El óxido se forma la sustancia de color marrón rojizo cuando los compuestos que contienen hierro se corroen en presencia de oxígeno y agua . Es una reacción de oxidación lenta que da como resultado la formación de óxidos o hidróxidos más o menos hidratados y poco cristalizados, el más estable de los cuales es la hematita .
El óxido es, por tanto, una mezcla compleja de óxidos e hidróxidos de hierro .
El hierro metálico obtenido por tratamiento ( reducción ) de mineral rojo que contiene óxidos de hierro en altos hornos tiende a volver al estado oxidado cuando se expone al aire y al agua .
El proceso de formación de óxido se puede dividir en tres pasos básicos:
Cuando el hierro (incluido el acero que lo constituye ) entra en contacto con el agua, comienza un lento proceso electroquímico. En la superficie del metal, el hierro ( estado de oxidación : 0) se oxida para cambiar al estado de oxidación II:
Fe + 2OH - → Fe (OH) 2 + 2e - ,mientras que el oxígeno en el aire (grado de oxidación 0) se reduce a ion hidróxido:
2H 2 O + O 2 + 4 ° - → 4OH -Durante el segundo paso (casi instantáneo), el hidróxido de hierro II se oxida rápidamente a hidróxido de hierro III de acuerdo con esta reacción:
4Fe (OH) 2 + 2H 2 O + O 2 → 4Fe (OH) 3 .Finalmente, este hidróxido de hierro III se transforma espontáneamente en óxido de hierro III hidratado de acuerdo con la siguiente ecuación de balance:
2Fe (OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O.Por tanto, se comprende la necesidad de la presencia de agua líquida , que se produce en cada etapa de la reacción química. La corrosión tiende a progresar más rápidamente en el agua de mar que en el agua dulce , siendo esta última mucho menos conductora . De hecho, el agua de mar (solución salina) que permite la conducción eléctrica, promueve los desplazamientos iónicos y las reacciones redox tienen un mejor rendimiento . La formación de óxido también se acelera en presencia de ácidos (por la misma razón), pero se previene por la acción superficial del ácido nítrico , esto es pasivación . El óxido tiene el inconveniente extremo de debilitar las estructuras que ataca. De hecho, el hierro sano es reemplazado allí por óxido de hierro III, que es friable, poroso y mal conductor. Si el fenómeno de la formación de óxido puede detenerse mediante electrólisis , las partes corroídas de este objeto no pueden, sin embargo, reconstruirse mediante este método.
Cuando se trata de óxido, se hace referencia primero a la corrosión del hierro, pero en la vida cotidiana suele ser la corrosión del acero , que se utiliza mucho más hoy en día que el hierro puro.
También se trata de óxido blanco y verde óxido para indicar compuestos de hierro que se forman durante la corrosión.
A medida que aumenta el número de objetos metálicos y desempeña funciones importantes o vitales, la protección contra el óxido y contra la corrosión en general es una cuestión industrial y de seguridad importante para nuestro tiempo. Esta protección se realiza con mayor frecuencia mediante el depósito de zinc ( galvanización ). También es posible utilizar aceite o grasa para proteger ciertos objetos, en particular partes móviles como la cadena de una bicicleta . También existen pinturas antioxidantes especializadas.