Rust: Ano Ito, Paano Ito Nabubuo at Bakit Ito Problema

Ang kalawang ay isang iron oxide, kadalasang pulang oksido na nabuo sa pamamagitan ng redox reaction ng iron at oxygen sa pagkakaroon ng tubig o air moisture. Ang ilang mga anyo ng kalawang ay nakikilala sa parehong paningin at sa pamamagitan ng spectroscopy, at nabubuo sa ilalim ng iba't ibang mga pangyayari.

Ito ay isang napakakomplikadong proseso, ngunit titingnan natin ang lahat ng mga salik na nag-aambag dito. Dagdag pa, magbabahagi ako ng ilang mga tip kung paano ito maiiwasan.

Ano sa Mundo ang Rust?

Ang kalawang ay isang terminong karaniwang ginagamit upang ilarawan ang oksihenasyon ng bakal o bakal na dulot ng pagkakalantad sa moisture at oxygen. Sa teknikal, ang kalawang ay isang iron oxide, partikular na isang hydrous iron(III) oxide o iron(III) oxide-hydroxide. Ito ay nabubuo kapag ang bakal ay tumutugon sa oxygen sa pagkakaroon ng tubig o hangin na kahalumigmigan, na nagreresulta sa isang mapula-pula-kayumanggi na patumpik-tumpik na amerikana sa metal.

Mga sanhi ng kalawang

Ang kalawang ay nangyayari kapag ang bakal o bakal ay nalantad sa kahalumigmigan at oxygen. Ang pagkakaroon ng kahalumigmigan ng tubig o hangin ay kumikilos bilang isang katalista, na nagpapataas ng bilis ng reaksyon sa pagitan ng bakal at oxygen. Ang ilang mga kadahilanan na nag-aambag sa kalawang ay kinabibilangan ng:

• Heograpikal na lokasyon: Ang mga lugar na may mataas na kahalumigmigan, pag-ulan, o hangin ay maaaring mag-ambag sa pagkalat ng kalawang.
• Pagkakalantad sa asin: Maaaring mapabilis ng asin ang proseso ng kalawang, na nagpapalala sa mga lugar na maalat.
• Kakulangan ng proteksyon: Ang mga hindi protektadong bakal ay mas madaling kapitan ng kalawang kaysa sa mga pinahiran o pininturahan.

Pag-iwas at Paggamot sa kalawang

Ang pag-iwas sa kalawang ay isang magandang paraan upang maprotektahan ang metal mula sa mga hindi maiiwasang epekto ng oksihenasyon. Ang ilang mga paraan upang maiwasan ang kalawang ay kinabibilangan ng:

• Pahiran o pagpipinta ang ibabaw ng metal upang maprotektahan ito mula sa pagkakalantad sa kahalumigmigan at oxygen.
• Pagpapanatiling tuyo ang metal at walang kahalumigmigan.
• Paggamit ng hindi kinakalawang na asero o iba pang mga metal na lumalaban sa kalawang sa mga lugar kung saan nababahala ang kalawang.

Ang paggamot sa kalawang ay maaaring maging mas mahirap, ngunit ang ilang mga pamamaraan ay kinabibilangan ng:

• Sanding o wire-brushing ang kalawangin na lugar upang alisin ang kalawang.
• Paglalagay ng rust converter sa apektadong lugar upang mapalitan ng kemikal ang kalawang sa isang mas matatag na tambalan.
• Pinupunan ang anumang pitting o cavities gamit ang metal filler upang maibalik ang integridad ng istruktura ng metal.

Ang Agham sa Likod ng kalawang: Paggalugad sa Mga Reaksyon ng Kemikal

Ang kalawang ay resulta ng isang kemikal na reaksyon na nangyayari kapag ang bakal ay nalantad sa oxygen at kahalumigmigan. Ang pangunahing kemikal na reaksyon na nagiging sanhi ng kalawang ay ang oksihenasyon ng bakal, na maaaring kinakatawan ng sumusunod na equation:

How to buy a bbq smoker video

Share

Watch on

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Nangangahulugan ito na ang apat na atomo ng bakal ay pinagsama sa tatlong molekula ng oxygen upang makabuo ng dalawang molekula ng iron oxide.

