Содержание, карта.

Как появляется ржавчина на металле


Ржавчина на металле: вред, виды коррозии

Мы - продавцы металлопроката - как никто сталкивается с этим наваждением - ржавиной. И мы точно знаем вред от коррозии. В этой статье мы скажем несколько слов об этой проблеме, ее проявлениях, ее масштабах.

 

Ущерб, ущерб...

Все видели эти оранжево-бурые или желтоватые пятна ржавчины на металлических деталях. Экономический ущерб от коррозии металлов огромен. В США и Германии подсчитанный ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют примерно 3 % ВВП. При этом потери металла, в том числе из-за выхода из строя конструкций, изделий, оборудования, составляют до 20 % от общего объема производства стали в год. По России точные данные о потерях от коррозии не подсчитаны.

Доподлинно известно, что именно проржавевшие металлоконструкции стали причиной обрушения нескольких мостов в Соединенных Штатах, в том числе с многочисленными человеческими жертвами. Крайне неприятен и экологический вред: утечка газа, нефти при разрушении трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды.

Виды коррозии и ее причины

Перед тем как говорить о ржавчине на железе, кратко рассмотрим другие ее типы.

Коррозии подвержены не только металлы, но и неметаллические изделия. В этом случае коррозию еще называют «старением». Старению подвержены пластмассы, резины и другие вещества. Для бетона и  железобетона существует термин "усталость". Происходит их разрушение или ухудшение эксплуатационных характеристик из-за химического и физического воздействия окружающей среды. Корродируют и металлические сплавы - медь, алюминий, цинк: в процессе их коррозии на поверхности изделий образуется оксидная пленка, плотно прилегающая к поверхности, что значительно замедляет дальнейшее разрушение металла (а патина на меди еще и придает ей особый шарм). Драгоценные  металлы являются таковыми не только из-за своей красоты, ценимой ювелирами, но и за счет стойкости к коррозии. Золото и серебро до сих пор используется для покрытия особо чувствительных электронных контактов а платина применяется в космической отрасли.

Корродировать металл может в некоторых участках поверхности (местная коррозия), охватить всю поверхность (равномерная коррозия), или же разрушать металл по границам зерен (межкристаллитная коррозия). Коррозия заметно ускоряется с повышением температуры.

 

Типы ржавчины

В большей степени коррозии подвержено железо. С точки зрения химии ржавчина - это окислительный процесс (как и горение). Элементы возникающие при окислении в кислородной среде называются Оксиды. Можно выделить 4 основных типа.

1. Желтая ржавчина - химическая формула FeO(OH)h3O (оксид железа двухвалетный). Возникает во влажной, недонасыщенной кислородом среде. Часто встречается под водой. В природе существует в виде минерала вюстита, при этом являясь монооксидом (те содержит 1 атом кислорода).

2. Коричневая ржавчина - Fe2O3 (двойной оксид железа): растет без воды и встречается редко.

3. Черная ржавчина - Fe3O4 (оксид железа четырех валентый). Образуется при малом содержании кислорода и без воды поэтому стабильна и распространяется очень медленно. Этот оксид является ферромагнетиком (при определенных условиях обладает намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля), поэтому потенциально применим для создания сверх-проводников.

4. Красная ржавчина - химическая формула Fe2O3•h3O (оксид железа трехвалентный). Возникает под воздействием кислорода и воды, самый частый тип, процесс протекает равномерно и затрагивает всю поверхность. В отличии от всех вышеперечисленных не столь опасных для железа видов окисления этот в своей толще образует гидроксид железа, который, начиная отслаиваться, открывает для разрушения все новые слои металла. Реакция может продолжатся до полного разрушения конструкции. Применяется при выплавке чугуна и как краситель в пищевой  промышленности. Встречается в природе в естественном виде под названием гематид.

Несколько видов ржавления могут протекать одновременно, не особо мешая друг другу.

Химическая и электрохимическая коррозия

Железо ржавеет, если в нем есть добавки и примеси (например, углерод) и при этом контактирует с водой и кислородом. Если же в воде растворена соль (хлорида натрия и калия), реакция становится электрохимической и процесс ржавления ускоряется. Массовое применение этих солей как в бытовой химии так и для борьбы с льдом и снегом делают электрохимическую коррозию очень распространенным и опасным явлением: потери в США от использования солей в зимний период составляют 2,5 млрд. долларов. При одновременном воздействии воды и кислорода образуется гидроксид железа, который, в отличие от оксида, отслаивается от металла и никак его не защищает. Реакция продолжается либо до полного разрушения железа, либо пока в системе не закончится вода или кислород.

