый сильный
восстановитель (например, Na) имеет слабый сопряженный окислитель
(например, ион Na ⁺ ). Каждый сильный
окислитель (такой как O ₂ ) имеет слабую
сопряженный восстанавливающий агент (такой как O ^2-
ион).

Относительная сила
металлов как восстановителей

Мы можем определить относительную силу пары металлов как
восстановители, определяя, происходит ли реакция, когда один
одного из этих металлов смешивается с солью другого. Рассмотрим
относительная прочность железа и алюминия, например. Ничего такого
происходит, когда мы смешиваем порошкообразный металлический алюминий с оксидом железа (III).
Однако если мы поместим эту смесь в тигель и получим
реакция начинается с приложения небольшого количества тепла, бурная реакция
происходит с образованием оксида алюминия и расплавленного металлического железа.

2 Al( s ) + Fe ₂ O ₃ ( s )
Al ₂ O ₃ ( s ) + 2 Fe( l )

Присвоив степени окисления, мы можем определить окисление
и восстановление половин реакции.

Алюминий окисляется до Al ₂ O ₃ в этом
реакции, а это значит, что Fe ₂ O ₃ должен быть
окислитель. И наоборот, Fe ₂ О ₃ есть
восстанавливается до металлического железа, а это означает, что алюминий должен быть
Восстановитель. Потому что восстановитель всегда превращается
в сопряженный с ним окислитель в окислительно-восстановительной
реакция, продукты этой реакции включают новый окислитель
агент (Al ₂ O ₃ ) и новый восстановитель
(Фе).

Поскольку реакция идет в этом направлении, кажется
разумно предположить, что исходные материалы содержат
более сильный восстановитель и более сильный окислитель.

Другими словами, если алюминий восстанавливает Fe ₂ O ₃
для формирования Al ₂ O ₃ и металлического железа, алюминий должен
быть более сильным восстановителем, чем железо.

Из того факта, что алюминий не может восстанавливать
хлорид натрия с образованием металлического натрия, который исходные материалы
в этой реакции более слабый окислитель и более слабый
Восстановитель.

Мы можем проверить эту гипотезу, спросив: что происходит, когда мы
попробовать запустить реакцию в обратном направлении? (Натрий
достаточно прочный металл, чтобы восстановить соль алюминия до алюминия
металл?) При проведении этой реакции мы обнаруживаем, что металлический натрий может,
фактически восстанавливают хлорид алюминия до металлического алюминия и натрия
хлорида, когда реакцию проводят при температурах, достаточно высоких для
расплавить реагенты.

3 Na( l ) + AlCl ₃ ( l )
3 NaCl( l ) + Al( l )

Если натрий достаточно силен, чтобы восстановить Al ³⁺
соли к металлическому алюминию, а алюминий достаточно прочен, чтобы восстановить
солей Fe ³⁺ к металлическому железу, относительная прочность
эти восстановители можно резюмировать следующим образом.

Na > Al > Fe

Что такое окисление? Определение и примеры

Эта запись была опубликована 1 августа 2020 г. автором Anne Helmenstine (обновлено 2 мая 2021 г. )

Окисление — это потеря электронов или увеличение степени окисления химических соединений в химической реакции.

Окисление и восстановление — это два типа химических реакций, которые идут рука об руку, образуя окислительно-восстановительные реакции. Исторически окисление определялось в соответствии с поведением кислорода в реакции, но современное определение несколько отличается. Вот определение окисления, а также примеры реакций окисления.

Окисление Определение

Окисление – это потеря электронов или увеличение степени окисления молекулы, атома или иона в химической реакции. Противоположный процесс называется восстановлением, которое представляет собой приобретение электронов или уменьшение степени окисления молекулы, атома или иона. В окислительно-восстановительной реакции один химический элемент восстанавливается, а другой окисляется. Окислительно-восстановительный потенциал означает красный действующий- бык идационный.

Первоначально окисление означало добавление кислорода к соединению. Это связано с тем, что газообразный кислород (O ₂ ) был первым известным окислителем. Добавление кислорода к соединению обычно соответствует критериям потери электронов и увеличения степени окисления, но определение окисления было расширено за счет включения других типов химических реакций.

В органической химии вы можете встретить определение окисления с участием водорода. Это определение относится к протонам (ионам водорода), а не к электронам, поэтому может вызвать путаницу. Тем не менее, хорошо быть в курсе. Согласно этому определению, окисление — это потеря водорода, а восстановление — его приобретение.

Примером является окисление этанола в этаналь:

CH ₃ CH ₂ OH → CH ₃ CHO

Этанол считается окисленным, поскольку он теряет водород. Обратив уравнение, этаналь можно восстановить, добавив к нему водород с образованием этанола.

Примеры окисления

Классический пример окисления происходит между железом и кислородом во влажном воздухе с образованием оксида железа или ржавчины. Говорят, что железо окислилось до ржавчины. Химическая реакция:

4 Fe + 3 O ₂  + 6 H ₂ O → 4 Fe(OH) ₃ или 2Fe ₂ O ₃ ·6H ₂

O 9 оксид железа, известный как ржавчина.

Fe → Fe ²⁺  + 2   e ⁻

При этом кислород восстанавливается.

O ₂  + 4   e ⁻  + 2 H ₂ O → 4  OH  ^–

Другой пример реакции окисления магния с кислородом до металла окись.

2 Mg(т) + O ₂  (г) → 2 MgO(т)

Многие металлы окисляются. Потускнение — это название, данное окислению серебра. Зеленая или синяя патина, которая образуется на меди во влажном воздухе, является еще одним примером окисления.

Но для окисления не нужен кислород! Примером реакции является реакция между водородом и газообразным фтором с образованием плавиковой кислоты:

H ₂  + F ₂  → 2 HF

В этой реакции водород окисляется, а фтор восстанавливается. Реакцию можно лучше понять, если ее записать в виде двух полуреакций.

H ₂ → 2 H ⁺ + 2 E ^—

F ₂ + 2 E ^— → 2 F ^—

Электрохимические реакции являются реакциями. Когда медную проволоку помещают в раствор, содержащий ионы серебра, электроны передаются от металлической меди к ионам серебра. Металлическая медь окисляется. Усы серебряного металла растут на медной проволоке, а ионы меди выделяются в раствор.

Cu ( S ) + 2 Ag ⁺ ( AQ ) → Cu ²⁺ ( AQ ) + 2 AG ( S )

Использование нефтяной бурю. , современное определение окисления и восстановления включает электроны (не кислород или водород). Один из способов запомнить, какие вещества окисляются, а какие восстанавливаются, — использовать нефтяную вышку. OIL RIG расшифровывается как Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain.

Окислители и восстановители

Окислитель – это вещество, которое окисляет другой материал.