การเกิดปฏิกิริยาของออกซิเจน

รู้ไหมว่าในอากาศนั้นประกอบไปด้วย แก๊สที่สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ไวมาก ซึ่งแก๊สที่ว่าก็ยังทำให้ โลหะบางชนิดละลาย และแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆได้ หากมีเวลาที่นานพอ ทั้งมันยังทำปฏิกิริยาได้รุนแรง กับสารอีกหลายตัวเมื่อถูกนำไป ให้ความร้อน และจะสลายตัวไปอย่างสมบูรณ์ ปริมาณของแก๊สเหล่านี้ มีอยู่ไม่น้อยเลย เพราะในชั้นบรรยากาศโลกก็มี แก๊สพวกนี้อยู่มากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ และแก๊สที่ทำปฏิกิริยาได้ไวมากนี้ ก็คือออกซิเจนนั่นเอง นี่คือโลหะที่เรียกกันว่า แมกนีเซียม ถ้าเราเอากระดาษทรายมาขัดโลหะชิ้นนี้ มันก็จะขึ้นเงา แต่ถ้าเราปล่อยให้มันสัมผัสกับอากาศ สัก 2-3 วัน ความเงานั้นก็จะหายไป ชั้นเลเยอร์ของออกไซด์จะก่อตัวขึ้น ที่พื้นผิวส่วนนอกของโลหะ ซึ่งถ้าเราอยากให้เกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น ก็ต้องเอาแมกนีเซียมไปเผาไฟ ทีนี้แท่งแมกนีเซียมของเรา ก็จะร่อนออกมาแล้วกลายเป็นผงสีขาว มันคือแมกนีเซียมออกไซด์นั่นเอง โลหะบางชนิดก็เกิดปฏิกิริยาได้เร็วมาก นั่นทำให้เรายิ่งต้องไม่ให้มันไปสัมผัส กับออกซิเจนในอากาศ ซึ่งโลหะที่จะยกขึ้นมาเป็นตัวอย่าง ก็คือโซเดียม เรามักจะเก็บโซเดียมไว้ในขวดโหล ที่ใส่น้ำมันก๊าดไว้ข้างใน แค่เวลาไม่กี่นาทีที่โซเดียม สัมผัสกับอากาศ ก็สามารถทำให้เกิดชั้น ของออกไซด์ขึ้นได้ โลหะชนิดอื่นๆ ทำปฏิกิริยา ช้าลงมากเมื่อมันไปจับตัวกับออกซิเจน ซึ่งทองแดงก็คือตัวอย่างหนึ่ง ของโลหะชนิดนั้น ที่อุณหภูมิห้อง ผิวส่วนนอกของทองแดงจะยังเป็น สีแดงเข้มและเป็นมันเงาได้นานหลายปี แต่สุดท้ายก็จะเกิดชั้นสีน้ำตาลคล้ำ ที่เป็นออกไซด์ของทองแดงขึ้นมาจนได้ และถ้าเราต้องการเผาทองแดง มันจะไม่ติดไฟในอากาศหรอกนะ เพราะค่าออกซิเจนในนั้น มีอยู่แค่ 20 เปอร์เซ็นต์ ต้องเอาทองแดงไปเผาในแก๊สออกซิเจน บริสุทธิ์นั่นแหละ มันถึงจะติดไฟได้ แต่ในโลหะบางชนิด ชั้นของออกไซด์ กลับทำให้ความแข็งของมันเพิ่มมากขึ้น และไม่ทำปฏิกิริยาใดๆด้วย ตัวอย่างเช่น อลูมิเนียม อลูมิเนียมถูกนำไปใช้ทำของมากมาย ตั้งแต่กระป๋องโซดาไปจนถึงเครื่องบิน ตลอดจนวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้าง อลูมิเนียมบริสุทธิ์จะทำปฏิกิริยากับ ออกซิเจนได้ไวเกือบเทียบเท่าแมกนีเซียม แต่เมื่อไหร่ก็ตามที่มีชั้นของ ออกไซด์เกิดขึ้นมา ปฏิกิริยาที่เกิดก็จะหยุดชะงัก อะตอมบางตัวในชั้นบางๆของ อลูเนียมออกไซด์จะฝังตัวลึกลงไป ซึ่งมันสามารถเข้าไปปกป้องเนื้อ อลูมิเนียมที่อยู่ลึกเข้าไปอีก ออกซิเจนจึงไม่อาจผ่าน ผิวชั้นนอกเข้าไปได้ ยังมีโลหะอื่นๆ เช่น เหล็ก ซึ่งจะอ่อนตัวลงได้เมื่อ ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน เหล็กที่สัมผัสกับออกซิเจนเข้า จะทำให้เกิดสนิมตามมา ซึ่งต่างกับอลูมิเนียม ที่มีชั้นของออกไซด์ คอยปกป้องมันอยู่ สนิมที่เกิดขึ้นในเหล็ก จะมีลักษณะเป็นรูพรุน นอกจากนี้ ออกซิเจนยังสามารถแทรกตัว เข้าไปในเนื้อเหล็กได้เรื่อยๆ ด้วย ออกซิเจนเป็นแก๊สที่เกิดปฏิกิริยาได้ไวมาก ธาตุและสารประกอบส่วนใหญ่ จึงทำปฏิกิริยากับมันได้เกือบหมด ในการเกิดออกไซด์นั้น ทั้งสารประกอบที่เป็นโลหะและอโลหะ จะสร้างออกไซด์ได้เมื่อเกิดการเผาไหม้ โลหะบางชนิดก็สามารถนำไปเผาได้ หรือสามารถสร้างออกไซด์ได้ ด้วยการนำมันไปไว้ที่อุณหภูมิห้อง การเกิดปฏิกิริยาในโลหะนั้น ก็อาจแตกต่างกันได้ โซเดียมจะไวต่อการเกิดปฏิกิริยา เมื่อสัมผัสกับออกซิเจน ส่วนแมกนีเซียมก็จะช้ากว่านิดหน่อย อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน แต่ปฏิกิริยานั้นจะเกิดแค่ที่ พื้นผิวส่วนนอกเท่านั้น ชั้นของออกไซด์ จะคอยปกป้องโลหะเอาไว้ เหล็กจะเกิดปฏิกิริยาได้ช้ากว่า อลูมิเนียม แต่ปฏิกิริยาที่เกิดจะกินลึกเข้าไป ถึงเนื้อโลหะข้างใน จนกระทั่งเนื้อโลหะถูกทำลายไปจนหมด ทองแดงและเงินต้องใช้เวลาหลายเดือน หรือหลายปีที่จะเห็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น กับมันด้วยตาเปล่าได้ และทองก็เป็นโลหะหนึ่งในไม่กี่ชนิดที่ ชั้นของออกไซด์ไม่อาจเกิดขึ้นกับมันได้