Электрохимическую коррозию могут вызывать блуждающие токи, возникающие при утечке из электрической цепи части тока в водные растворы или в почву и оттуда — в конструкции из металла. В тех местах, где блуждающие токи выходят из металлоконструкций обратно в воду или в почву, происходит разрушение металлов. Особенно часто блуждающие токи возникают в местах движения наземного электротранспорта (например, трамваев и ж/д локомотивов на электрической тяге). Всего за год блуждающие токи силой в 1А способны растворить железа — 9,1 кг, цинка — 10,7 кг, свинца — 33,4 кг.

Во второй части статьи мы расскажем, как вы можете защитить свои металлоконструкции от этой напасти или победить ее, если она уже атакует.

Почему некоторые вещи ржавеют?

Вы когда-нибудь видели очень старую машину? Как насчет старого металлического ключа или набора инструментов? Может быть, вы видели валяющийся старый велосипед. Если какие-то из этих вещей были заброшены и оставлены без присмотра в течение нескольких лет, они, вероятно, в плохом состоянии. Фактически, они, вероятно, стали красновато-коричневыми. Они могут даже отслаиваться во многих местах.

Что это за красновато-коричневый материал? Это пятна, на которых металл подвергся коррозии, и их называют ржавчиной.Когда металлические предметы ржавеют, они подвергаются опасности. Если в ближайшее время о них не позаботиться должным образом, они никому не будут полезны.

Но что такое ржавчина? Ржавчина - очень распространенное соединение. Его научное название - оксид железа (Fe2O3). Ржавчина образуется при реакции железа и кислорода в присутствии воды или влаги в воздухе.

Но знаете ли вы, что ржавчина не всегда бывает красновато-коричневого цвета? Вы бы поверили, что иногда он зеленый? Это так! Когда железо вступает в реакцию с хлоридом в подводной среде, появляется зеленая ржавчина.Иногда это можно увидеть на стали, используемой в подводных столбах.

Ржавчина возникает при коррозии железа или его сплавов, например стали. В присутствии кислорода и воды поверхность куска железа сначала подвергнется коррозии. Со временем любой кусок железа полностью превратится в ржавчину и распадется.

Процесс ржавления - это реакция горения, похожая на огонь. При контакте с кислородом железо вступает в реакцию с кислородом с образованием ржавчины. Однако, в отличие от огня, реакция намного медленнее и не вызывает пламени.

Есть определенные факторы, которые могут ускорить процесс ржавления. Например, вода ускоряет реакцию. Другие вещества, такие как соль, также могут увеличить скорость процесса ржавления.

Для предотвращения ржавчины железо можно покрыть покрытием. Это предотвращает его реакцию с кислородом и водой. Один из таких процессов называется гальванизацией. Обычно это включает покрытие железного предмета слоем цинка. Цинк препятствует реакции железа с кислородом и водой с образованием ржавчины.

Другой метод предотвращения ржавчины намного проще и распространен.Что это такое? Покрасить! Вот так. Простой слой краски может предотвратить реакцию железа с кислородом и водой в окружающей среде.

У вас дома есть ржавые предметы? Как вы можете защитить их от коррозии? Действуй быстро! Они могут не подлежать ремонту, прежде чем вы об этом узнаете.

Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, NGSS.PS1.B,

.

Как удалить ржавчину с металла? (с иллюстрациями)

Если вам нужно удалить ржавчину с металла, существует множество коммерческих продуктов. Большинство из них очень токсичны и для своей работы полагаются на какую-либо форму кислоты - фосфорной или щавелевой. Если вы их используете, обязательно наденьте резиновые перчатки и тщательно соблюдайте все инструкции и меры предосторожности, предоставленные производителем. Это удалит ржавчину и защитит вас от токсичных химикатов. Если вы предпочитаете избегать токсичных химикатов, есть несколько обычных предметов домашнего обихода, которые могут безопасно удалить ржавчину с металла, включая белый уксус, пищевую соду, наждачную бумагу и стальную вату.