Ang Papel ng Tubig at Oxygen sa Kinakalawang

Ang tubig at oxygen ay ang dalawang pangunahing elemento na kinakailangan para mangyari ang kalawang. Kapag ang bakal ay nalantad sa tubig at oxygen, nagsisimula ang proseso ng kalawang. Ang tubig ay gumaganap bilang isang daluyan na nagdadala ng mga molekula ng oxygen sa ibabaw ng bakal, habang ang oxygen ay nagbibigay ng mga electron na kinakailangan para sa proseso ng oksihenasyon.

Ang Mga Epekto ng Kahalumigmigan at Pagkatuyo sa Kinakalawang

Ang kahalumigmigan ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa proseso ng kalawang. Kapag ang bakal ay nalantad sa kahalumigmigan, ito ay bumubuo ng iron hydroxide, na isang tambalang naglalaman ng parehong mga molekula ng bakal at tubig. Ang tambalang ito ay hindi matatag at madaling masira, na bumubuo ng iron oxide at naglalabas ng mga molekula ng tubig. Ang prosesong ito ay nagiging sanhi ng pag-flake ng bakal at bumubuo ng isang sukat, na sa kalaunan ay maaaring humantong sa kumpletong pagkasira ng metal. Sa kabilang banda, ang pagkatuyo ay maaaring magpabagal o kahit na maiwasan ang proseso ng kalawang na mangyari.

Ang Masalimuot na Kalikasan ng Kinakalawang

Ang kalawang ay isang kumplikadong proseso na nagsasangkot ng napakaraming mga reaksiyong kemikal. Nagsisimula ito sa oksihenasyon ng bakal, na pagkatapos ay pinagsama sa mga molekula ng tubig upang bumuo ng iron hydroxide. Ang tambalang ito pagkatapos ay nasira upang bumuo ng iron oxide at naglalabas ng mga molekula ng tubig. Ang nagreresultang iron oxide ay bumubuo ng isang proteksiyon na layer sa ibabaw ng metal, ngunit ang layer na ito ay maaaring matuklap sa kalaunan at ilantad ang sariwang metal sa mga elemento, na magdudulot ng patuloy na proseso ng kalawang.

Ang Pagkakatulad at Pagkakaiba sa Pagitan ng Kinakalawang at Kaagnasan

Ang kalawang at kaagnasan ay kadalasang ginagamit nang palitan, ngunit hindi sila ang parehong bagay. Ang kalawang ay isang partikular na uri ng kaagnasan na nangyayari kapag ang bakal ay nalantad sa oxygen at kahalumigmigan. Ang corrosion, sa kabilang banda, ay isang pangkalahatang termino na naglalarawan sa proseso ng mga metal na tumutugon sa kanilang kapaligiran upang bumuo ng mga compound. Maaaring mangyari ang kaagnasan sa maraming iba't ibang anyo, kabilang ang kalawang, ngunit maaari rin itong mangyari sa ibang mga paraan, tulad ng kapag ang mga metal ay nalantad sa asin o acid.

Ang Mga Pangunahing Salik na Nakakaimpluwensya sa Kinakalawang

Maraming mga kadahilanan ang maaaring makaimpluwensya sa proseso ng kalawang, kabilang ang:

• Ang pagkakaroon ng tubig at oxygen
• Ang pagkakaroon ng asin o iba pang electrolytes
• Ang kadalisayan ng metal
• Ang istraktura ng metal
• Ang temperatura at halumigmig ng kapaligiran

Ang pag-unawa sa mga salik na ito ay mahalaga para maiwasan ang kalawang at pag-iingat ng mga metal na bagay sa pang-araw-araw na buhay.

