A ferrugem é um óxido de ferro, geralmente óxido vermelho formado pela reação redox de ferro e oxigênio na presença de água ou umidade do ar. Várias formas de ferrugem são distinguíveis visualmente e por espectroscopia, e se formam em diferentes circunstâncias.
É um processo muito complexo, mas veremos todos os fatores que contribuem para isso. Além disso, vou compartilhar algumas dicas sobre como evitá-lo.
Neste artigo, vamos mostrar:
O que no mundo é ferrugem?
Ferrugem é um termo comumente usado para descrever a oxidação de ferro ou aço causada pela exposição à umidade e oxigênio. Tecnicamente, a ferrugem é um óxido de ferro, especificamente um óxido de ferro (III) hidratado ou hidróxido de óxido de ferro (III). É formado quando o ferro reage com o oxigênio na presença de água ou umidade do ar, resultando em uma camada escamosa marrom-avermelhada no metal.
Causas da ferrugem
A ferrugem ocorre quando o ferro ou o aço é exposto à umidade e ao oxigênio. A presença de água ou umidade do ar atua como um catalisador, aumentando a velocidade da reação entre o ferro e o oxigênio. Alguns fatores que contribuem para a ferrugem incluem:
- Localização geográfica: Áreas com alta umidade, chuva ou vento podem contribuir para a propagação da ferrugem.
- Exposição ao sal: O sal pode acelerar o processo de ferrugem, piorando-o em áreas muito salgadas.
- Falta de proteção: Aços sem proteção são mais suscetíveis à ferrugem do que os revestidos ou pintados.
Prevenção e Tratamento da Ferrugem
Prevenir a ferrugem é uma boa maneira de proteger o metal dos efeitos inevitáveis da oxidação. Algumas maneiras de prevenir a ferrugem incluem:
- Revestir ou pintar a superfície metálica para protegê-la da exposição à umidade e ao oxigênio.
- Mantendo o metal seco e livre de umidade.
- Usando aço inoxidável ou outros metais resistentes à ferrugem em áreas onde a ferrugem é uma preocupação.
Tratar ferrugem pode ser um pouco mais desafiador, mas alguns métodos incluem:
- Lixar ou escovar a área enferrujada para removê-la.
- Aplicar um conversor de ferrugem na área afetada para transformar quimicamente a ferrugem em um composto mais estável.
- Preencher qualquer pite ou cavidade com um enchimento de metal para restaurar a integridade estrutural do metal.
A ciência por trás da ferrugem: explorando as reações químicas
A ferrugem é o resultado de uma reação química que ocorre quando o ferro é exposto ao oxigênio e à umidade. A principal reação química que causa a ferrugem é a oxidação do ferro, que pode ser representada pela seguinte equação:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Isso significa que quatro átomos de ferro se combinam com três moléculas de oxigênio para produzir duas moléculas de óxido de ferro.
O papel da água e do oxigênio na ferrugem
Água e oxigênio são os dois elementos-chave necessários para a ocorrência de ferrugem. Quando o ferro é exposto à água e ao oxigênio, o processo de ferrugem começa. A água atua como um meio que transporta as moléculas de oxigênio para a superfície do ferro, enquanto o oxigênio fornece os elétrons necessários para o processo de oxidação.
Os efeitos da umidade e da secura na ferrugem
A umidade desempenha um papel crucial no processo de ferrugem. Quando o ferro é exposto à umidade, forma hidróxido de ferro, que é um composto que contém moléculas de ferro e água. Este composto é instável e se decompõe facilmente, formando óxido de ferro e liberando moléculas de água. Esse processo faz com que o ferro se desfaça e forme uma escama, que pode eventualmente levar à quebra completa do metal. Por outro lado, o ressecamento pode retardar ou mesmo impedir o processo de oxidação.
A natureza complexa da ferrugem
A ferrugem é um processo complexo que envolve um grande número de reações químicas. Começa com a oxidação do ferro, que é então combinado com moléculas de água para formar o hidróxido de ferro. Este composto então se decompõe para formar óxido de ferro e liberar moléculas de água. O óxido de ferro resultante forma uma camada protetora na superfície do metal, mas essa camada pode eventualmente descamar e expor o metal fresco aos elementos, fazendo com que o processo de ferrugem continue.
As semelhanças e diferenças entre ferrugem e corrosão
Ferrugem e corrosão são frequentemente usados de forma intercambiável, mas não são a mesma coisa. A ferrugem é um tipo específico de corrosão que ocorre quando o ferro é exposto ao oxigênio e à umidade. A corrosão, por outro lado, é um termo geral que descreve o processo de metais reagindo com seu ambiente para formar compostos. A corrosão pode ocorrer de muitas formas diferentes, incluindo ferrugem, mas também pode ocorrer de outras formas, como quando os metais são expostos a sal ou ácido.
Os principais fatores que influenciam a ferrugem
Vários fatores podem influenciar o processo de ferrugem, incluindo:
- A presença de água e oxigênio
- A presença de sal ou outros eletrólitos
- A pureza do metal
- A estrutura do metal
- A temperatura e umidade do ambiente
Entender esses fatores é fundamental para prevenir a ferrugem e preservar os objetos de metal no dia a dia.
Pare a ferrugem em seu caminho: dicas para prevenir a corrosão
Quando se trata de prevenir a ferrugem, o tipo de metal escolhido pode fazer uma grande diferença. Alguns metais são naturalmente mais resistentes à corrosão do que outros. Por exemplo, o aço inoxidável é uma escolha popular para móveis e eletrodomésticos porque contém cromo, que forma uma camada protetora na superfície do metal. Outros metais, como alumínio e cobre, também são relativamente resistentes à corrosão. Se você estiver trabalhando em um projeto que ficará exposto aos elementos, considere usar um desses metais.
