Rooste on raudoksiid, tavaliselt punane oksiid, mis tekib raua ja hapniku redoksreaktsioonil vee või õhuniiskuse juuresolekul. Nii visuaalselt kui spektroskoopiliselt on eristatavad mitmed rooste vormid, mis tekivad erinevates tingimustes.
See on väga keeruline protsess, kuid vaatleme kõiki tegureid, mis sellele kaasa aitavad. Lisaks jagan näpunäiteid, kuidas seda ennetada.
Selles postituses käsitleme:
Mis maailmas on Rust?
Rooste on termin, mida tavaliselt kasutatakse raua või terase oksüdatsiooni kirjeldamiseks, mis on põhjustatud niiskuse ja hapnikuga kokkupuutest. Tehniliselt on rooste raudoksiid, täpsemalt veevaba raud(III)oksiid või raud(III)oksiidhüdroksiid. See tekib siis, kui raud reageerib hapnikuga vee või õhuniiskuse juuresolekul, mille tulemusena tekib metallile punakaspruun ketendav kiht.
Rooste põhjused
Rooste tekib siis, kui raud või teras puutub kokku niiskuse ja hapnikuga. Vee või õhuniiskuse olemasolu toimib katalüsaatorina, suurendades raua ja hapniku vahelise reaktsiooni kiirust. Mõned roostetamist soodustavad tegurid on järgmised:
- Geograafiline asukoht: kõrge õhuniiskuse, sademete või tuulega alad võivad soodustada rooste levikut.
- Kokkupuude soolaga: sool võib kiirendada roostetamist, muutes selle tugevalt soolatud piirkondades hullemaks.
- Kaitse puudumine: kaitsmata teras on roostevabam kui kaetud või värvitud teras.
Rooste ennetamine ja ravi
Rooste vältimine on hea viis metalli kaitsmiseks oksüdatsiooni vältimatute mõjude eest. Mõned rooste ennetamise viisid on järgmised:
- Metallpinna katmine või värvimine, et kaitsta seda niiskuse ja hapniku eest.
- Metalli hoidmine kuivana ja niiskuseta.
- Roostevaba terase või muude roostekindlate metallide kasutamine piirkondades, kus rooste on muret tekitav.
Rooste töötlemine võib olla veidi keerulisem, kuid mõned meetodid hõlmavad järgmist:
- Rooste eemaldamiseks lihvige või traatharjaga.
- Roostemuunduri rakendamine kahjustatud alale, et muuta rooste keemiliselt stabiilsemaks ühendiks.
- Kõigi aukude või õõnsuste täitmine metallist täiteainega, et taastada metalli struktuurne terviklikkus.
Teadus rooste taga: keemiliste reaktsioonide uurimine
Rooste on keemilise reaktsiooni tulemus, mis tekib siis, kui raud puutub kokku hapniku ja niiskusega. Peamine roostetamist põhjustav keemiline reaktsioon on raua oksüdatsioon, mida saab esitada järgmise võrrandiga:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
See tähendab, et neli rauaaatomit ühinevad kolme hapnikumolekuliga, moodustades kaks raudoksiidi molekuli.
Vee ja hapniku roll roostetamisel
Vesi ja hapnik on kaks peamist elementi, mis on vajalikud roostetamiseks. Kui raud puutub kokku vee ja hapnikuga, algab roostetamine. Vesi toimib keskkonnana, mis kannab hapnikumolekulid raua pinnale, samas kui hapnik annab oksüdatsiooniprotsessiks vajalikke elektrone.
Niiskuse ja kuivuse mõju roostele
Niiskus mängib roostetamise protsessis otsustavat rolli. Kui raud puutub kokku niiskusega, moodustab see raudhüdroksiidi, mis on ühend, mis sisaldab nii raua kui ka vee molekule. See ühend on ebastabiilne ja laguneb kergesti, moodustades raudoksiidi ja vabastades veemolekule. See protsess põhjustab raua ketendamist ja katlakivi moodustumist, mis võib lõpuks viia metalli täieliku lagunemiseni. Teisest küljest võib kuivus aeglustada või isegi takistada roostetamise protsessi.