Itigil ang kalawang sa mga track nito: Mga Tip para sa Pag-iwas sa Kaagnasan

Pagdating sa pag-iwas sa kalawang, ang uri ng metal na pipiliin mo ay maaaring gumawa ng malaking pagkakaiba. Ang ilang mga metal ay natural na mas lumalaban sa kaagnasan kaysa sa iba. Halimbawa, ang hindi kinakalawang na asero ay isang popular na pagpipilian para sa panlabas na kasangkapan at mga kasangkapan dahil naglalaman ito ng chromium, na bumubuo ng proteksiyon na layer sa ibabaw ng metal. Ang iba pang mga metal, tulad ng aluminyo at tanso, ay medyo lumalaban din sa kaagnasan. Kung gumagawa ka ng isang proyekto na malalantad sa mga elemento, isaalang-alang ang paggamit ng isa sa mga metal na ito.

Gumamit ng Corrosion Inhibitor

Ang isa sa mga pinaka-epektibong paraan upang maiwasan ang kalawang ay ang paggamit ng corrosion inhibitor. Gumagana ang mga kemikal na compound na ito sa pamamagitan ng pagpapababa ng rate ng kaagnasan ng isang metal o haluang metal na napupunta sa isang likido o gas. Maaaring idagdag ang mga corrosion inhibitor sa iba't ibang sangkap, kabilang ang tubig, langis, at gasolina. Gumagana ang mga ito sa pamamagitan ng pagbuo ng isang proteksiyon na hadlang sa ibabaw ng metal, na pumipigil sa kahalumigmigan at iba pang mga kinakaing unti-unti na ahente mula sa pag-abot sa metal mismo. Ang ilang mga karaniwang uri ng corrosion inhibitors ay kinabibilangan ng:

• Zinc phosphate
• Sodium nitrite
• Sosa benzoate
• Kaltsyum nitrate

Panatilihin itong Dry

Ang kahalumigmigan ay isa sa mga pangunahing salarin pagdating sa kalawang at kaagnasan. Kung nais mong maiwasan ang pagbuo ng kalawang sa iyong mga metal na ibabaw, mahalagang panatilihing tuyo ang mga ito hangga't maaari. Nangangahulugan ito ng pag-iimbak ng mga metal na bagay sa isang tuyong lugar, punasan ang mga ito pagkatapos gamitin, at pag-iwas sa paglalantad sa kanila sa kahalumigmigan hangga't maaari.

Maglagay ng Protective Coating

Ang isa pang epektibong paraan upang maiwasan ang kalawang ay ang paglalagay ng proteksiyon na patong sa iyong mga metal na ibabaw. Mayroong iba't ibang mga coatings na magagamit, kabilang ang pintura, epoxy, at polyurethane. Gumagana ang mga coatings na ito sa pamamagitan ng pagbubuo ng hadlang sa pagitan ng metal at ng kapaligiran, na pumipigil sa moisture at iba pang mga corrosive agent na maabot ang ibabaw ng metal.

Regular na pagaasikaso

Sa wakas, ang isa sa mga pinakamahusay na paraan upang maiwasan ang kalawang ay upang manatili sa tuktok ng regular na pagpapanatili. Nangangahulugan ito na regular na inspeksyon ang iyong mga ibabaw ng metal para sa mga palatandaan ng kaagnasan, paglilinis ang mga ito kung kinakailangan, at paglalagay ng anumang kinakailangang mga protective coatings o corrosion inhibitors. Sa pamamagitan ng pananatiling mapagbantay at pagsasagawa ng mga proactive na hakbang upang maiwasan ang kalawang, mapapanatili mong maganda ang hitsura ng iyong mga metal na ibabaw sa mga darating na taon.

Pag-alis ng kalawang: Mga Opsyon sa Paggamot

Pagdating sa paggamot sa kalawang, mayroong iba't ibang mga opsyon na magagamit. Narito ang ilan sa mga pinakakaraniwang uri ng rust converter:

• Mga converter na nakabatay sa tannic acid: Ang mga solusyon na ito ay naglalaman ng tannic acid, na kemikal na nagpapalit ng kalawang sa isang matatag at hindi gumagalaw na layer ng ferric tannate. Ang layer na ito ay nagbibigay ng proteksiyon na hadlang laban sa karagdagang kalawang. Ang mga converter na nakabatay sa tannic acid ay isang magandang opsyon para sa mga dekorasyon sa bahay at maliliit na bagay na metal. Ang Ferprime at Qconvert ay ilang halimbawa ng tannic acid-based converter.

