L'òxid és un òxid de ferro, generalment òxid vermell format per la reacció redox del ferro i l'oxigen en presència d'aigua o humitat de l'aire. Es distingeixen diverses formes d'òxid tant visualment com per espectroscòpia, i es formen en diferents circumstàncies.
És un procés molt complex, però analitzarem tots els factors que hi contribueixen. A més, compartiré alguns consells sobre com prevenir-ho.
En aquest post tractarem:
Què és Rust?
L'òxid és un terme que s'utilitza habitualment per descriure l'oxidació del ferro o l'acer causada per l'exposició a la humitat i l'oxigen. Tècnicament, l'òxid és un òxid de ferro, concretament un òxid de ferro (III) hidratat o òxid-hidròxid de ferro (III). Es forma quan el ferro reacciona amb l'oxigen en presència d'aigua o humitat de l'aire, donant lloc a una capa escamosa de color marró vermellós al metall.
Causes de l'òxid
L'òxid es produeix quan el ferro o l'acer s'exposa a la humitat i l'oxigen. La presència d'aigua o humitat de l'aire actua com a catalitzador, augmentant la velocitat de la reacció entre el ferro i l'oxigen. Alguns factors que contribueixen a l'oxidació inclouen:
- Localització geogràfica: les zones amb molta humitat, pluges o vent poden contribuir a la propagació de l'òxid.
- Exposició a la sal: la sal pot accelerar el procés d'oxidació, empitjorant-lo a les zones molt salades.
- Falta de protecció: els acers sense protecció són més susceptibles a l'oxidació que els que estan recoberts o pintats.
Prevenció i tractament de l'òxid
Prevenir l'oxidació és una bona manera de protegir el metall dels efectes inevitables de l'oxidació. Algunes maneres de prevenir l'òxid inclouen:
- Revestir o pintar la superfície metàl·lica per protegir-la de l'exposició a la humitat i l'oxigen.
- Mantenir el metall sec i lliure d'humitat.
- Utilitzar acer inoxidable o altres metalls resistents a l'òxid en zones on l'òxid sigui una preocupació.
Tractar l'òxid pot ser una mica més difícil, però alguns mètodes inclouen:
- Polir o raspallar amb filferro la zona rovellada per eliminar l'òxid.
- Aplicar un convertidor d'òxid a la zona afectada per canviar químicament l'òxid en un compost més estable.
- Omplint qualsevol fosa o cavitat amb un farciment metàl·lic per restaurar la integritat estructural del metall.
La ciència darrere de l'òxid: explorant les reaccions químiques
L'òxid és el resultat d'una reacció química que es produeix quan el ferro s'exposa a l'oxigen i la humitat. La principal reacció química que provoca l'oxidació és l'oxidació del ferro, que es pot representar amb la següent equació:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Això vol dir que quatre àtoms de ferro es combinen amb tres molècules d'oxigen per produir dues molècules d'òxid de ferro.
El paper de l'aigua i l'oxigen en l'oxidació
L'aigua i l'oxigen són els dos elements clau necessaris perquè es produeixi l'oxidació. Quan el ferro s'exposa a l'aigua i l'oxigen, comença el procés d'oxidació. L'aigua actua com un medi que transporta les molècules d'oxigen a la superfície del ferro, mentre que l'oxigen proporciona els electrons necessaris per al procés d'oxidació.
Els efectes de la humitat i la sequedat sobre l'oxidació
La humitat té un paper crucial en el procés d'oxidació. Quan el ferro està exposat a la humitat, forma hidròxid de ferro, que és un compost que conté molècules tant de ferro com d'aigua. Aquest compost és inestable i es descompon fàcilment, formant òxid de ferro i alliberant molècules d'aigua. Aquest procés fa que el ferro s'escami i formi una escama, que eventualment pot conduir a la ruptura completa del metall. D'altra banda, la sequedat pot frenar o fins i tot evitar que es produeixi el procés d'oxidació.
