Šviežiai nupjautas obuolys paruduoja, dviračio sparnas surūdija, o varinis centas staiga pažaliuoja. Ką visi šie įvykiai turi bendro? Visi jie yra proceso, vadinamo oksidacija, pavyzdžiai.
Oksidacija apibrėžiama kaip sąveika tarp deguonies molekulių ir visų skirtingų medžiagų, su kuriomis jos gali liestis, nuo metalo iki gyvo audinio. Tačiau techniškai, atradus elektronus, oksidacija buvo tiksliau apibrėžta kaip bent vieno elektrono praradimas, kai sąveikauja dvi ar daugiau medžiagų. Šiose medžiagose gali būti deguonies arba ne. (Beje, oksidacijos priešingybė yra redukcija – bent vieno elektrono pridėjimas, kai medžiagos liečiasi viena su kita.) Kartais oksidacija nėra toks blogas dalykas, kaip susidaro ypač patvarus anoduotas aliuminis. Kitais atvejais oksidacija gali būti žalinga, pavyzdžiui, automobilio rūdijimas arba šviežių vaisių gedimas.
Žodžius oksidacija ir rūdys dažnai vartojome pakaitomis, tačiau ne visos medžiagos, kurios sąveikauja su deguonies molekulėmis, iš tikrųjų suyra į rūdis. Geležies atveju deguonis sukuria lėtą degimo procesą, dėl kurio susidaro trapi ruda medžiaga, kurią vadiname rūdimis. Kita vertus, kai varyje vyksta oksidacija, susidaro žalsva danga, vadinama vario oksidu. Pats metalas nesusilpnėja dėl oksidacijos, tačiau ant paviršiaus susidaro patina po ilgų oro ir vandens poveikio.
Kai tai susiję su deguonimi, oksidacijos procesas priklauso nuo deguonies kiekio ore ir medžiagos, kurią jis liečia, pobūdžio. Tikroji oksidacija vyksta molekuliniu lygmeniu – matome tik didelio masto poveikį, nes dėl deguonies paviršiuje atsiskiria laisvieji radikalai. Šviežių vaisių odelė paprastai yra barjeras nuo oksidacijos. Štai kodėl dauguma vaisių ir daržovių į bakalėjos parduotuvę patenka geros būklės. Tačiau, kai oda sulaužoma, atskiros ląstelės tiesiogiai liečiasi su oru ir deguonies molekulės pradeda jas deginti. Rezultatas yra rūdžių forma, kurią matome kaip rusvas dėmes ar dėmes.
Oksidacija taip pat gali būti problema automobilių savininkams, nes atokiausius dažų sluoksnius nuolat veikia oras ir vanduo. Jei automobilio išorinė apdaila nėra apsaugota vaško danga ar poliuretanu, ore esančios deguonies molekulės ilgainiui pradės sąveikauti su dažais. Deguoniui sudeginus dažuose esančius laisvuosius radikalus, apdaila tampa vis blankesnė. Atkūrimo pastangos gali apimti kelių paveiktų dažų sluoksnių pašalinimą ir naujo apsauginio sluoksnio užtepimą. Būtent todėl profesionalūs automobilių specialistai rekomenduoja kiekvieną kartą plaunant automobilį naudoti bent vieną vaško ar kitos apsauginės medžiagos sluoksnį.
Deguonies sukeltos oksidacijos prevencijos paslaptis yra sukurti apsauginį sluoksnį tarp atviros medžiagos ir oro. Tai gali reikšti vaško arba poliuretano dangą ant automobilio, dažų sluoksnį ant metalinių objektų arba greitą antioksidanto, pvz., citrinos sulčių, purškimą ant atvirų vaisių. Destruktyvi oksidacija negali įvykti, jei deguonis negali prasiskverbti į paviršių ir pasiekti laisvųjų radikalų, kurių jis trokšta.
Štai kodėl nerūdijantis plienas nerūdija, o paprastas plienas. Nerūdijantis plienas padengtas plonu kito metalo sluoksniu, kuriame nėra laisvųjų radikalų. Įprastas plienas gali būti nudažytas, kad būtų apsaugotas nuo oksidacijos, tačiau deguonis vis tiek gali išnaudoti bet kokią angą, kad ir kokia maža. Štai kodėl galite rasti dažytą metalinį dviratį, vis dar pažeistą rūdžių.