• Mga converter na nakabatay sa phosphoric acid: Ang mga solusyong ito ay naglalaman ng phosphoric acid, na nagpapalit ng kalawang sa isang oxide na hindi gumagalaw at matatag. Ang mga converter na nakabatay sa phosphoric acid ay isang magandang opsyon para sa mas malalaking piraso ng metal na kailangang tratuhin nang mabilis. Karaniwang ginagamit din ang mga ito kasabay ng pagpipinta o epoxy upang lumikha ng isang malakas, lumalaban sa kalawang na ibabaw. Ang ilang halimbawa ng mga converter na nakabatay sa phosphoric acid ay kinabibilangan ng Rust-Oleum Rust Reformer at KBS Coatings RustSeal.

• Mga converter na nakabatay sa polimer: Ang mga solusyon na ito ay naglalaman ng isang aktibong sangkap na nagpapalit ng kalawang sa isang polimer na lumilikha ng isang malakas at proteksiyon na layer. Ang mga polymer-based na converter ay isang magandang opsyon para sa mga item na malalantad sa malupit na mga kondisyon, gaya ng mga panlabas na kasangkapan o sasakyan. Madaling ilapat ang mga ito, dahil maaari silang direktang i-spray sa kalawang na ibabaw. Kasama sa ilang halimbawa ng polymer-based converter ang POR-15 Rust Preventive Coating at Rust-Oleum Rust Reformer.

Pagpili ng Tamang Rust Converter

Kapag pumipili ng rust converter, mahalagang isaalang-alang ang mga sumusunod na salik:

• Ang uri ng metal na iyong ginagamot
• Ang laki ng item na iyong ginagamot
• Ang uri ng rust converter na gusto mo (tannic acid-based, phosphoric acid-based, o polymer-based)
• Ang paraan ng aplikasyon (aerosol, sprayable, o quart/gallon)
• Ang oras na kinakailangan para sa converter upang matuyo at magaling

Mga Karagdagang Tip para sa Paggamot ng kalawang

Narito ang ilang karagdagang tip na dapat tandaan kapag ginagamot ang kalawang:

• Tiyaking malinis at tuyo ang ibabaw bago ilapat ang converter.
• Kung ang kalawang ay partikular na matigas ang ulo, maaaring kailanganin mong alisin ito nang mekanikal (na may wire brush o papel de liha) bago ilapat ang converter.
• Palaging magsuot ng mga guwantes at salamin sa mata kapag nagtatrabaho sa mga rust converter.
• Kung gumagamit ka ng phosphoric acid-based na converter, maaaring gusto mong babaan ang pH ng solusyon sa pamamagitan ng pagbabasa sa ibabaw ng acid (tulad ng suka) bago ilapat ang converter. Maaari nitong pabilisin ang reaksyon at magbigay ng karagdagang suporta para sa layer ng oxide.
• Kung gumagamit ka ng polymer-based converter, tiyaking pumili ng converter na naglalaman ng solvent (gaya ng glycol monobutyl ether) na nagsisilbing isang wetting agent. Makakatulong ito sa converter na tumagos sa kalawang at magbigay ng isang malakas at matatag na layer.

Konklusyon

Kaya, ang kalawang ay isang kemikal na reaksyon na nangyayari kapag ang bakal ay nadikit sa oxygen at kahalumigmigan. 

Mahalagang malaman kung paano maiwasan ang kalawang at gamutin ito kapag nangyari ito. Kaya, huwag matakot na magtanong kung hindi ka sigurado sa isang bagay. Tandaan lamang na laging mag-ingat sa kalawang at gumamit ng mga protective coatings.

Si Joost Nusselder, ang nagtatag ng Lakeside Smokers ay isang nagmemerkado sa nilalaman, tatay at gustong-gusto na subukan ang bagong pagkain sa BBQ Smoking (& Japanese food!) Sa gitna ng kanyang pagkahilig, at kasama ang kanyang koponan ay lumilikha siya ng malalim na mga artikulo sa blog mula pa. 2016 upang matulungan ang mga tapat na mambabasa sa mga recipe at tip sa pagluluto.