آوای خوزستان | مدارس

تحقیق درباره آهن زنگ نزن ششم دبستان

تحقیق درباره آهن زنگ نزن ششم دبستان تحقیق امروز خوزستان خبر است پس با ما باشید.

مقدمه: زنگ زدن عبارتی است که به الکسیداسیون آهن اطلاق میشود،الکسیداسیون آهن معمولا از طریق واکنش 

اکسیزن صورت میگیرد امانوع های دیگری از زنگ زدن وجود دارد که حاصل واکنش آهن ولکراست…

چرا آهن زنگ میزند؟

برای ان که با اکسیزن موجود در هوا ترکیب میشود واکسید اهن قرمز رنگ (زنگ آهــــن) تولید میکند در هر صورت

نوعی اهن وجود دارد که زنگ نمیزند.

کشف آهن زنگ نزن:

اختراع یا کشف این اهن تصادفــــــی بود!در ســــال1913،هری بریلی که متخشش ذوب فلزات بود،برای ساخت

لوله تفنگ،دنبال فلزی مناسب میگشت،از این دو فلزات گوناگون را باهم ترکیب کرده وآلیاژ های مختلفی به دست

اورد اما پس از انجام آزمایش ها تمام نمونه را به گوشه ای انداخت،چند ماه بعد متوجه شد:در حالی که همه ی

نمونه های دور ریخته شده زنگ زده اند،یکی از آنها زنگ نزده است!

بریلی این آلیژ را با دقت بررسی کرد وفهمید که14%آن کروم است به این ترتیب فلز زنگ نزن یا(استنلس استیل)

وارد زندگی بشر شد…

از اهن چه استفـــــاده هایی میشود؟؟؟

امروزه اغلب لوازم اشپزخانه ها از آهن زنگ نزن هستند.جنــــس بیشتــــر دیگ ها،کتری ها،ماهی تابه ها،قاشق

وچنگال ها،چنگال ها بله چنگال هل والبته چاقو و لگن ظرف شویی آشپزخانه ها از اهن زنگ نزن هستند همین

طور بسیاری از لــــوازم جراحـــــی وقطعات خودروها از این فلز ساخته میشود.

نکتــــــــــه:

1_کروم یا کرومیوم فلزی سخت خاکستری و دیر گذار است با علامت اختصاریcr.

2_آلیاژ فلزی است که از ترکیب دو یا چند فلز به دست می آید.

برای جلوگیری از زنگ زدن آهن روش های مختلفی به کار می رود.مثل:

۱) سطح آهن را رنگ می زنند مانند رنگ کردن در و پنجره، بدنه ماشین و تیرآهن.

۲) سطح آهن را با یک ماده ی محافظ می پوشانند مانند، سطح لوله های نفتی را که از زیر دریا عبور می کنند، قیراندود می کنند. هم چنین بعضی از ابزار و دستگاه های آهنی را با مواد روغنی و نفتی از جمله گریس چرب می کنند.

۳) شیوه ی  دیگر، پوشاندن سطح آهن به وسیله ی یک فلز مناسب دیگر است مانند آب کاری آهن با کروم، نیکل، قلع و روی.

۴) روش دیگر مخلوط کردن دو یا چند فلز(آلیاژ)با یکدیگر است از جمله مخلوط فولاد با کروم است که باعث به وجود آمدن یک سطح سخت و یک پارچه در برابر زنگ زدگی است.

تخصصی تر  :

رنگ‌های زنگ آهن زنگ زدن عبارتی است که به اکسیداسیون آهن اطلاق می‌شود. اکسیداسیون آهن معمولاً از طریق واکنش با اکسیژن صورت می‌گیرد اما نوع‌های دیگری از زنگ زدن وجود دارد که حاصل واکنش آهن و کلر است که به آن زنگ سبز می‌گویند.

زنگ آهن شامل هیدرات آهن (III) اکسید وFe2O3·nH2O آهن (III) اکسید-هیدروکسید (FeO(OH), Fe(OH)3). با دادن زمان کافی تمام آهن به زنگ آهن تبدیل شده و فرو می‌ریزد. زنگ به خوردگی آهن و آلیاژهای آن اطلاق می‌شود و اگرچه اکسیداسیون برای فلزهای دیگر نیز رخ می‌دهد اما به عنوان زنگ شناخته نمی‌شود.

زنگ بسیار زیاد در نزدیکی پلی در سان‌فرانسیسکو. اکسیداسیون وقتی آهن با آب و اکسیژن تماس پیدا کند (یا اکسنده‌های قوی ویا اسیدهای قوی) زنگ می‌زند، وجود محلول‌های الکترولیت نیز سرعت زنگ زدن آهن را بسیار افزایش می‌دهد. به علت نقص در شبکه بلوری در مورد آهن نیز عمل پاسیو شدن رخ نمی‌دهد تا از ادامه زنگ زدن جلوگیری کند. البته وجود محیط بازی از سرعت اکسیداسیون می‌کاهد.

واکنش‌ها 

روند اکسیداسیون آهن از انتقال الکترون از آهن به اکسیژن آغاز می‌شود  واکنش اصلی کاهش اکسیژن به صورت زیر است:

O2 + 4 e + 2 H2O → 4 OH

به علت ایجاد یون‌های هیدروکسید سرعت انجام واکنش با حضور اسیدها بسیار بیشتر می‌شود به همین دلیل در پ‌هاشهای پایین سرعت زنگ زدن زیاد است. , الکترون‌های واکنش بالا از واکنش زیر تهیه می‌شود:

Fe → Fe2+ + 2 e

هنگامی که این عمل تکرار می‌شود آهن (II) به آهن (III) تبدیل می‌شود:

4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O۲−

به علاوه تعادل‌های اسید-باز زیر نیز در تولید زنگ آهن موثرند:

Fe2+ + 2 H2 Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2 Fe(OH)3 + 3 H+

سپس در فرایندهای آب‌گیری زیر هیدروکسید آهن به اکسید آهن تبدیل می‌شوند:

Fe(OH)2  FeO + H2O
Fe(OH)3  FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH)  Fe2O3 + H2O

جلوگیری از زنگ زدن

گالوانیزه کردن

در این عمل لایه‌ای از روی روی آهن کشیده می‌شود و باعث می‌شود که به علت عمل پاسیو شدن از ادامه خوردگی محافظت شود.

حفاظت کاتدی

در این عمل از فلزات فعال‌تر از آهن در نزدیکی آهن استفاده می‌شود تا هنگام واکنش الکتروشیمیایی زنگ زدن آهن، آهن تبدیل به پایگاه کاتدی شده و فلز در مجاورت آن که آند نامیده می‌شود، اقدام به انتشار الکترون به سمت آهن می‌کند و خود به مرور زمان از بین می‌رود. در نتیجه الکترونهای آهن جایگزین می‌شوند و آهن از خوردگی می‌گریزد.

رنگ کردن 

آبکاری 

  • آبکاری روی که به آن گالوانیزه کردن می‌گویند
  • آبکاری کروم، این کار علاوه برا محافظت به آهن رنگ نقره‌ای و براقی می‌بخشد.

آلیاژهای مقاوم به زنگ 

فولاد ضد زنگ آلیاژی از فولاد است که اضافه شدن فلز کروم موجب محافظت آن از زنگ می‌شود. از فلزات دیگری هچون منیزیم، تیتانیم، روی، اکسید روی، آلومینیوم هم می‌توان برای این منظور استفاده کرد.

(10 امتیاز)
اشتراک در
اطلاع از
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها