Co je to oxidace?
Čerstvě nakrájené jablko zhnědne, blatník na kole zrezivělá a měděná cent se najednou změní na zelenou. Co mají všechny tyto události společného? Jsou to všechny příklady procesu zvaného oxidace.
Oxidace je definována jako interakce mezi molekulami kyslíku a všemi různými látkami, které mohou kontaktovat, od kovu po živou tkáň. Technicky se však s objevem elektronů stala oxidace přesněji definována jako ztráta alespoň jednoho elektronu, když dvě nebo více látek interagují. Tyto látky mohou nebo nemusí obsahovat kyslík. (Mimochodem, opakem oxidace je redukce - přidání alespoň jednoho elektronu, když látky přicházejí do vzájemného styku.) Oxidace někdy není tak špatná věc, jako při tvorbě vysoce trvanlivého eloxovaného hliníku. Jindy může být oxidace destruktivní, jako je rezavění automobilu nebo kazení čerstvého ovoce.
Slova oxidace a rez jsme často používali zaměnitelně, ale ne všechny materiály, které interagují s molekulami kyslíku, se ve skutečnosti rozpadají na rez. V případě železa kyslík vytváří pomalý proces hoření, což má za následek křehkou hnědou látku, kterou nazýváme rez. Na druhé straně, když dojde k oxidaci v mědi, je výsledkem nazelenalý povlak zvaný oxid mědi. Samotný kov není oxidací oslaben, ale povrch vytváří patinu po letech působení vzduchu a vody.
Pokud se jedná o kyslík, proces oxidace závisí na množství kyslíku přítomného ve vzduchu a povaze materiálu, kterého se dotýká. K opravdové oxidaci dochází na molekulární úrovni - vidíme pouze účinky ve velkém měřítku, protože kyslík způsobuje uvolňování volných radikálů na povrchu. V případě čerstvého ovoce kůže obvykle poskytuje bariéru proti oxidaci. Proto většina ovoce a zeleniny dorazí do obchodu s potravinami v dobrém stavu. Jakmile je však kůže poškozena, jednotlivé buňky přicházejí do přímého kontaktu se vzduchem a molekuly kyslíku je začínají spalovat. Výsledkem je forma rezu, kterou vidíme jako nahnědlé skvrny nebo skvrny.
Oxidace může být také problémem pro majitele automobilů, protože vnější vrstvy barvy jsou neustále vystaveny vzduchu a vodě. Pokud vnější povrch vozu není chráněn voskovým nátěrem nebo polyuretanem, molekuly kyslíku ve vzduchu začnou interagovat s barvou. Když kyslík spaluje volné radikály obsažené v barvě, povrchová úprava je matnější a matnější. Úsilí o obnovu může zahrnovat odstranění několika vrstev zasažené barvy a opětovné použití nové vrstvy ochranného prostředku. To je důvod, proč profesionální autodílci doporučují používat alespoň jednu vrstvu vosku nebo jiného ochranného prostředku pokaždé, když je vozidlo umyté.
Tajemství zabránění oxidace způsobené kyslíkem je poskytnout vrstvu ochrany mezi exponovaným materiálem a vzduchem. To by mohlo znamenat vosk nebo polyuretanový povlak na autě, vrstvu barvy na kovových objektech nebo rychlý postřik antioxidantu, jako je citronová šťáva, na exponované ovoce. Destruktivní oxidace nemůže nastat, pokud kyslík nemůže proniknout povrchem a dosáhnout volných radikálů, po kterých touží.
To je důvod, proč nerezová ocel nehrdzaví a běžná ocel ano. Nerezová ocel má tenký povlak z jiného kovu, který neobsahuje volné radikály. Pravidelná ocel může být natřena pro ochranu proti oxidaci, ale kyslík může stále využívat jakýkoli otvor, bez ohledu na to, jak malý. To je důvod, proč můžete najít malované kovové kolo stále poškozené rzí.