Oksidasyon Nedir?
Oksidasyon, oksijen ile metalin reaksiyona girerek metal-oksit formu oluşturmasıdır. Oksitlenme işlemi, maddelerin elektron verme prosesinin bir sonucudur.
Oksijenin bir elementle birleşmesi ya da bir maddedeki oksijen miktarının artması oksidasyon olayını meydana getirmektedir. Bu olay da bir maddenin paslanması ya da çürümesi anlamına gelmektedir.
İçinde yaşadığımız atmosferin oksitleyici karakterde olduğunu biliyoruz. Bu nedenle yer kabuğunu oluşturan bileşenlerin tümü kararlı bir yapıya sahip olan oksitler, silikatlar, alüminatlar veya diğer oksijen bileşikleridir. Buna karşılık altının dışındaki diğer metaller kararlı olmayıp hava ile temas ettiklerinde oksidasyon yaşanır ve oksitlenirler.
Oksidasyon Nasıl Olur?
Bir metalin oksidasyonu için zorlayıcı kuvvet, oksit oluşumu için serbest enerjideki değişime bağlıdır. Oluşacak oksit tabakasının kalınlığı ve oksidasyon miktarı, yalnızca olayın termodinamiğine bağlı değil, kompleks kinetik ve mikroyapısal yaklaşımlara bağlıdır. Oksidasyon sırasında iki benzer proses meydana gelir. Metal oksit ara yüzeyinde nötral metal atomları elektronlarını kaybeder ve oksit tabakası içerisinden geçip, oksit-çevre ara fazına ulaşacak iyonlar haline gelirler. Serbest kalan elektronlar, oksit boyunca hareket eder ve yüzeyde oksijen moleküllerinin, oksijen iyonlarına indirgenmesine yardımcı olur. Şayet metal katyonlar, oksijen anyonlarından daha hızlı hareket ederlerse (Fe, Cu, Cr, Co gibi) oksidasyon, oksit-çevre ara fazında meydana gelir. Aksi durumda yani metal iyonları oksijen iyonlarından daha yavaş hareket ediyorlarsa, oksit oluşumu oksit-metal ara fazında meydana gelir(Ti, Zr, Si gibi).
Bir metalin oksidasyonu sırasında meydana gelen kimyasal reaksiyonlar sonucu sistemin serbest enerjisinde bir değişim meydana gelir. Serbest enerjideki bu değişim, oksidasyon sırasında dışarıya karşı yapılan veya absorbe edilen işe eşdeğerdir. Oksitlenme olayının meydana gelmesi için, sistemin serbest enerjisindeki değişimin negatif olması gereklidir. Aksi halde oksitlenme meydana gelmez.
Hemen hemen tüm oksitlerin oluşumu için gerekli olan- serbest enerji değişimi negatiftir. Buradan da oksitlerin atmosfer içinde kararlı ve dayanıldı olup, metallerin ise dayanıklı olmadığı sonucu çıkar. Bu ise oksitlenmenin devamlı olacağını gösterir.
