Qu'est-ce que l'oxydation?
Une pomme fraîchement coupée vire au brun, un garde-boue de vélo rouille et un sou en cuivre devient vert. Qu'est-ce que tous ces événements ont en commun? Ce sont tous des exemples d'un processus appelé oxydation.
L'oxydation est définie comme l'interaction entre les molécules d'oxygène et toutes les différentes substances qu'elles peuvent entrer en contact, du métal au tissu vivant. Techniquement, cependant, avec la découverte des électrons, l'oxydation est devenue plus précisément définie comme la perte d'au moins un électron lorsque deux substances ou plus interagissent. Ces substances peuvent inclure ou non de l'oxygène. (Incidemment, le contraire de l'oxydation est la réduction - l'ajout d'au moins un électron lorsque des substances entrent en contact.) Parfois, l'oxydation n'est pas une si mauvaise chose que dans la formation d'aluminium anodisé ultra-durable. D'autres fois, l'oxydation peut être destructive, comme la rouille d'une voiture ou la détérioration de fruits frais.
Nous avons souvent utilisé les mots oxydation et rouille de manière interchangeable, mais tous les matériaux qui interagissent avec les molécules d'oxygène ne se désintègrent pas en rouille. Dans le cas du fer, l'oxygène crée un processus de combustion lent, qui produit la substance brune fragile appelée rouille. Lorsque l'oxydation se produit sur le cuivre, par contre, il en résulte un revêtement verdâtre appelé oxyde de cuivre. Le métal lui-même n'est pas affaibli par l'oxydation, mais la surface se patine après des années d'exposition à l'air et à l'eau.
Lorsqu'il s'agit d'oxygène, le processus d'oxydation dépend de la quantité d'oxygène présent dans l'air et de la nature du matériau touché. La véritable oxydation se produit au niveau moléculaire - nous ne voyons que les effets à grande échelle car l'oxygène provoque la destruction des radicaux libres à la surface. Dans le cas des fruits frais, la peau constitue généralement une barrière contre l'oxydation. C'est pourquoi la plupart des fruits et légumes arrivent en bonne condition à l'épicerie. Cependant, une fois que la peau est brisée, les cellules individuelles entrent en contact direct avec l'air et les molécules d'oxygène commencent à les brûler. Le résultat est une forme de rouille que nous voyons comme des taches ou des taches brunâtres.
L'oxydation peut également être un problème pour les propriétaires de voitures, car les couches de peinture les plus externes sont constamment exposées à l'air et à l'eau. Si la finition extérieure de la voiture n'est pas protégée par un revêtement de cire ou de polyuréthane, les molécules d'oxygène de l'air commenceront éventuellement à interagir avec la peinture. Au fur et à mesure que l'oxygène brûle les radicaux libres contenus dans la peinture, la finition devient plus terne et plus terne. Les efforts de restauration peuvent inclure l’enlèvement de plusieurs couches de peinture affectée et la réapplication d’une nouvelle couche de protection. C'est pourquoi les dessinateurs de véhicules professionnels recommandent d'utiliser au moins une couche de cire ou autre produit de protection à chaque lavage de la voiture.
Le secret de la prévention de l'oxydation causée par l'oxygène consiste à créer une couche de protection entre le matériau exposé et l'air. Cela pourrait signifier un revêtement de cire ou de polyuréthane sur une voiture, une couche de peinture sur des objets métalliques ou une pulvérisation rapide d'un antioxydant, tel que du jus de citron, sur un fruit exposé. Une oxydation destructive ne peut pas se produire si l’oxygène ne peut pas pénétrer dans une surface pour atteindre les radicaux libres qu’il sollicite.
C'est pourquoi l' acier inoxydable ne rouille pas et l'acier ordinaire ne le fait pas. L'acier inoxydable a un mince revêtement d'un autre métal qui ne contient pas de radicaux libres. L'acier ordinaire peut être peint pour se protéger contre l'oxydation, mais l'oxygène peut toujours exploiter n'importe quelle ouverture, même la plus petite. C'est pourquoi vous pouvez trouver un vélo en métal peint encore endommagé par la rouille.