철제 제품들이 녹이 슬게 되는 원리는 무엇인가요?

Question

철제로 만들어진 제품의 경우 물이 지속적으로 닿거나 그냥 놔두기만 해도 녹이 슬게 됩니다.

어떤 과학적인 원리로 녹이 슬게 되는건지, 또한 녹을 닦아내면 간혹 원래 상태로 회복되기도 하는데 그러한 원리는 무엇인지 궁금해요.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

철이 녹는 원리는 주로 산화-환원 반응에 기인합니다. 철은 대기 중의 산소와 반응하여 철의 표면에 산화철 즉, 녹이 형성됩니다. 이 과정은 일종의 화학적 부식 과정인데, 녹은 철의 표면을 더욱 산화 및 부식시킵니다.

녹은 철은 수산화 철(Fe(OH)₂)를 형성하는데, 이는 철의 표면에 수산화물이 생성되는 것을 의미합니다. 수산화 철은 더욱 산화되어 수산화 철(III) 산화물인 Fe₂O₃, 즉 녹을 형성하게 됩니다. 이 녹은 층은 철을 보호하는 역할을 하지만 시간이 지나면 녹은 층이 증가하여 철 제품을 점점 더 슬게 만들 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

결론부터 말씀드리면 철의 안정화입니다.

모든 물질은 전자를 내어두거나 전자를 받기 위한 반응을 하며, 그 과정을 통해 안정화됩니다.

철 역시 산소와 전자를 주고 받는 반응을 통해 안정화되는데, 그 결과가 바로 산화철, 즉 녹입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

철이 녹슬게 되는 원리는 산화반응입니다. 산화반응은 금속이 산소와 결합하여 산화물로 변하는 반응입니다. 철이 녹슬게 되는 경우, 철은 공기 중의 산소와 결합하여 산화철이라는 산화물을 생성합니다.녹을 닦아내면 간혹 원래 상태로 회복되는 이유는 산화철이 제거되면서 철이 노출되기 때문입니다 산화철은 철보다 약하기 때문에, 닦아내면 제거될 수 있습니다