ما الاسم العلمي للصدا وأضراره على الإنسان

كتابة نور محمد - تاريخ الكتابة: 14 يوليو 2021 , 17:07 - آخر تحديث : 14 يوليو 2021 , 17:07
ما الاسم العلمي للصدا وأضراره على الإنسان

ما الاسم العلمي للصدا  ؟فمن ضمن التفاعلات الكيميائية التي تتفاعل بدون أي تدخل لأي عامل بشري (عملية صدأ الحديد) حيث أن المسبب الأول والأخير لها هو العامل الخارجي الذي يتعرض له الحديد، والعامل الخارجي هذا موجود بشكل أساسي في الماء والهواء، فهو عنصر الأكسجين، ويعتبر الأكسجين هو سبب صدأ الحديد لأن العملية الكيميائية المؤدية لحدوث الصدأ ما هي إلا أكسدة.

ما الاسم العلمي للصدا

إن الاسم العلمي للصدأ هو أوكسيد الحديد (Fe2O3) ودائمًا تتشكل عملية صدأ في شكل تقشير على سطح معدن الحديد لونه أحمر مائل للبني، ويعتبر صدأ الحديد مغير لشكل وقيمة ومتانة معدن الحديد، حيث أن الصدأ كيمائيًا يتكون من أكسيد معدن الحديد الثنائي FeO وأكسيد معدن الحديد الثلاثي Fe2O3 وأيضًا أكسيد هيدروكسيد عنصر الحديد الثلاثي FeO(OH)·Fe(OH)3

ويضاف على كل العناصر السابقة المكونة للصدأ الماء والصدأ عملية تؤدي لضعف الحديد وحدوث هشاشة له، والتقليل من قيمته الشرائية، وذلك بسبب أن أكاسيد الحديد المسامية الناتجة تكون مليئة بالسميات، ويمكننا عمل حديد صلب لا يصدأ عن طريق خلط الحديد مع مواد كيميائية أخرى كثيرة ليصبح لدينا فلز مقاوم للصدأ ويكون هذا الفلز على شكل سبائك.

بينما الحديد ونوع المعادن الأخرى التي لا تقاوم الصدأ يجب علينا الحفاظ عليها في مكان جاف بدون رطوبة، أو تشحيم هذه المعادن، أو دهانها بنوع جيد من الدهانات لكي تحافظ عليها ولا تصدأ، أو تغليف هذه المعادن بفلز أكثر نشاطًا منها كفلز الكروم أو فلز الخارصين فيما يعرف بعملية الجلفنة، أو دهانهم بالمنتجات الصناعية الخاصة لمقاومة الصدأ مثل كيما بوكسي.

أسباب صدأ الحديد

تتمثل أسباب صدأ الحديد في ملامسة معدن الحديد للماء أو تعرضه للرطوبة أو للهواء الجوي، حيث يحدث حينها ما يسمى بعملية الأكسدة وهي تفاعل أيونات وإلكترونات الحديد مع عنصر الأكسجين الموجود في الهواء والماء، وذلك التعرض يكون بدون عازل، مما يؤدي إلى تآكل معدن الحديد، وتتثمل الأسباب أو الأشياء المؤدية لهذه الأسباب في:

  • تعرض معدن الحديد لعنصر خارجي ويكون هذا العنصر غني ومليء بالأملاح المعدنية، وخاصة كلورِدات الأملاح.
  • ملامسة معدن الحديد لأي معدن آخر أقل منه في نشاط العملية الكيمائية، مثل النحاس.
  • تعرض الحديد مباشرة للأكسجين الموجود في الهواء الجوي بدون أي عازل فعنصر الأكسجين هو السبب الرئيسي لعملية الأكسدة المؤدي إلى عملية الصدأ.
  • تعرض معدن الحديد للماء ثم تعرضه للهواء المحمل بالأكسجين الجوي، فهنا تعرض الحديد للكثير من الأكسجين في وقت قصير.