Roostetamise keeruline olemus
Roostetamine on keeruline protsess, mis hõlmab suurt hulka keemilisi reaktsioone. See algab raua oksüdeerimisega, mis seejärel ühendatakse veemolekulidega, moodustades raudhüdroksiidi. Seejärel see ühend laguneb, moodustades raudoksiidi ja vabastades veemolekule. Saadud raudoksiid moodustab metalli pinnale kaitsekihi, kuid see kiht võib lõpuks lahti tulla ja paljastada värske metalli elementidega, põhjustades roostetamisprotsessi jätkumise.
Roostetamise ja korrosiooni sarnasused ja erinevused
Roostetamist ja korrosiooni kasutatakse sageli vaheldumisi, kuid need ei ole samad. Roostetamine on teatud tüüpi korrosioon, mis tekib siis, kui raud puutub kokku hapniku ja niiskusega. Korrosioon on seevastu üldmõiste, mis kirjeldab metallide reaktsiooni keskkonnaga ühendite moodustamiseks. Korrosioon võib esineda mitmel erineval kujul, sealhulgas roostes, kuid see võib toimuda ka muul viisil, näiteks metallide kokkupuutel soola või happega.
Peamised tegurid, mis mõjutavad roostetamist
Roosteprotsessi võivad mõjutada mitmed tegurid, sealhulgas:
- Vee ja hapniku olemasolu
- Soola või muude elektrolüütide olemasolu
- Metalli puhtus
- Metalli struktuur
- Keskkonna temperatuur ja niiskus
Nende tegurite mõistmine on ülioluline roostetamise vältimiseks ja metallesemete igapäevaelus säilitamiseks.
Peatage rooste tekkimine: näpunäited korrosiooni ennetamiseks
Rooste vältimisel võib teie valitud metalli tüüp oluliselt mõjutada. Mõned metallid on loomulikult korrosioonikindlamad kui teised. Näiteks on roostevaba teras populaarne välimööbli ja -seadmete valik, kuna see sisaldab kroomi, mis moodustab metalli pinnale kaitsekihi. Teised metallid, nagu alumiinium ja vask, on samuti suhteliselt korrosioonikindlad. Kui töötate projekti kallal, mis puutub kokku elementidega, kaaluge ühe nendest metallidest kasutamist.
Kasutage korrosiooniinhibiitorit
Üks tõhusamaid viise rooste vältimiseks on korrosiooniinhibiitori kasutamine. Need keemilised ühendid vähendavad metalli või sulami korrosioonikiirust, mis puutub kokku vedeliku või gaasiga. Korrosiooniinhibiitoreid saab lisada mitmesugustele ainetele, sealhulgas veele, õlile ja kütusele. Need töötavad, moodustades metalli pinnale kaitsebarjääri, mis takistab niiskuse ja muude söövitavate ainete jõudmist metalli endani. Mõned levinumad korrosiooniinhibiitorite tüübid on järgmised:
- Tsinkfosfaat
- Naatriumnitrit
- Naatriumbensoaat
- Kaltsiumnitraat
Hoidke seda kuivana
Niiskus on rooste ja korrosiooni üks peamisi süüdlasi. Kui soovite vältida rooste tekkimist metallpindadele, on oluline hoida need võimalikult kuivad. See tähendab, et metallesemeid tuleb hoida kuivas kohas, pärast kasutamist pühkida ning võimalusel vältida nende kokkupuudet niiskusega.
Kandke kaitsev kate
Teine tõhus viis rooste vältimiseks on kanda metallpindadele kaitsekiht. Saadaval on mitmesuguseid katteid, sealhulgas värv, epoksiid ja polüuretaan. Need katted moodustavad barjääri metalli ja keskkonna vahel, takistades niiskuse ja muude söövitavate ainete jõudmist metalli pinnale.
