El óxido es un óxido de hierro, generalmente óxido rojo formado por la reacción redox del hierro y el oxígeno en presencia de agua o humedad del aire. Varias formas de óxido se distinguen tanto visualmente como por espectroscopia, y se forman en diferentes circunstancias.
Es un proceso muy complejo, pero veremos todos los factores que contribuyen a ello. Además, compartiré algunos consejos sobre cómo prevenirlo.
En esta publicación cubriremos:
¿Qué demonios es el óxido?
El óxido es un término comúnmente utilizado para describir la oxidación del hierro o el acero causada por la exposición a la humedad y al oxígeno. Técnicamente, el óxido es un óxido de hierro, específicamente un óxido de hierro (III) hidratado u óxido-hidróxido de hierro (III). Se forma cuando el hierro reacciona con el oxígeno en presencia de agua o humedad del aire, lo que da como resultado una capa escamosa de color marrón rojizo en el metal.
Causas de la oxidación
El óxido se produce cuando el hierro o el acero se exponen a la humedad y al oxígeno. La presencia de agua o humedad del aire actúa como catalizador, aumentando la velocidad de reacción entre el hierro y el oxígeno. Algunos factores que contribuyen a la oxidación incluyen:
- Ubicación geográfica: las áreas con mucha humedad, lluvia o viento pueden contribuir a la propagación de la roya.
- Exposición a la sal: la sal puede acelerar el proceso de oxidación y empeorarlo en áreas muy saladas.
- Falta de protección: Los aceros sin protección son más susceptibles a la oxidación que los que están revestidos o pintados.
Prevención y tratamiento de la oxidación
Prevenir la oxidación es una buena manera de proteger el metal de los efectos inevitables de la oxidación. Algunas formas de prevenir la oxidación incluyen:
- Recubrimiento o pintura de la superficie metálica para protegerla de la exposición a la humedad y al oxígeno.
- Mantener el metal seco y libre de humedad.
- Usar acero inoxidable u otros metales resistentes a la oxidación en áreas donde la oxidación es una preocupación.
El tratamiento del óxido puede ser un poco más desafiante, pero algunos métodos incluyen:
- Lija o cepilla con alambre el área oxidada para eliminar el óxido.
- Aplicar un convertidor de óxido en el área afectada para cambiar químicamente el óxido en un compuesto más estable.
- Relleno de picaduras o cavidades con un relleno de metal para restaurar la integridad estructural del metal.
La ciencia detrás del óxido: explorando las reacciones químicas
El óxido es el resultado de una reacción química que ocurre cuando el hierro se expone al oxígeno y la humedad. La principal reacción química que provoca la oxidación es la oxidación del hierro, que se puede representar mediante la siguiente ecuación:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Esto significa que cuatro átomos de hierro se combinan con tres moléculas de oxígeno para producir dos moléculas de óxido de hierro.
El papel del agua y el oxígeno en la oxidación
El agua y el oxígeno son los dos elementos clave necesarios para que se produzca la oxidación. Cuando el hierro se expone al agua y al oxígeno, comienza el proceso de oxidación. El agua actúa como un medio que transporta las moléculas de oxígeno a la superficie del hierro, mientras que el oxígeno proporciona los electrones necesarios para el proceso de oxidación.
Los efectos de la humedad y la sequedad en la oxidación
La humedad juega un papel crucial en el proceso de oxidación. Cuando el hierro se expone a la humedad, forma hidróxido de hierro, que es un compuesto que contiene moléculas de hierro y agua. Este compuesto es inestable y se descompone fácilmente, formando óxido de hierro y liberando moléculas de agua. Este proceso hace que el hierro se descascare y forme escamas, lo que eventualmente puede conducir a la descomposición completa del metal. Por otro lado, la sequedad puede ralentizar o incluso evitar que se produzca el proceso de oxidación.
La naturaleza compleja de la oxidación
La oxidación es un proceso complejo que implica un gran número de reacciones químicas. Comienza con la oxidación del hierro, que luego se combina con moléculas de agua para formar hidróxido de hierro. Este compuesto luego se descompone para formar óxido de hierro y liberar moléculas de agua. El óxido de hierro resultante forma una capa protectora en la superficie del metal, pero esta capa eventualmente puede desprenderse y exponer el metal fresco a los elementos, lo que hace que continúe el proceso de oxidación.
Las similitudes y diferencias entre la oxidación y la corrosión
La oxidación y la corrosión a menudo se usan indistintamente, pero no son lo mismo. La oxidación es un tipo específico de corrosión que ocurre cuando el hierro se expone al oxígeno y la humedad. La corrosión, por otro lado, es un término general que describe el proceso de los metales que reaccionan con su entorno para formar compuestos. La corrosión puede ocurrir de muchas formas diferentes, incluida la oxidación, pero también puede ocurrir de otras formas, como cuando los metales se exponen a la sal o al ácido.
Los factores clave que influyen en la oxidación
Varios factores pueden influir en el proceso de oxidación, entre ellos:
- La presencia de agua y oxígeno.
- La presencia de sal u otros electrolitos.
- La pureza del metal
- La estructura del metal
- La temperatura y la humedad del ambiente
Comprender estos factores es crucial para prevenir la oxidación y preservar los objetos metálicos en la vida cotidiana.
Detenga el óxido en seco: consejos para prevenir la corrosión
Cuando se trata de prevenir la oxidación, el tipo de metal que elija puede marcar una gran diferencia. Algunos metales son naturalmente más resistentes a la corrosión que otros. Por ejemplo, el acero inoxidable es una opción popular para muebles y electrodomésticos de exterior porque contiene cromo, que forma una capa protectora en la superficie del metal. Otros metales, como el aluminio y el cobre, también son relativamente resistentes a la corrosión. Si está trabajando en un proyecto que estará expuesto a los elementos, considere usar uno de estos metales.
