Juuri leikattu omena muuttuu ruskeaksi, polkupyörän lokasuoja ruostuu ja kuparipenni muuttuu yhtäkkiä vihreäksi. Mitä yhteistä näillä tapahtumilla on? Ne ovat kaikki esimerkkejä hapetusprosessista.
Hapettuminen määritellään vuorovaikutukseksi happimolekyylien ja kaikkien erilaisten aineiden välillä, joita ne voivat koskettaa, metallista elävään kudokseen. Teknisesti kuitenkin elektronien löytämisen myötä hapettuminen määriteltiin tarkemmin vähintään yhden elektronin häviämiseksi kahden tai useamman aineen vuorovaikutuksessa. Nämä aineet voivat sisältää happea tai eivät. (Muuten hapetuksen vastakohta on pelkistys-ainakin yhden elektronin lisääminen aineiden joutuessa kosketuksiin.) Joskus hapettuminen ei ole niin huono asia kuin erittäin kestävän eloksoidun alumiinin muodostuminen. Muina aikoina hapettuminen voi olla tuhoisaa, kuten auton ruostuminen tai tuoreiden hedelmien pilaantuminen.
Käytimme usein sanoja hapettuminen ja ruoste keskenään, mutta kaikki materiaalit, jotka ovat vuorovaikutuksessa happimolekyylien kanssa, eivät todellakaan hajoa ruosteeksi. Raudan tapauksessa happi palaa hitaasti, mikä johtaa hauraaseen ruskeaan aineeseen, jota kutsumme ruosteeksi. Toisaalta kun kuparissa tapahtuu hapettumista, tuloksena on vihertävä pinnoite, jota kutsutaan kuparioksidiksi. Metallia ei heikennä hapettuminen, mutta pinnalle kehittyy patina vuosien ilman ja veden altistumisen jälkeen.
Kun siihen liittyy happea, hapetusprosessi riippuu ilmassa olevan hapen määrästä ja kosketettavan materiaalin luonteesta. Todellinen hapettuminen tapahtuu molekyylitasolla-näemme vain suuren mittakaavan vaikutukset, kun happi aiheuttaa vapaiden radikaalien irtoamisen pinnalta. Tuoreiden hedelmien tapauksessa kuori yleensä suojaa hapettumiselta. Siksi useimmat hedelmät ja vihannekset saapuvat hyvässä kunnossa ruokakauppaan. Kun iho on murtunut, yksittäiset solut tulevat kuitenkin suoraan kosketuksiin ilman kanssa ja happimolekyylit alkavat polttaa niitä. Tuloksena on eräänlainen ruoste, jota näemme ruskehtavina täpliksi tai tahroiksi.
Hapettuminen voi olla ongelma myös auton omistajille, koska uloimmat maalikerrokset altistuvat jatkuvasti ilmalle ja vedelle. Jos auton ulkopintaa ei suojata vahapinnoitteella tai polyuretaanilla, ilmassa olevat happimolekyylit alkavat lopulta olla vuorovaikutuksessa maalin kanssa. Kun happi polttaa maalin sisältämät vapaat radikaalit, pinta muuttuu himmeämmäksi. Restaurointiin voi kuulua useiden maalikerrosten poistaminen ja uuden suojakerroksen levittäminen uudelleen. Siksi ammattimaiset autoliikkeet suosittelevat vähintään yhden kerroksen vahaa tai muuta suojaavaa ainetta jokaisen pesun yhteydessä.
Hapen aiheuttaman hapettumisen estämisen salaisuus on suojakerroksen luominen paljastetun materiaalin ja ilman väliin. Tämä voi tarkoittaa vahaa tai polyuretaanipinnoitetta autossa, maalikerrosta metalliesineisiin tai nopeaa suihketta antioksidanttia, kuten sitruunamehua, paljastetuille hedelmille. Tuhoavaa hapettumista ei voi tapahtua, jos happi ei pääse tunkeutumaan pintaan päästäkseen haluamiinsa vapaisiin radikaaleihin.
Siksi ruostumaton teräs ei ruostu ja tavallinen teräs. Ruostumattomassa teräksessä on ohut pinnoite toisesta metallista, joka ei sisällä vapaita radikaaleja. Tavallinen teräs voidaan maalata suojaamaan hapettumiselta, mutta happi voi silti hyödyntää mitä tahansa aukkoa, olipa se kuinka pieni tahansa. Siksi saatat löytää maalatun metallipyörän, joka on edelleen ruosteen vaurioitunut.