Eisenoxid, allgemein als Rost bekannt, bildet sich, wenn Eisen in einer Sauerstoffumgebung korrodiert. Eisen bindet sich besonders gerne mit Sauerstoff, weshalb reines Eisen auf der Erdoberfläche selten ist. Korrosion erfordert das Vorhandensein einer Anode, die Elektronen abgibt, einer Kathode, die Elektronen aufnimmt, und eines Elektrolyten, der den Elektronenfluss zwischen ihnen erleichtert.
Bei der Bildung von Eisenoxid ist Eisen die Anode. Eisen lässt als Metall in der Regel den Elektronenfluss mit geringem Widerstand zu. Paradoxerweise macht dies Eisen auch zu einer idealen Kathode, da Elektronen durch den Elektrolyten von einem Abschnitt des Metalls zum anderen fließen.
Der Elektrolyt, der die Oxidation antreibt, ist normalerweise Wasser. Ein Regentropfen nimmt beim Fallen Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf und wandelt sich dabei in schwache Kohlensäure um. Diese Säure in Kontakt mit der Anodenoberfläche zieht Elektronen von der Eisenoberfläche ab und überträgt sie auf die Kathode. Die Energie, die dieser Prozess dem Elektrolyten überträgt, bricht die Bindungen zwischen Wasserstoff und Sauerstoff im Wasser auf.
Die durch den elektrischen Fluss durch den Elektrolyten verdrängten Sauerstoffatome werden vom Wasser aufgenommen und verbinden sich mit dem freien Sauerstoff. Die Moleküle des Eisenoxids sind viel größer als die des reinen Eisens, aus dem es gebildet wurde, sodass die dünne Oxidschicht, die sich auf der Eisenoberfläche bildet, leicht abblättert. Dadurch wird der Kohlensäure eine frische Oberfläche ausgesetzt und der Prozess kann fortgesetzt werden.
