Hvad er oxidation?
Et friskskåret æble bliver brunt, en cykelstænger bliver rusten og en kobberhøne pludselig bliver grøn. Hvad har alle disse begivenheder til fælles? De er alle eksempler på en proces, der kaldes oxidation.
Oxidation defineres som samspillet mellem iltmolekyler og alle de forskellige stoffer, de kan komme i kontakt med, fra metal til levende væv. Teknisk, men med opdagelsen af elektroner, blev oxidation mere præcist defineret som tabet af mindst en elektron, når to eller flere stoffer interagerer. Disse stoffer inkluderer muligvis ilt. (I øvrigt er det modsatte af oxidation reduktion - tilsætning af mindst en elektron, når stoffer kommer i kontakt med hinanden.) Nogle gange er oxidation ikke så slemt, som ved dannelsen af superholdbart, anodiseret aluminium. Andre gange kan oxidation være ødelæggende, såsom rustning af en bil eller forkæling af frisk frugt.
Vi brugte ofte ordene oxidation og rust om hverandre, men ikke alle materialer, der interagerer med iltmolekyler, går faktisk sammen i rust. I tilfælde af jern skaber ilt en langsom brænding, hvilket resulterer i det sprøde brune stof, vi kalder rust. Når der sker oxidation i kobber, er resultatet derimod en grønlig coating kaldet kobberoxid. Metallet i sig selv er ikke svækket af oxidation, men overfladen udvikler en patina efter mange års eksponering for luft og vand.
Når det involverer ilt, afhænger oxidationsprocessen af mængden af ilt, der findes i luften, og arten af det materiale, det berører. Ægte oxidation sker på molekylært niveau - vi ser kun de store effekter, da ilt får frie radikaler til at bryde væk. I tilfælde af frisk frugt giver huden normalt en barriere mod oxidation. Dette er grunden til, at de fleste frugter og grøntsager ankommer i god stand til købmanden. Når først huden er blevet brudt, kommer de enkelte celler imidlertid i direkte kontakt med luft, og iltmolekylerne begynder at brænde dem. Resultatet er en form for rust, vi ser som brunlige pletter eller pletter.
Oxidation kan også være et problem for bilejere, da de yderste lag maling konstant udsættes for luft og vand. Hvis bilens ydre finish ikke er beskyttet af en voksbelægning eller polyurethan, begynder iltmolekylerne i luften til sidst at interagere med malingen. Når iltet forbrænder de frie radikaler, der er indeholdt i malingen, bliver finishen dæmpet og dæmpet. Genopretningsbestræbelser kan omfatte fjernelse af flere lag påvirket maling og påføring af et nyt lag beskyttelsesmiddel. Dette er grunden til, at professionelle bildetaljer anbefaler mindst et lag voks eller andet beskyttelsesmiddel, hver gang bilen vaskes.
Hemmeligheden ved at forhindre oxidation forårsaget af ilt er at give et beskyttelseslag mellem det udsatte materiale og luften. Dette kan betyde en voks- eller polyurethanbelægning på en bil, et lag maling på metalgenstande eller en hurtig spray af et antioxidant, som citronsaft, på udsat frugt. Destruktiv oxidation kan ikke forekomme, hvis ilt ikke kan trænge igennem en overflade for at nå de frie radikaler, det beder om.
Derfor rustfrit stål ikke rust, og almindeligt stål gør det. Rustfrit stål har en tynd belægning af et andet metal, som ikke indeholder frie radikaler. Regelmæssigt stål kan males til beskyttelse mod oxidation, men ilt kan stadig udnytte enhver åbning, uanset hvor lille den er. Dette er grunden til, at du muligvis finder en malet metalcykel, der stadig er beskadiget af rust.