Use um inibidor de corrosão
Uma das maneiras mais eficazes de prevenir a ferrugem é usar um inibidor de corrosão. Esses compostos químicos funcionam diminuindo a taxa de corrosão de um metal ou liga que entra em contato com um líquido ou gás. Os inibidores de corrosão podem ser adicionados a uma variedade de substâncias, incluindo água, óleo e combustível. Eles funcionam formando uma barreira protetora na superfície do metal, que impede que a umidade e outros agentes corrosivos cheguem ao próprio metal. Alguns tipos comuns de inibidores de corrosão incluem:
- Fosfato de zinco
- Nitrito de sódio
- Benzoato de sódio
- Nitrato de cálcio
Mantenha-o seco
A umidade é um dos principais culpados quando se trata de ferrugem e corrosão. Se você deseja evitar a formação de ferrugem em suas superfícies metálicas, é importante mantê-las o mais secas possível. Isso significa armazenar objetos de metal em local seco, enxugá-los após o uso e evitar expô-los à umidade sempre que possível.
Aplique um revestimento protetor
Outra maneira eficaz de prevenir a ferrugem é aplicar uma camada protetora nas superfícies metálicas. Há uma variedade de revestimentos disponíveis, incluindo tinta, epóxi e poliuretano. Esses revestimentos funcionam formando uma barreira entre o metal e o meio ambiente, impedindo que a umidade e outros agentes corrosivos cheguem à superfície do metal.
Manutenção regular
Finalmente, uma das melhores maneiras de prevenir a ferrugem é manter a manutenção regular. Isso significa inspecionar suas superfícies metálicas regularmente em busca de sinais de corrosão, limpeza conforme necessário e aplicando quaisquer revestimentos protetores ou inibidores de corrosão necessários. Mantendo-se vigilante e tomando medidas proativas para evitar a ferrugem, você pode manter suas superfícies de metal com ótima aparência por muitos anos.
Livrar-se da ferrugem: opções de tratamento
Quando se trata de tratar a ferrugem, há uma variedade de opções disponíveis. Aqui estão alguns dos tipos mais comuns de conversores de ferrugem:
- Conversores à base de ácido tânico: essas soluções contêm ácido tânico, que converte quimicamente a ferrugem em uma camada inerte e estável de tanato férrico. Esta camada fornece uma barreira protetora contra mais ferrugem. Os conversores à base de ácido tânico são uma ótima opção para decorações domésticas e pequenos itens de metal. Ferprime e Qconvert são alguns exemplos de conversores à base de ácido tânico.
- Conversores à base de ácido fosfórico: Essas soluções contêm ácido fosfórico, que converte a ferrugem em um óxido inerte e estável. Os conversores à base de ácido fosfórico são uma ótima opção para peças maiores de metal que precisam ser tratadas rapidamente. Eles também são comumente usados em conjunto com pintura ou epóxi para criar uma superfície forte e resistente à ferrugem. Alguns exemplos de conversores à base de ácido fosfórico incluem Rust-Oleum Rust Reformer e KBS Coatings RustSeal.
- Conversores à base de polímero: essas soluções contêm um ingrediente ativo que converte a ferrugem em um polímero que cria uma camada protetora forte. Os conversores à base de polímeros são uma ótima opção para itens que serão expostos a condições adversas, como móveis externos ou veículos. Eles também são fáceis de aplicar, pois podem ser pulverizados diretamente sobre a superfície enferrujada. Alguns exemplos de conversores à base de polímeros incluem POR-15 Rust Preventive Coating e Rust-Oleum Rust Reformer.
Escolhendo o conversor de ferrugem certo
Ao selecionar um conversor de ferrugem, é importante considerar os seguintes fatores:
- O tipo de metal que você está tratando
- O tamanho do item que você está tratando
- O tipo de conversor de ferrugem de sua preferência (à base de ácido tânico, à base de ácido fosfórico ou à base de polímero)
- O método de aplicação (aerossol, spray ou quarto/galão)
- O tempo necessário para o conversor secar e curar
Dicas adicionais para tratamento de ferrugem
Aqui estão algumas dicas adicionais a serem lembradas ao tratar a ferrugem:
- Certifique-se de que a superfície esteja limpa e seca antes de aplicar o conversor.
- Se a ferrugem for particularmente teimosa, pode ser necessário removê-la mecanicamente (com uma escova de aço ou lixa) antes de aplicar o conversor.
- Sempre use luvas e óculos de proteção ao trabalhar com conversores de ferrugem.
- Se estiver usando um conversor à base de ácido fosfórico, você pode diminuir o pH da solução molhando a superfície com um ácido (como vinagre) antes de aplicar o conversor. Isso pode acelerar a reação e fornecer suporte adicional para a camada de óxido.
- Se você estiver usando um conversor à base de polímero, certifique-se de selecionar um conversor que contenha um solvente (como éter monobutílico de glicol) que atue como um agente umectante. Isso ajudará o conversor a penetrar na ferrugem e fornecer uma camada forte e estável.
Conclusão
Assim, a ferrugem é uma reação química que ocorre quando o ferro entra em contato com o oxigênio e a umidade.
É importante saber prevenir a ferrugem e tratá-la quando ela ocorrer. Portanto, não tenha medo de fazer perguntas se não tiver certeza sobre algo. Apenas lembre-se de sempre ter cuidado com a ferrugem e usar revestimentos protetores.