La naturalesa complexa de l'oxidació
L'oxidació és un procés complex que implica un gran nombre de reaccions químiques. Comença amb l'oxidació del ferro, que després es combina amb molècules d'aigua per formar hidròxid de ferro. A continuació, aquest compost es descompon per formar òxid de ferro i alliberar molècules d'aigua. L'òxid de ferro resultant forma una capa protectora a la superfície del metall, però aquesta capa es pot escapar i exposar metall fresc als elements, fent que el procés d'oxidació continuï.
Les semblances i diferències entre l'oxidació i la corrosió
L'oxidació i la corrosió s'utilitzen sovint de manera intercanviable, però no són el mateix. L'oxidació és un tipus específic de corrosió que es produeix quan el ferro està exposat a l'oxigen i la humitat. La corrosió, en canvi, és un terme general que descriu el procés dels metalls que reaccionen amb el seu entorn per formar compostos. La corrosió es pot produir de moltes formes diferents, inclosa l'oxidació, però també es pot produir d'altres maneres, com quan els metalls estan exposats a la sal o l'àcid.
Els factors clau que influeixen en l'oxidació
Diversos factors poden influir en el procés d'oxidació, com ara:
- La presència d'aigua i oxigen
- La presència de sal o altres electròlits
- La puresa del metall
- L'estructura del metall
- La temperatura i la humitat de l'ambient
Comprendre aquests factors és crucial per prevenir l'oxidació i preservar els objectes metàl·lics a la vida quotidiana.
Atura l'òxid en les seves pistes: consells per prevenir la corrosió
Quan es tracta de prevenir l'oxidació, el tipus de metall que trieu pot marcar una gran diferència. Alguns metalls són naturalment més resistents a la corrosió que altres. Per exemple, l'acer inoxidable és una opció popular per a mobles i electrodomèstics d'exterior perquè conté crom, que forma una capa protectora a la superfície del metall. Altres metalls, com l'alumini i el coure, també són relativament resistents a la corrosió. Si esteu treballant en un projecte que estarà exposat als elements, penseu a utilitzar un d'aquests metalls.
Utilitzeu un inhibidor de corrosió
Una de les maneres més efectives de prevenir l'oxidació és utilitzar un inhibidor de corrosió. Aquests compostos químics funcionen disminuint la velocitat de corrosió d'un metall o aliatge que entra en contacte amb un líquid o gas. Els inhibidors de corrosió es poden afegir a una varietat de substàncies, com ara aigua, oli i combustible. Funcionen formant una barrera protectora a la superfície del metall, que evita que la humitat i altres agents corrosius arribin al propi metall. Alguns tipus comuns d'inhibidors de corrosió inclouen:
- Fosfat de zinc
- Nitrit de sodi
- Benzoat de sodi
- Nitrat de calci
Mantingueu-lo sec
La humitat és un dels principals culpables quan es tracta de l'òxid i la corrosió. Si voleu evitar la formació d'òxid a les superfícies metàl·liques, és important mantenir-les el més secs possible. Això vol dir emmagatzemar els objectes metàl·lics en un lloc sec, netejar-los després del seu ús i evitar exposar-los a la humitat sempre que sigui possible.
Aplicar un recobriment protector
Una altra manera eficaç d'evitar l'oxidació és aplicar un recobriment protector a les superfícies metàl·liques. Hi ha una varietat de recobriments disponibles, com ara pintura, epoxi i poliuretà. Aquests recobriments funcionen formant una barrera entre el metall i el medi ambient, evitant que la humitat i altres agents corrosius arribin a la superfície metàl·lica.
Manteniment regular
Finalment, una de les millors maneres d'evitar l'oxidació és mantenir-se al capdavant del manteniment regular. Això significa inspeccionar les superfícies metàl·liques regularment per detectar signes de corrosió, neteja segons sigui necessari, i aplicant els recobriments protectors o inhibidors de corrosió necessaris. Si us mantingueu vigilants i preneu mesures proactives per evitar l'oxidació, podeu mantenir les vostres superfícies metàl·liques amb un aspecte excel·lent durant els propers anys.
