Utlenianie

Utlenianie opisuje reakcję chemiczną, w której substancja oddaje elektrony.

W klasycznym ujęciu utlenianie jest często związane z tlenem. Tlen jest wysoce reaktywnym pierwiastkiem o liczbie atomowej 8. W atmosferze występuje jako dwuatomowa cząsteczka O2O_2O2​. Jego udział objętościowy w powietrzu atmosferycznym wynosi około 20,9%.

Ze względu na swoją wysoką reaktywność tlen nie występuje w naturze w postaci pierwiastkowej.

Prawie zawsze występuje w postaci wiązania chemicznego. Typowymi partnerami wiązania są wodór, węgiel, metale i niemetale. Bez tlenu nie byłoby możliwe istnienie flory i fauny na Ziemi.

Pod względem chemicznym tlen charakteryzuje się wysoką elektroujemnością. Działa silnie utleniająco. Tworzy stabilne tlenki. Umożliwia reakcje egzotermiczne z dużym wydzielaniem energii. Ogólną reakcję utleniania można uproszczone przedstawić jako:

środek redukujący → produkt utleniania +e−

W przypadku korozji żelaza obowiązuje:

4Fe+3O2​→2Fe2​O3​

We współczesnej chemii utlenianie definiuje się ogólnie jako oddawanie elektronów.

Reakcją odwrotną jest redukcja. Oba procesy są ze sobą nierozerwalnie związane. Mówi się o reakcjach redoks.

Tlen odgrywa kluczową rolę w technologii medycznej. Jest niezbędny do oddychania komórkowego. W biochemii bierze udział w enzymatycznych procesach utleniania.

W inżynierii procesowej jest celowo stosowany do utleniania. W przemyśle chemicznym służy jako partner reakcji lub utleniacz.

Jednocześnie tlen jest często czynnikiem powodującym korozję. Korozja jest równoznaczna z niszczeniem materiałów. Dotyczy to zwłaszcza metali. W samym tylko przemyśle morskim powoduje ona straty gospodarcze szacowane na 50–80 miliardów dolarów rocznie.

W budowie maszyn i przetwórstwie materiałów metalowych ochrona przed korozją ma zatem duże znaczenie. Typowe środki to powłoki ochronne, dostosowanie stopów i dobór materiałów odpornych na korozję.