Wat is oxidatie?

Een vers gesneden appel kleurt bruin, een fietsstuur wordt roestig en een koperen munt wordt ineens groen. Wat hebben deze gebeurtenissen allemaal met elkaar gemeen? Het zijn allemaal voorbeelden van een het proces dat oxidatie wordt genoemd.

Oxidatie is de interactie tussen zuurstofmoleculen en allerlei verschillen stoffen die daarmee in aanraking komen, van metaal tot levende huid. Soms is oxidatie niet echt een slecht iets, bijvoorbeeld in de verbinding van zeer lang houdbare aluminium. Andere keren kan oxidatie schadelijk zijn, zoals wanneer er roest bij een autoplaats vindt of als er vers fruit wordt verpest.

Vaak worden de woorden oxidatie en roest door elkaar gebruikt, maar niet alle materialen die in aanraking komen met zuurstof veranderen in roest. In het geval van ijzer zorgt de zuurstof ervoor dat er een langzaam brandend proces ontstaat, dat weer resulteert in de bruine toestand die we roest noemen. Wanneer oxidatie plaatsvindt bij koper ontstaat er een groenachtige laag, ook wel koperoxide genoemd. Het metaal zelf is niet minder sterk geworden door de blootstelling aan zuurstof, maar het oppervlak ontwikkelt zelf na elke jaren van blootstelling aan lucht en water een weke laag.

Het oxidatieproces is afhankelijk van de hoeveelheid zuurstof in de lucht en van het betreffende materiaal. Oxidatie vindt plaats op het niveau van de moleculen, wij zien alleen het effect op grotere school dat de zuurstof veroorzaakt aan de buitenkant. In het geval van vers fruit, zorgt de schil er meestal voor dat het een schild vormt tegen oxidatie. Daarom arriveren het meeste fruit en de meeste groenten in goede staat bij de groenteboer. Zodra de schil wordt verwijderd en het komt in contact met lucht, beginnen de zuurstofmoleculen te verbanden. Uit dit proces komen de bruine vlekken voort.

Oxidatie kan een probleem vormen voor auto-eigenaars, aangezien de buitenste verflaag voortdurend in aanraking komt met lucht en water. Als de buitenlaag van de auto niet wordt beschermd door een waslaag, gaan de zuurstofmoleculen uiteindelijk reageren met de verf. Wanneer de zuurstof  de binnenste delen van de verf verbrand, wordt de kleur steeds doffer en doffer. Om dit te restaureren moeten er meerdere lagen van beschadigde verf worden verwijderd en vervangen worden door nieuwe lagen. Om dit te voorkomen bevelen professionele autohandelaren aan om tenminste een laag was of een ander beschermmiddel aan te brengen, iedere keer nadat de auto gewassen is.

De manier om oxidatie te voorkomen is om een beschermingslaag te maken tussen het blootgestelde materiaal en de lucht. Dit kan een waslaag zijn voor een auto, een laag verf op metalen voorwerpen of een laagje antioxidant, bijvoorbeeld citroensap, op blootgesteld fruit. Schadelijke oxidatie kan niet plaatsvinden zolang zuurstof niet door kan dringen. Om deze reden roesten roestvrijstalen pannen niet en normale pannen wel. Roestvrij staal bevat een dunne laag ander metaal, dat niet voldoet aan de voorwaarden voor oxidatie. Normaal staal kan worden beschermd door het te verven, maar door de minste of geringste opening kan oxidatie alsnog plaatsvinden. Een voorbeeld is de fiets. Ondanks dat deze geverfd is en dus in principe beschermd, zijn er toch altijd roestplekken te vinden.