Una manzana recién cortada se vuelve marrón, el guardabarros de una bicicleta se oxida y un centavo de cobre de repente se vuelve verde. ¿Qué tienen todos estos eventos en común? Todos son ejemplos de un proceso llamado oxidación.
La oxidación se define como la interacción entre las moléculas de oxígeno y todas las diferentes sustancias con las que pueden entrar en contacto, desde el metal hasta el tejido vivo. Sin embargo, técnicamente, con el descubrimiento de los electrones, la oxidación pasó a definirse con mayor precisión como la pérdida de al menos un electrón cuando interactúan dos o más sustancias. Esas sustancias pueden incluir oxígeno o no. (Por cierto, lo opuesto a la oxidación es la reducción: la adición de al menos un electrón cuando las sustancias entran en contacto entre sí). A veces, la oxidación no es tan mala, como en la formación de aluminio anodizado superduradero. Otras veces, la oxidación puede ser destructiva, como la oxidación de un automóvil o el deterioro de la fruta fresca.
A menudo utilizamos las palabras oxidación y herrumbre de manera intercambiable, pero no todos los materiales que interactúan con las moléculas de oxígeno se desintegran en realidad en óxido. En el caso del hierro, el oxígeno crea un proceso de combustión lento, que da como resultado la sustancia marrón quebradiza que llamamos óxido. Cuando ocurre oxidación en el cobre, por otro lado, el resultado es una capa verdosa llamada óxido de cobre. El metal en sí no se debilita por oxidación, pero la superficie adquiere una pátina después de años de exposición al aire y al agua.
Cuando se trata de oxígeno, el proceso de oxidación depende de la cantidad de oxígeno presente en el aire y la naturaleza del material que toca. La verdadera oxidación ocurre a nivel molecular; solo vemos los efectos a gran escala ya que el oxígeno hace que los radicales libres en la superficie se desprendan. En el caso de la fruta fresca, la piel suele proporcionar una barrera contra la oxidación. Es por eso que la mayoría de las frutas y verduras llegan en buenas condiciones al supermercado. Sin embargo, una vez que la piel se ha roto, las células individuales entran en contacto directo con el aire y las moléculas de oxígeno comienzan a quemarlas. El resultado es una forma de óxido que vemos como manchas o imperfecciones de color marrón.
La oxidación también puede ser un problema para los propietarios de automóviles, ya que las capas más externas de pintura están constantemente expuestas al aire y al agua. Si el acabado exterior del automóvil no está protegido por una capa de cera o poliuretano, las moléculas de oxígeno en el aire eventualmente comenzarán a interactuar con la pintura. A medida que el oxígeno quema los radicales libres contenidos en la pintura, el acabado se vuelve más y más opaco. Los esfuerzos de restauración pueden incluir quitar varias capas de pintura afectada y volver a aplicar una nueva capa de protector. Esta es la razón por la que los detallistas de automóviles profesionales recomiendan que se use al menos una capa de cera u otro protector cada vez que se lave el automóvil.
El secreto para prevenir la oxidación causada por el oxígeno es proporcionar una capa de protección entre el material expuesto y el aire. Esto podría significar una capa de cera o poliuretano en un automóvil, una capa de pintura en objetos metálicos o un rocío rápido de un antioxidante, como jugo de limón, en la fruta expuesta. La oxidación destructiva no puede ocurrir si el oxígeno no puede penetrar una superficie para alcanzar los radicales libres que anhela.
Es por eso que el acero inoxidable no se oxida y el acero común sí. El acero inoxidable tiene una fina capa de otro metal que no contiene radicales libres. El acero normal se puede pintar para protegerlo contra la oxidación, pero el oxígeno aún puede explotar cualquier abertura, sin importar cuán pequeña sea. Es por eso que puede encontrar una bicicleta de metal pintado aún dañada por el óxido.