فالعملية بكل بساطة تكمن في تعرض الحديد للأملاح، وخاصة كلورِدات الأملاح، أو تعرض الحديد للماء في وجود الأكسجين الجوي في الهواء، أو تعرض الحديد لكلاهما معًا فيحدث ما يسمي بأكسدة الحديد، حيث يفقد معدن الحديد من الكتروناته، ويحدث ما يسمي بانحلال جزئيات المعدن، وهنا تبدأ عملية الصدأ في البدء، وتبدأ في الانتشار على سطح المعدن.

ويتحول الحديد إلى أيون الحديد الثنائي والثلاثي (Fe+2) (Fe+3)، وهنا يحدث تآكل في الحديد، وتستمر عملية أكسدة هذه إلى أن يتدخل الإنسان بدوره ويمنعها بطرق منع الصدأ، وعند عدم التدخل يزيد هذا التآكل، وتتفاعل أيونات الحديد الموجبة مع الأكسجين، مكونين مادة لونها مضفر تتحول بمرور الوقت مع زيادة نسبة الصدأ إلى مادة غامقة بنية اللون مائلة للأحمر.

مادة مانع الصدأ

هناك الكثير من المواد الإنتاجية المصنوعة كيميائيًا داخل مصانع مخصصة لمقاومة صدأ الحديد وذلك لأن الحديد من أهم أساسيات الصناعة في مصر، بل في كل دول العالم، وهذه المواد المصنعة بدورها تمنع الحديد من الصدأ مثل: كيما بوكسي ١٣١ وكيما بوكسي ١٣٢ وكيما بوكسي ١٣١ ZNB  وكيما بوكسي NR.

شاهد أيضًا: تكون الصدأ على مسمار حديد مثال على

مانع صدأ الحديد

هناك الكثير من الطرق للحماية من الصدأ منها طرق تتم من خلال تغليف معدن الحديد بمنتجات كيميائية الصنع مثل كيما بوكسي ١٣١، يتم صناعتها خصيصًا لحماية الحديد من الصدأ، وهناك طرق كيميائية يتم اللجوء إليها مثل:

  • التخميل: والتخميل هي عملية يتم فيها تغليف الحديد بطبقة صلبة وخاملة النشاط الكيميائي لكي لا تتفاعل معه أو مع الهواء أو الماء، وغالبًا ما تكون هذه الطّبقة من النيتريك أو الأُكسيد ويتم تغليف الحديد بهذه المواد، لكي تمنع تفاعل معدن الحديد مع الأكسجين الموجود في الماء والهواء، ولهذه الطريقة عدة مميزات منها أن طبقة المعدن التي تُغلّف الحديد رقيقة لا تخفي لمعان الحديد وشكل الحديد، كما أن هذه الطّبقة يمكننا إعادة وضعها مرة أخرى على الحديد عندما تتعرض للخدش، وتستخدَم هذه الطّريقة لتحويل المعادن التي تصدأ إلى معادن مقاومة للصدأ.
  • التغليف: أي تغليف الحديد بأُكسيد الكروم الثّلاثي، وتستخدم هذه الطّريقة لحماية معدن الألمنيوم، والمغنيسيوم، والنّحاس، والتّيتانيوم، والزّنك، والسّيليكون وليس فقط لحماية معدن الحديد، وغيرهم الكثير من المعادن وذلك للحماية من الصدأ المقلل لقيمة الحديد الشرائية.
  • التّسويد: وهو عملية تتم عن طريق دهان المعدن بالزيوت كثيرًا كل فترة وتتم لحماية القطع المعدنيّة الصّغيرة من الصدأ، وذلك عن طريق فركها باستمرار بالزيت لأنه طارد للماء، وذلك لتأمين حماية أكبر للحديد، ومثال ذلك مكنات الخياطة، فهي من المعادن التي يتم تسويدها.

