Thuật ngữ ăn mòn thường đề cập đến sự hư hỏng của kim loại do quá trình ăn mòn điện hóa. Có rất nhiều ví dụ về sự ăn mòn, bao gồm rỉ sét trên sắt, xỉn màu trên bạc và lớp vẩy màu xanh hình thành trên đồng và đồng thau.
Sự hình thành rỉ sét trên sắt (Fe) cần có oxygen (O₂) và nước. Mặc dù các phản ứng liên quan khá phức tạp và chưa được hiểu đầy đủ nhưng các bước chính được cho là như sau. Một vùng bề mặt kim loại đóng vai trò là anode, nơi xảy ra quá trình oxy hóa sau:
Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e
Các electron bị sắt nhường lại sẽ khử oxygen trong khí quyển thành nước ở cathode, đây là một vùng khác trên cùng bề mặt kim loại:
O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e → 2H₂O(l)
Phản ứng oxi hóa khử tổng thể là:
2Fe(s) + O₂(g) + 4H⁺(aq) → 2Fe²⁺(g) + 2H₂O(l)
Lưu ý rằng phản ứng này xảy ra trong môi trường acid. Các ion H⁺ được cung cấp một phần nhờ phản ứng của carbon dioxide trong khí quyển với nước để tạo thành acid yếu, carbonic acid (H₂CO₃). Các ion Fe²⁺ hình thành ở anode tiếp tục bị oxy hóa bởi oxygen như sau:
4Fe²⁺(aq) + O₂(g) + (4 + 2x)H₂O(l) → 2Fe₂O₃ .xH₂O(s) + 8H⁺(aq)
Dạng sắt(III) oxide ngậm nước Fe₂O₃.xH₂O được gọi là rỉ sét. Lượng nước kết hợp với sắt(III) oxide thay đổi nên chúng ta biểu diễn công thức là Fe₂O₃.xH₂O.
Hình vẽ dưới thể hiện cơ chế hình thành rỉ sét. Mạch điện được hoàn thành nhờ sự di chuyển của các electron và ion; đây là lý do tại sao hiện tượng rỉ sét xảy ra rất nhanh trên vỏ tàu khi ở trong nước biển. Ở vùng khí hậu lạnh, muối (NaCl hoặc CaCl₂) được rắc trên mặt đường để hạn chế việc nước đóng băng trên mặt đường làm trơn trượt nhưng nó cũng là nguyên nhân chính hình thành rỉ sét trên ô tô.

Hình vẽ. Quá trình ăn mòn điện hóa liên quan đến sự hình thành rỉ sét