氧化

維基百科,自由的百科全書
前往: 導覽搜尋
空氣中的分子反應之後,將氧化生成水合氧化鐵 (III),又稱為生鏽。圖為生鏽的鐵絲網

氧化在化學上稱為氧化作用。現時有關氧化作用的定義有三:

第一個為傳統定義:物質氧氣結合,形成氧化物的過程,也就是被「氧氣」氧化的過程;在化學家發現元素的原子核中的電子的活動情況後,認為第一定義已經不再適合後,就提出了第二及第三個定義。

第二個化學上的定義:氧化作用不僅指元素或化合物與氧氣結合的作用,而是指兩種元素或化合物之間(氧化劑還原劑)奪取電子的過程。

第三個同為化學上的定義:還原劑(被氧化物)與氧化劑(被還原物)之間的氧化數(此數是化學家為解決第二個定義的缺憾而構想的)升降,在氧化劑的氧化數下降(獲得電子)及還原劑的氧化數上升(失去電子)的情況,也稱為氧化作用。

氧化、還原都指反應物(分子離子或原子)。氧化也稱氧化作用或氧化反應。有機物反應時把有機物引入氧或脫去的作用叫氧化;引入氫或失去氧的作用叫還原。物質與氧緩慢反應緩緩發熱而不發光的氧化叫緩慢氧化,如金屬鏽蝕、生物呼吸等。劇烈的發光發熱的氧化叫燃燒

一般物質與氧氣發生氧化時放熱,個別可能吸熱如氣與氧氣的反應。電化學中陽極發生氧化,陰極發生還原。

氧化不僅是一種重要的化工單元過程,更影響大眾的日常生活。在化學工業生產中佔有非常重要的地位,用於許多化合物的製備,如:

在工業生產中雖然是應用化學反應的原理,但和在實驗室中研究最重要的不同點是必須考慮經濟的觀點,工業生產必須在經濟上是可行的,原料是容易得到的,產品是有利潤的,盡量選取廉價的氧化劑,是氧化過程盡量向簡單、高效率、低運行成本方向上發展。

在自然的氧化過程是有害的,製品在空氣中會自然氧化生成一層鬆散的鐵鏽水合氧化鐵 (III)–化學式為Fe2O3·xH2O),水合氧化鐵 (III)容易剝落,使內層未被氧化的鐵暴露在空氣中繼續被氧化,最後鏽壞整件鐵製品。補充一點,通常只有鐵製品的氧化過程才能稱為生鏽,鐵被氧化的產物稱為鐵鏽。在工業(非自然)上,鋁的氧化卻是有用的,鋁在經過電解後會生成氧化鋁–(化學式Al2O3),此生成物較鋁更為堅硬及耐用,具體可見平日用來煮飯的飯煲內層的表面塗層。

參見[編輯]