Regulaarne hooldus
Lõpuks, üks parimaid viise rooste vältimiseks on regulaarne hooldus. See tähendab, et metallpindu tuleb regulaarselt kontrollida korrosioonimärkide suhtes, puhastus neid vastavalt vajadusele ja vajalike kaitsekatete või korrosiooniinhibiitorite pealekandmist. Olles valvas ja astudes ennetavaid samme rooste vältimiseks, saate hoida oma metallpinda aastaid suurepärasena.
Roostest vabanemine: ravivõimalused
Rooste töötlemisel on saadaval mitmesuguseid võimalusi. Siin on mõned kõige levinumad roostemuundurite tüübid:
- Tanniinhappel põhinevad muundurid: need lahused sisaldavad parkhapet, mis muudab rooste keemiliselt stabiilseks inertseks raudtannaadi kihiks. See kiht tagab kaitsebarjääri edasise roostetamise eest. Tanniinhappepõhised muundurid on suurepärane võimalus majapidamiskaunistuste ja väikeste metallesemete jaoks. Ferprime ja Qconvert on mõned näited parkhappepõhistest muunduritest.
- Fosforhappepõhised muundurid: need lahused sisaldavad fosforhapet, mis muudab rooste inertseks ja stabiilseks oksiidiks. Fosforhappepõhised muundurid on suurepärane võimalus suuremate metallitükkide jaoks, mida tuleb kiiresti töödelda. Neid kasutatakse tavaliselt ka koos värvimise või epoksiidiga, et luua tugev, roostekindel pind. Mõned näited fosforhappepõhistest muunduritest on Rust-Oleum Rust Reformer ja KBS Coatings RustSeal.
- Polümeeripõhised muundurid: need lahused sisaldavad toimeainet, mis muudab rooste polümeeriks, mis loob tugeva kaitsekihi. Polümeeripõhised muundurid on suurepärane võimalus esemete jaoks, mis puutuvad kokku karmides tingimustes, näiteks välimööbel või sõidukid. Neid on ka lihtne peale kanda, sest neid saab pihustada otse roostes pinnale. Mõned näited polümeeripõhistest muunduritest on POR-15 rooste ennetav kate ja Rust-Oleum roostereformer.
Õige roostemuunduri valimine
Roostemuunduri valimisel on oluline arvestada järgmiste teguritega:
- Töödeldava metalli tüüp
- Töödeldava üksuse suurus
- Teie eelistatud roostemuunduri tüüp (parkhappepõhine, fosforhappepõhine või polümeeripõhine)
- Kasutusmeetod (aerosool, pihustatav või kvart/gallon)
- Aeg, mis kulub muunduri kuivamiseks ja kõvenemiseks
Täiendavad näpunäited rooste töötlemiseks
Siin on mõned täiendavad näpunäited, mida rooste töötlemisel meeles pidada:
- Enne konverteri pealekandmist veenduge, et pind on puhas ja kuiv.
- Kui rooste on eriti kangekaelne, võib tekkida vajadus selle enne muunduri pealekandmist mehaaniliselt (traatharja või liivapaberiga) eemaldada.
- Roostemuunduritega töötades kandke alati kaitsekindaid ja -prille.
- Kui kasutate fosforhappel põhinevat konverterit, võiksite enne konverteri pealekandmist alandada lahuse pH-d, niisutades pinda happega (nt äädikas). See võib reaktsiooni kiirendada ja pakkuda oksiidikihile täiendavat tuge.
- Kui kasutate polümeeripõhist muundurit, valige kindlasti konverter, mis sisaldab lahustit (nt glükoolmonobutüüleeter), mis toimib märgava ainena. See aitab muunduril roostest läbi tungida ja annab tugeva ja stabiilse kihi.
Järeldus
Niisiis on rooste keemiline reaktsioon, mis tekib siis, kui raud puutub kokku hapniku ja niiskusega.
Oluline on teada, kuidas roostet vältida ja selle ilmnemisel ravida. Seega ärge kartke küsimusi esitada, kui te pole milleski kindel. Ärge unustage alati olla rooste suhtes ettevaatlik ja kasutada kaitsekatteid.