Desfer-se de l'òxid: opcions de tractament
Quan es tracta de tractar l'òxid, hi ha una varietat d'opcions disponibles. Aquests són alguns dels tipus més comuns de convertidors d'òxid:
- Convertidors a base d'àcid tànic: aquestes solucions contenen àcid tànic, que transforma químicament l'òxid en una capa estable i inert de tanat fèrric. Aquesta capa proporciona una barrera protectora contra l'oxidació addicional. Els convertidors a base d'àcid tànnic són una opció fantàstica per a la decoració de la llar i els petits articles metàl·lics. Ferprime i Qconvert són alguns exemples de convertidors basats en àcid tànic.
- Convertidors a base d'àcid fosfòric: aquestes solucions contenen àcid fosfòric, que converteix l'òxid en un òxid inert i estable. Els convertidors a base d'àcid fosfòric són una gran opció per a peces de metall més grans que s'han de tractar ràpidament. També s'utilitzen habitualment juntament amb pintura o epoxi per crear una superfície forta i resistent a l'oxidació. Alguns exemples de convertidors basats en àcid fosfòric inclouen Rust-Oleum Rust Reformer i KBS Coatings RustSeal.
- Convertidors a base de polímers: aquestes solucions contenen un ingredient actiu que converteix l'òxid en un polímer que crea una capa forta i protectora. Els convertidors basats en polímers són una opció fantàstica per als articles que estaran exposats a condicions dures, com ara mobles d'exterior o vehicles. També són fàcils d'aplicar, ja que es poden ruixar directament sobre la superfície rovellada. Alguns exemples de convertidors basats en polímers inclouen el recobriment preventiu de rovell POR-15 i el reformador d'òxid Rust-Oleum.
Escollint el convertidor d'òxid adequat
Quan escolliu un convertidor d'òxid, és important tenir en compte els factors següents:
- El tipus de metall que esteu tractant
- La mida de l'article que esteu tractant
- El tipus de convertidor d'òxid que preferiu (a base d'àcid tànic, àcid fosfòric o polímer)
- El mètode d'aplicació (aerosol, polvoritzable o quart / galó)
- El temps necessari perquè el convertidor s'assequi i guareixi
Consells addicionals per al tractament de l'òxid
Aquests són alguns consells addicionals que cal tenir en compte a l'hora de tractar l'òxid:
- Assegureu-vos que la superfície estigui neta i seca abans d'aplicar el convertidor.
- Si l'òxid és especialment tossut, potser haureu d'eliminar-lo mecànicament (amb un raspall de filferro o paper de vidre) abans d'aplicar el convertidor.
- Utilitzeu sempre guants i ulleres de protecció quan treballeu amb convertidors d'òxid.
- Si utilitzeu un convertidor a base d'àcid fosfòric, és possible que vulgueu reduir el pH de la solució mullant la superfície amb un àcid (com el vinagre) abans d'aplicar el convertidor. Això pot accelerar la reacció i proporcionar suport addicional per a la capa d'òxid.
- Si utilitzeu un convertidor basat en polímers, assegureu-vos de seleccionar un convertidor que contingui un dissolvent (com ara èter monobutil de glicol) que actuï com a agent humectant. Això ajudarà al convertidor a penetrar l'òxid i proporcionarà una capa forta i estable.
Conclusió
Per tant, l'òxid és una reacció química que es produeix quan el ferro entra en contacte amb l'oxigen i la humitat.
És important saber com prevenir l'òxid i tractar-lo quan es produeixi. Per tant, no tingueu por de fer preguntes si no esteu segur d'alguna cosa. Només recordeu tenir cura sempre amb l'òxid i utilitzar recobriments protectors.
