Kenapa Besi Berkarat?

Pagar, paku atau badan kenderaan yang mengandungi besi boleh membentuk lapisan perang kemerahan selepas lama terdedah kepada keadaan lembap. Lapisan itu ialah produk kakisan yang kita panggil karat. Karat bukan sekadar kotoran yang melekat pada permukaan: sebahagian besi asal telah berubah secara kimia.

Karat terbentuk melalui tindak balas elektrokimia

Pada kawasan tertentu di permukaan besi, atom besi kehilangan elektron lalu membentuk ion besi. Elektron itu bergerak melalui logam ke kawasan lain, tempat tindak balas penurunan berlaku. Dalam persekitaran biasa yang lembap dan berudara, oksigen terlarut lazimnya terlibat sebagai bahan yang menerima elektron. Lapisan air pada permukaan pula menyediakan medium yang membolehkan ion bergerak antara kawasan tindak balas.

Mengapa air, oksigen dan garam penting?

Bagi pengaratan biasa, kehadiran air dan oksigen sangat penting. Jika permukaan sentiasa kering, laluan ion yang diperlukan untuk sel kakisan sukar terbentuk. Garam terlarut pula boleh menjadikan lapisan air lebih konduktif, lalu memudahkan pergerakan ion dan mempercepat kakisan. Sebab itu keluli yang terdedah kepada semburan air masin atau garam jalan raya memerlukan perlindungan yang lebih teliti.

Mengapa karat tidak menghentikan proses sepenuhnya?

Produk kakisan besi lazimnya tidak membentuk penghalang yang sempurna dan tahan lama. Retakan, liang atau bahagian yang tertanggal boleh membenarkan air dan oksigen terus mencapai logam. Kadar kakisan sebenar bergantung pada banyak faktor, termasuk kelembapan, suhu, garam, keasidan, aliran air dan keadaan permukaan.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?