Use un inhibidor de corrosión
Una de las formas más efectivas de prevenir la oxidación es usar un inhibidor de corrosión. Estos compuestos químicos funcionan al disminuir la tasa de corrosión de un metal o aleación que entra en contacto con un líquido o gas. Los inhibidores de corrosión se pueden agregar a una variedad de sustancias, que incluyen agua, aceite y combustible. Funcionan formando una barrera protectora en la superficie del metal, que evita que la humedad y otros agentes corrosivos lleguen al propio metal. Algunos tipos comunes de inhibidores de corrosión incluyen:
- Fosfato de zinc
- Nitrito de sodio
- Benzoato de sodio
- Nitrato de calcio
Mantenerlo seco
La humedad es uno de los principales culpables de la oxidación y la corrosión. Si desea evitar que se forme óxido en las superficies metálicas, es importante mantenerlas lo más secas posible. Esto significa almacenar los objetos metálicos en un lugar seco, limpiarlos después de usarlos y evitar exponerlos a la humedad siempre que sea posible.
Aplicar una capa protectora
Otra forma efectiva de prevenir la oxidación es aplicar una capa protectora a las superficies metálicas. Hay una variedad de recubrimientos disponibles, que incluyen pintura, epoxi y poliuretano. Estos recubrimientos funcionan formando una barrera entre el metal y el medio ambiente, evitando que la humedad y otros agentes corrosivos lleguen a la superficie del metal.
Mantenimiento regular
Finalmente, una de las mejores maneras de prevenir la oxidación es realizar un mantenimiento regular. Esto significa inspeccionar sus superficies metálicas regularmente para detectar signos de corrosión, constante según sea necesario, y aplicando los recubrimientos protectores o inhibidores de corrosión necesarios. Si se mantiene alerta y toma medidas proactivas para evitar la oxidación, puede mantener las superficies de metal en buen estado durante muchos años.
Deshacerse del óxido: opciones de tratamiento
Cuando se trata de tratar el óxido, hay una variedad de opciones disponibles. Estos son algunos de los tipos más comunes de convertidores de óxido:
- Convertidores a base de ácido tánico: estas soluciones contienen ácido tánico, que convierte químicamente el óxido en una capa estable e inerte de tanato férrico. Esta capa proporciona una barrera protectora contra la oxidación adicional. Los convertidores a base de ácido tánico son una gran opción para la decoración del hogar y pequeños artículos de metal. Ferprime y Qconvert son algunos ejemplos de convertidores a base de ácido tánico.
- Convertidores a base de ácido fosfórico: estas soluciones contienen ácido fosfórico, que convierte el óxido en un óxido inerte y estable. Los convertidores a base de ácido fosfórico son una excelente opción para piezas de metal más grandes que deben tratarse rápidamente. También se usan comúnmente junto con pintura o epoxi para crear una superficie fuerte y resistente al óxido. Algunos ejemplos de convertidores a base de ácido fosfórico incluyen Rust-Oleum Rust Reformer y KBS Coatings RustSeal.
- Convertidores a base de polímeros: estas soluciones contienen un ingrediente activo que convierte el óxido en un polímero que crea una capa protectora fuerte. Los convertidores a base de polímeros son una excelente opción para artículos que estarán expuestos a condiciones adversas, como muebles de exterior o vehículos. También son fáciles de aplicar, ya que se pueden rociar directamente sobre la superficie oxidada. Algunos ejemplos de convertidores a base de polímeros incluyen POR-15 Rust Preventive Coating y Rust-Oleum Rust Reformer.
Elegir el convertidor de óxido adecuado
Al seleccionar un convertidor de óxido, es importante tener en cuenta los siguientes factores:
- El tipo de metal que está tratando.
- El tamaño del artículo que está tratando.
- El tipo de convertidor de óxido que prefiera (a base de ácido tánico, a base de ácido fosfórico o a base de polímeros)
- El método de aplicación (aerosol, rociador o cuarto/galón)
- El tiempo requerido para que el convertidor se seque y cure.
Consejos adicionales para el tratamiento del óxido
Aquí hay algunos consejos adicionales para tener en cuenta al tratar el óxido:
- Asegúrese de que la superficie esté limpia y seca antes de aplicar el convertidor.
- Si el óxido es particularmente persistente, es posible que deba eliminarlo mecánicamente (con un cepillo de alambre o papel de lija) antes de aplicar el convertidor.
- Siempre use guantes protectores y anteojos cuando trabaje con convertidores de óxido.
- Si está utilizando un convertidor a base de ácido fosfórico, es posible que desee reducir el pH de la solución humedeciendo la superficie con un ácido (como vinagre) antes de aplicar el convertidor. Esto puede acelerar la reacción y proporcionar soporte adicional para la capa de óxido.
- Si utiliza un convertidor a base de polímeros, asegúrese de seleccionar un convertidor que contenga un disolvente (como glicol monobutil éter) que actúe como agente humectante. Esto ayudará a que el convertidor penetre el óxido y proporcione una capa fuerte y estable.
Conclusión
Entonces, el óxido es una reacción química que ocurre cuando el hierro entra en contacto con el oxígeno y la humedad.
Es importante saber cómo prevenir la oxidación y tratarla cuando se presente. Por lo tanto, no tenga miedo de hacer preguntas si no está seguro de algo. Solo recuerde siempre tener cuidado con el óxido y usar recubrimientos protectores.
