ដែកគឺជាលោហធាតុមួយក្នុងចំណោមលោហធាតុដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រមនុស្សជាតិ ហើយការប្រើប្រាស់របស់វាមានចាប់ពីឧបករណ៍បុរាណរហូតដល់សម្ភារៈសំណង់ទំនើបៗ។ ក្នុងចំណោមទម្រង់សាមញ្ញបំផុត និងស៊ាំបំផុតរបស់វាគឺដែកគោលដែលត្រូវបានប្រើរាប់ពាន់ឆ្នាំដើម្បីភ្ជាប់ឈើ ដែក និងសម្ភារៈផ្សេងៗទៀត។ សំណួរទូទៅដែលកើតឡើងទាំងការអប់រំវិទ្យាសាស្ត្រ និងការពិភាក្សាជាក់ស្តែងគឺថាតើដែកគោលគឺ Fe²⁺ (ferrous) ឬ Fe³⁺ (ferric) នៅក្នុងធម្មជាតិគីមីរបស់វា។ ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ យើងត្រូវយល់ពីភាពខុសគ្នារវាងដែកលោហធាតុ ស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្ម និងរបៀបដែលដែកមានឥរិយាបទនៅក្នុងបរិស្ថាន។
ដែកជាលោហៈ (Fe⁰)
នៅពេលដែលយើងនិយាយអំពីដែកគោលនៅក្នុងទម្រង់ដើមរបស់វា វាមានជាតិដែកដែលសរសេរដោយគីមីថាជា Fe⁰។ នៅក្នុងស្ថានភាពនេះ អាតូមដែកមិនមែនជាអ៊ីយ៉ុងទេ (ពួកគេមិនបាត់បង់ ឬទទួលបានអេឡិចត្រុងទេ)។ ផ្ទុយទៅវិញ ពួកវាមាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះលោហធាតុ ដែលអេឡិចត្រុង valence ត្រូវបានបំប្លែង និងចែករំលែកនៅទូទាំងអាតូមជាច្រើន។ នេះហើយជាមូលហេតុដែលដែកលោហធាតុធ្វើចរន្តអគ្គិសនី អាចបត់បែនបាន និងអាចរាងជាដែកគោល ធ្នឹម ឬសន្លឹក។
ដូច្នេះនិយាយយ៉ាងតឹងរឹង ដែកគោលថ្មីមិនមែនជា Fe²⁺ ឬ Fe³⁺ ទេ វាគឺជា Fe⁰។
តើមានអ្វីកើតឡើងនៅពេលដែលដែកគោលច្រេះ?
ខណៈពេលដែលដែកគោលដែលទើបផលិតថ្មីៗគឺជាលោហធាតុ Fe⁰ វាកម្រនឹងនៅដដែលបានយូរណាស់។ ជាតិដែកមានប្រតិកម្ម ហើយនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងសំណើម និងអុកស៊ីសែន ឆ្លងកាត់ការច្រេះ បង្កើតជាអុកស៊ីតដែក ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជាច្រែះ។
Fe²⁺ (អ៊ីយ៉ុងដែក)៖ នៅពេលដែលអាតូមដែកបាត់បង់អេឡិចត្រុងពីរ ពួកវាក្លាយជា Fe²⁺។ នេះជាធម្មតាកើតឡើងនៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការ corrosion ឬនៅពេលដែលជាតិដែករលាយក្នុងដំណោះស្រាយអាស៊ីត។ សមាសធាតុដូចជា FeO (ជាតិដែក (II) អុកស៊ីដ) មានជាតិដែក។
Fe³⁺ (Fe³⁺)៖ នៅពេលដែលដែកបាត់បង់អេឡិចត្រុងចំនួនបី វាក្លាយជាFe³⁺។ នេះគឺជារឿងធម្មតានៅក្នុងសមាសធាតុអុកស៊ីតកម្មច្រើនដូចជា Fe₂O₃ (ជាតិដែក (III) អុកស៊ីដ)។ អ៊ីយ៉ុង Ferric ជារឿយៗត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងពណ៌ក្រហមត្នោតនៃច្រែះ។
ច្រែះមិនមែនជាសមាសធាតុតែមួយទេ ប៉ុន្តែជាល្បាយនៃ Fe²⁺ និង Fe³⁺ អុកស៊ីដ និងអ៊ីដ្រូសែន ដែលជារឿយៗត្រូវបានតំណាងថាជាជាតិដែកអ៊ីដ្រូសែនអុកស៊ីដ (III) Fe₂O₃·xH₂O។
នេះមានន័យថា នៅពេលដែលក្រចកដែកច្រេះ ទាំងប្រភេទ Fe²⁺ និង Fe³⁺ អាចមានវត្តមាន អាស្រ័យលើបរិយាកាសក្នុងតំបន់ និងដំណាក់កាលនៃការកត់សុី។
