Oxy hóa là gì? Bí quyết chống oxy hóa vật liệu hiệu quả nhất

Oxy hóa là một quá trình biến đổi, diễn ra ở khắp mọi nơi, tác động lên mọi vật. Hiện tượng này phổ biến đến mức, bất kỳ ai cũng từng trông thấy hoặc nghe nói đến. Tuy nhiên, để hiểu rõ ngọn ngành oxy hóa là gì? ảnh hưởng của nó ra sao? làm cách nào chống oxy hóa vật liệu sắt, thép? Bài viết dưới đây của Phúc Bền sẽ cho bạn câu trả lời. 

Oxy hóa là gì? Sự khác biệt giữa ăn mòn và oxy hóa

Chúng ta dễ dàng nhận ra hiện tượng oxy hóa như lát táo bị xỉn màu khi để lâu trong không khí, vật dụng kim loại hoen gỉ sau một thời gian sử dụng hay tình trạng cơ thể ngày một già nua và xuất hiện những nếp nhăn. Nhiều người cho rằng, oxy hóa là một quy luật tự nhiên. Nhưng thực tế có phải như vậy? Hãy cùng Phúc Bền tìm hiểu nhé!

Oxy hóa là gì?

Oxy hóa là phản ứng hóa học, xảy ra khi oxy được thêm vào một hợp chất, dẫn đến những tác động làm biến đổi về đặc tính, hình dạng, màu sắc của chất đó. 

Ở đâu có oxy, ở đó xảy ra quy trình oxy hóa khiến bề mặt kim loại gỉ sét, hư hỏng nhiều vật dụng và làm thực phẩm biến đổi chất. Đặc biệt, hiện tượng này ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của chúng ta, buộc con người phải tìm ra các giải pháp và sử dụng chất chống oxy hóa. 

Tuy nhiên, quá trình này cũng đồng thời mang đến những lợi ích thiết thực cho đời sống như:

• • Hình thành một số khoáng sản, tiêu biểu như axit nhôm
  • Hỗ trợ quá trình tiêu hóa, trao đổi chất, cung cấp năng lượng cho cơ thể
  • Được ứng dụng trong công nghệ hàn, sản xuất thép
  • Đốt nhiên liệu, duy trì sự cháy 

Sự khác biệt giữa ăn mòn và oxy hóa

Tương tự như oxy hóa là quá trình ăn mòn, xảy ra trong điều kiện tự nhiên hoặc cưỡng bức, dễ thấy nhất trên các vật liệu kim loại. Điểm khác biệt giữa 2 quá trình này được thể hiện như sau:

Oxy hóa trên sắt là tình trạng gì? 

Sắt là một trong những kim loại cơ bản, có đặc tính bền, dễ tìm và chịu lực tốt. Nhờ đó, vật liệu này được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực đời sống, có mặt hầu khắp công trình, làm nên những trang thiết bị hữu ích. Tuy nhiên, sắt rất dễ bị oxy hóa gây ra tình trạng gỉ sét khi kết hợp với nước, không khí. Tốc độ gỉ sét nhanh hay chậm phụ thuộc vào điều kiện khu vực thi công. 

Quy trình oxy hóa sắt 

Quy trình oxy hóa kim loại bằng khí oxy được giải thích như sau: nguyên tử kim loại mất đi các electron theo hóa trị sẽ tạo thành cation và phân tử oxy khi thu được các electron này sẽ tạo thành anion. Đối chiếu với thực tế, chúng ta thấy sắt để lâu ngày trong không khí, dưới sự tác động của oxy sẽ tạo thành oxit sắt, hay còn gọi là gỉ sét. 

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Tác hại của quá trình oxy hóa sắt 

Oxit sắt là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến hiện tượng bào mòn bề mặt, khiến vật liệu trở nên giòn, yếu. Đối với những công trình cầu đường, các thiết bị máy móc như vỏ máy, bánh răng, gỉ sét sắt không chỉ làm mất mỹ quan, mà còn đe dọa trực tiếp đến sự an toàn của công trình và tuổi thọ thiết bị. 

Cách hạn chế hình thành oxit sắt 

Giống như con người sử dụng các chất chống oxy hóa để kìm hãm quá trình già đi nhanh chóng, vật liệu cũng có những cách thức riêng để hạn chế tình trạng gỉ sét, mài mòn. 

Sử dụng sơn màu 

Dùng sơn màu để hạn chế quá trình tác động của oxy là cách làm truyền thống, được ứng dụng nhiều nơi. Phương pháp này có các ưu điểm như: giá thành rẻ, màu sắc bắt mắt, dễ thực hiện và thao tác nhanh chóng. Tuy nhiên, độ bền của sơn màu không cao, lớp phủ dễ trầy xước, bong tróc do va quẹt. Chính vì vậy, người dùng phải sơn nhiều lớp và thường xuyên kiểm tra, bảo trì lớp sơn. 

Sử dụng sơn mạ kẽm

So với sơn màu, sơn mạ kẽm lạnh được đánh giá là giải pháp hữu hiệu hơn. Phương pháp này mang đến lớp bảo vệ được làm từ kẽm, cùng màu sắc kim loại đẹp mắt. Sơn mạ kẽm có nhiều ưu điểm nổi trội như: độ bền cơ học cao nên ít bị trầy xước, khả năng chống chịu mạnh mẽ và thời gian bám dính lâu. Tuy nhiên, giá thành cao là một trong những hạn chế của dòng sơn này. 

Một số hóa chất chống oxy hóa kim loại phổ biến hiện nay 

Không riêng gì sắt, kim loại nói chung phải đối mặt với hiện tượng oxy hóa gây han gỉ, mất thẩm mỹ. Để khắc phục, ngoài sơn, chúng ta có thể sử dụng các hóa chất chống oxy hóa sau: 

• • Chất bôi trơn chống oxy hóa thẩm thấu mạnh Nabakem K-1 chuyên dùng cho các loại máy cơ khí chính xác, thiết bị kim loại. Sản phẩm có khả năng thẩm thấu nhanh qua các lớp bụi, chất bẩn, mảng gỉ sét để phân tách chúng thành các phân tử. 
  • Chất bôi trơn chống oxy hóa thẩm thấu Nabakem K-2 chuyên dùng cho vật liệu trong điều kiện khắc nghiệt như độ ẩm cao, muối, axit… sử dụng một lần, hiệu quả dài lâu. 
  • Chất chống oxy hóa kim loại Nabakem K-3 có khả năng thẩm thấu nhanh và vượt trội hơn K-1 và K-2, mang đến khả năng chống mài mòn, ma sát và nhiệt hiệu quả, hạn chế tình trạng oxy hóa. 

Lời kết

Oxy hóa diễn ra như một lẽ tự nhiên, tác động lên mọi người, mọi vật. Có những trường hợp, quy trình này mang lại nhiều giá trị thiết thực, nhưng phần lớn là các tác động xấu. 

Đặc biệt, đối với vật liệu kim loại, oxit hóa gây ra tình trạng gỉ sét, mài mòn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng và tính thẩm mỹ. Chính vì vậy, việc tìm hiểu và thực thi các giải pháp khắc phục là điều nên làm. Thông qua bài viết này, Phúc Bền hy vọng rằng, các bạn có thêm nhiều thông tin bổ ích để ứng dụng vào lĩnh vực đời sống.