تأثير الحمض على أنواع مختلفة من المعادن

يمكن أن تؤدي الأحماض إلى تآكل العديد من أنواع المعادن المختلفة أو تآكلها من خلال العمليات الكيميائية. لا تتفاعل جميع المعادن مع الأحماض بنفس الطريقة ، ومع ذلك ، فإن بعض المعادن أكثر عرضة للتآكل من غيرها. تتفاعل بعض المعادن بعنف مع الأحماض - ومن الأمثلة الشائعة الصوديوم والبوتاسيوم - بينما لا تتفاعل المعادن الأخرى ، مثل الذهب ، مع معظم الأحماض.

تُصنف المعادن في المجموعة الأولى من الجدول الدوري على أنها معادن قلوية ، بينما تُصنف المعادن في المجموعة الثانية على أنها معادن أرضية قلوية. كلا المجموعتين تتفاعل مع الماء وتتفاعل بقوة أكبر مع الأحماض. تنتج هذه التفاعلات غاز الهيدروجين. مع الكالسيوم والمغنيسيوم والليثيوم ، يكون التفاعل لطيفًا إلى حد ما ، لكن المعادن الموجودة في أسفل المجموعة تتفاعل بعنف ، مما ينتج عنه حرارة كافية لإشعال النار في غاز الهيدروجين والتسبب في حدوث انفجار.

المعادن النبيلة في الطرف الآخر: فهي مقاومة للتآكل في الهواء الرطب ولا تتفاعل بسهولة مع الأحماض المخففة أو الضعيفة. الذهب ، على سبيل المثال ، لا يتفاعل حتى مع حمض النيتريك ، وهو عامل مؤكسد قوي ، على الرغم من أنه سيذوب في أكوا ريجيا ، محلول من النيتريك وحمض الهيدروكلوريك المركز. البلاتين والإيريديوم والبلاديوم والفضة كلها معادن نبيلة وتتمتع بمقاومة جيدة للتآكل بفعل الأحماض. تتفاعل الفضة بسهولة مع مركبات الكبريت والكبريت. هذه المركبات تعطي الفضة مظهرًا باهتًا.

الحديد هو رد الفعل إلى حد ما. في الهواء الرطب. يتأكسد ليشكل الصدأ ، خليط من أكاسيد الحديد. تتفاعل الأحماض المؤكسدة مثل حمض النيتريك مع الحديد لتشكيل طبقة تخميل على سطح الحديد ؛ تحمي طبقة التخميل هذه الحديد الموجود تحتها من أي هجوم آخر بواسطة الحمض ، على الرغم من أن الأكاسيد الهشة للطبقة يمكن أن تتقشر وتترك المعدن الداخلي مكشوفًا. تتفاعل الأحماض غير المؤكسدة مثل حمض الهيدروكلوريك مع الحديد لتكوين أملاح الحديد (II) - الأملاح التي تفقد فيها ذرة الحديد إلكترونين. أحد الأمثلة على ذلك هو FeCl2. إذا تم نقل هذه الأملاح إلى محلول أساسي ، فإنها تتفاعل بشكل أكبر لتكوين أملاح الحديد (III) ، والتي يفقد فيها الحديد ثلاثة إلكترونات.

يجب أن يكون الألمنيوم نظريًا أكثر تفاعلًا من الحديد ؛ من الناحية العملية ، فإن سطح الألومنيوم محمي بطبقة تخميل من أكسيد الألومنيوم ، والتي تعمل مثل بطانية رقيقة لحماية المعدن تحتها. يمكن للأحماض التي تشكل معقدًا من أيونات الألومنيوم أن تأكل طريقها من خلال طلاء الأكسيد ، ومع ذلك ، يمكن لحمض الهيدروكلوريك المركز إذابة الألومنيوم. كما أن الزنك شديد التفاعل ويفتقر إلى طبقة التخميل الموجودة في الألومنيوم ، لذلك فهو يقلل أيونات الهيدروجين من الأحماض مثل حمض الهيدروكلوريك لتكوين غاز الهيدروجين. يكون التفاعل أقل عنفًا بكثير من التفاعلات المماثلة للفلزات القلوية والقلوية الأرضية. إنها طريقة شائعة لتكوين كميات صغيرة من الهيدروجين لاستخدامها في المختبر.