معادلة صدأ الحديد

يتمثل صدأ الحديد في تعرض الحديد لكلًا من الماء والهواء، فيحدث تفاعل بين أيونات الحديد والأكسجين الموجود بهم، فيبدأ حدوث الصدأ للمعدن، حيث يبدأ في الصدأ في الظهور عن طريق لون أصفر رقيق يتحول بزيادة عملية الأكسدة إلى لون أحمر مائل إلى اللون البني وتتمثل عملية الأكسدة في هذه التفاعلات الكيمائية المكوّنة للصدأ:

  • أكسدة معدن الحديد في محلول مائي، وتتمثل عملية الأكسدة في المعادلة: (-2Fe→ 2Fe2+ + 4e).
  • اختزال المهبط لعنصر الأكسجين المُذاب في الماء كما في المعادلة: (-O2 + 2H2O + 4e – → 4OH).
  • تفاعل الهيدروكسيد مع أيونات الحديد لتكوين هيدروكسيد الحديد كما في المعادلة: (2Fe2+ + 4OH- → 2Fe(OH)2).
  • تفاعل أكسيد الحديد مع الأكسجين لتكوين الصدأ ذو اللون الأحمر (H2O).

طرق الوقاية من صدأ الحديد

هناك طرق كثيرة للوقاية من صدأ الحديد منها الطرق التي تتم عن طريق تغليف الحديد بمنتجات كيميائية الصنع مثل كيما بوكسي ١٣١، وهناك طرق كيميائية يتم اللجوء إليها مثل  التخميل والتغليف والجلفنة والتسويد وغيرهم من الكثير من الطرق، مثل تغطية الحديد بمعدن لا يصدأ، أو تغطية الحديد بفلز مثل الكروم.

شاهد أيضًا: صدأ الحديد مركب ينتج عن تفاعل الحديد مع

أضرار الصدأ على الإنسان

الإنسان دئما في عرضه للحديد وبالتالي صدأ الحديد، حيث أن الحديد هو المكون الرئيسي والأساسي في صناعة العديد من الأشياء المستخدمة يوميًا، مثل مواسير مياه الشرب، بالإضافة إلى استخدام الحديد حديثًا في مجالات التشخيص الطبي والتصوير الوظيفي لأعضاء الإنسان، حيث تتمثل تلك الأضرار في:

  • يسبب تخثر الدم حيث أن صدأ الحديد يسهم بشكل كبير في تغيير شكل خلايا جسم الإنسان، وذلك يحدث من خلال تأثيره على الغشاء الخارجي للخلايا فيتبعه موت الإنسان، وقد يؤدي إلى الإصابة بالالتهابات الجسيمة.
  • يؤثر صدأ الحديد على التغيير في الحمض النووي حيث يتسبب الصدأ في التأثير على الحمض النووي للخلايا الحيّة، وقد تم إثبات ذلك علميًا، ولمن مؤخرًا.
  • يسبب صدأ الحديد الإصابة بـ سرطان الرئة حيث يعمل على تغيّر لون عين الإنسان إلى اللون الغامق والإصابة بالالتهابٍ في الرئة.
  • يدمر الصدأ الحديد الطبيعي خلايا الجسم ويحدث ذلك عن طريق أن الصدأ يقوم باختراق خلايا الجسم وذلك بعد دخوله إلى خلايا الجسم، فإن الصدأ يتجمع في أجزاء الخلايا، كخلايا الليزوسومات والإندوسومات، فيؤدي الصدأ إلى إقصاء الحديد المُتواجد في خلايا الجسم بشكلٍ ملحوظ وغير طبيعي.
  • استخدام الحديد باستمرار لأغراض تشخيصية وظيفي لأعضاء الإنسان يؤدي إلى تراكم الصدأ هذا في خلايا الكبد والطحال والرئتين والدماغ بعد استنشاقه، حيث أنه يستطيع العبور من الحاجز بين الدم وغشاء الدماغ، فيسبب موت الإنسان.

وفي النهاية نكون قد عرفنا ما الاسم العلمي للصدا حيث أن صدأ الحديد بشكل عام لا يؤثر فقط على المعدن ويقلل من كفاءته وقيمته الشرائية، بل أيضًا يؤثر على جسم الإنسان الطبيعي ويصيبه بالكثير من الأضرار والأمراض فالصدأ عملية كيميائية مضرة، لذلك أخترع الكثير من العلماء طرق للحماية من الصدأ ومنتجات لتلاشيه.

19 مشاهدة