Fe²ទល់នឹង Fe³៖ ភាពខុសគ្នាគីមី
ភាពខុសគ្នារវាង Fe²⁺ និង Fe³⁺ ស្ថិតនៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រុង និងអាកប្បកិរិយាគីមី៖
Fe²⁺ (ជាតិដែក)
បាត់បង់អេឡិចត្រុងពីរ
កាំអ៊ីយ៉ុងធំជាងបន្តិច
មានស្ថេរភាពជាងមុននៅក្នុងបរិស្ថានដែលខ្សោយអុកស៊ីសែន
រកឃើញនៅក្នុងសមាសធាតុដូចជា FeO, FeSO₄
Fe³⁺ (ហ្វឺរិច)
បាត់បង់អេឡិចត្រុងបី
លក្ខណៈសម្បត្តិអុកស៊ីតកម្មខ្លាំងជាង
កាន់តែមានស្ថេរភាពនៅក្នុងបរិស្ថានដែលសម្បូរទៅដោយអុកស៊ីសែន
ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសមាសធាតុដូចជា Fe₂O₃, FeCl₃
ដោយសារតែក្រចកត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងខ្យល់ (សម្បូរដោយអុកស៊ីហ្សែន) និងជាញឹកញាប់សំណើម សមាសធាតុFe³⁺គ្របដណ្តប់ដោយច្រែះតាមពេលវេលា ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវពណ៌លាំក្រហម។
ផលប៉ះពាល់ជាក់ស្តែង
នៅក្នុងការសាងសង់: នៅពេលជ្រើសរើសក្រចកសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ខាងក្រៅឬរចនាសម្ព័ន្ធការ corrosion គឺជាកង្វល់សំខាន់។ អ្នកផលិតជារឿយៗស្រោបក្រចកដែកជាមួយស័ង្កសី (galvanization) ឬស្រទាប់ការពារផ្សេងទៀតដើម្បីការពារច្រែះ ចាប់តាំងពីការបង្កើត Fe²⁺ និង Fe³⁺ ធ្វើឱ្យក្រចកចុះខ្សោយ។
ក្នុងការអប់រំគីមីវិទ្យា៖ សិស្សច្រើនតែច្រឡំស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃជាតិដែក។ ក្រចកខ្លួនឯងគឺ Fe⁰ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងបរិស្ថាន វាប្រែទៅជាសមាសធាតុ Fe²⁺ និង Fe³⁺ ។
នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម៖ ការស្វែងយល់ថាតើដែកស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព Fe²⁺ ឬ Fe³⁺ មានសារៈសំខាន់ក្នុងដំណើរការដូចជា ការព្យាបាលទឹក លោហធាតុ និងការរចនាថ្ម ដោយសារអ៊ីយ៉ុងទាំងពីរមានប្រតិកម្មគីមីខុសគ្នាខ្លាំង។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ដូច្នេះ តើដែកគោល Fe² ឬ Fe³? ចម្លើយគឺមិនមែនទេ - យ៉ាងហោចណាស់មិនមែនដំបូងឡើយ។ ដែកគោលសុទ្ធធ្វើពីដែកលោហធាតុ Fe⁰។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលវាមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអុកស៊ីសែន និងសំណើម វាចាប់ផ្តើមរលួយ។ នៅដំណាក់កាលដំបូង អ៊ីយ៉ុង Fe²⁺ (ជាតិដែក) បង្កើតបាន ហើយនៅពេលដែលអុកស៊ីតកម្មនៅតែបន្ត អ៊ីយ៉ុង Fe³⁺ (ferric) កាន់តែរីករាលដាល ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតច្រែះ។ នៅក្នុងស្ថានភាពជាក់ស្តែង ក្រចកដែលខូចច្រើនតែជាល្បាយនៃសមាសធាតុ Fe²⁺ និង Fe³⁺ ។
សរុបមក៖ ក្រចកដែកចាប់ផ្តើមជា Fe⁰ ប៉ុន្តែការប៉ះពាល់បរិស្ថានបំប្លែងពួកវាទៅជាសមាសធាតុ Fe²⁺ និង Fe³⁺ តាមពេលវេលា។
ម៉ោងផ្សាយ៖ ០៩-១៣-២០២៥