Для удаления ржавчины с металла можно использовать наждачную бумагу. Белый уксус хорошо удаляет ржавчину с мелких металлических предметов.
Уксус

Белый уксус часто подходит для небольших предметов, таких как серьги.Просто налейте в стакан немного уксуса и дайте вещам хорошо пропитаться. После того, как вы увидите, что ржавчина растворилась, просто смойте украшение и вытрите насухо.

При удалении ржавчины с металла необходимо надевать резиновые перчатки.

Уксус также можно использовать для больших предметов. Либо вылейте его прямо на предмет, либо расстелите тканью. Когда ржавчина растворится, просто вытрите ее, сполосните вещь, а при необходимости просушите.

Пищевая сода

Использование пищевой соды - еще один способ удалить ржавчину с металла.Вы можете приготовить пасту, смешав пищевую соду и воду. Убедитесь, что раствор достаточно пастообразный, чтобы прилипать к поверхности, затем нанесите его на металл и оставьте. После того, как ржавчина освободится, ее можно стереть. Если пятна ржавчины очень глубокие, для их удаления может потребоваться дополнительное нанесение пасты. Пасту из пищевой соды также можно использовать по-разному в доме, и она является хорошей заменой для многих токсичных бытовых чистящих средств.

Грубые материалы

Если вы хотите удалить ржавчину с металла и не возражаете немного поработать, вы можете попробовать удалить ее вручную наждачной бумагой или другим грубым предметом, например, металлической мочалкой.Однако это может занять некоторое время. Если ржавчина широко распространена, может потребоваться несколько попыток, чтобы добраться до чистого металла.

Предотвращение ржавчины

Конечно, лучше не допускать появления ржавчины на металле.Сохранение металлов как можно более сухими помогает предотвратить ржавчину, потому что вода - это то, что создает почву для появления ржавчины. Однако предотвратить это не всегда возможно, особенно если вы находитесь в местах с высокой влажностью, поэтому рекомендуется сразу же обработать ржавчину, прежде чем она начнет разъедать металл. Помните, что чем дольше ржавчина остается без обработки, тем труднее ее удалить и тем серьезнее повреждения.

Паста из пищевой соды и воды может удалить ржавчину с металла..

средств от ржавчины: 6 естественных способов удаления ржавчины

Ржавчина: вы обнаруживаете ее на ручках велосипеда, инструментах, трубах и машине, особенно после дождливой осени или снежной зимы. Есть ли что-нибудь, что можно сделать, чтобы от него избавиться? Да!

Что такое ржавчина?

Ржавчина возникает, когда металл подвергается продолжительному контакту с водой и соединяется с кислородом в процессе, называемом окислением. Этот процесс разъедает металл, превращая его в меловую красновато-коричневую субстанцию, известную как ржавчина.

Лучший способ справиться с ржавчиной - предотвратить ее, сохраняя металлические поверхности сухими. Конечно, это возможно не всегда. Вы можете купить средства для удаления ржавчины, содержащие токсичные химические вещества, которые вредны для окружающей среды и опасны для маленьких детей и домашних животных. Но есть много более безопасных решений, и у вас, вероятно, уже есть все необходимое для них дома. Вот шесть простых и безопасных приемов удаления ржавчины, которые помогут вам начать работу.

6 простых способов удаления ржавчины

  1. Скраб .Хорошее место для начала - просто протереть ржавую поверхность металлической мочалкой, наждачной бумагой, проволочной щеткой или даже скомканным шариком из фольги. Если металл не заржавел слишком глубоко, немного смазки для локтей будет иметь большое значение. Но даже если ржавчина глубокая, рекомендуется сначала удалить внешние чешуйки ржавчины, прежде чем использовать другие методы.
  2. Белый уксус. Для более стойкой ржавчины попробуйте использовать белый уксус. Уксусная кислота в этом обычном бытовом продукте достаточно кислая, чтобы растворять ржавчину.Вы можете замочить мелкие вещи, такие как серьги, протереть их о поверхность старой тканью или просто вылить прямо на пятна ржавчины или болты и винты, которые заржавели вместе. Обязательно тщательно промойте предметы после растворения ржавчины, так как уксус, оставшийся на металле, может повредить поверхность.
  3. Пищевая сода отлично подходит для очистки множества домашних беспорядков, но пробовали ли вы когда-нибудь ее на ржавчине? Сделайте пасту, смешав ее с водой, убедившись, что она достаточно густая, чтобы прилипать к ржавой поверхности.Оставьте на некоторое время, а затем сотрите металлической мочалкой или металлической щеткой. Возможно, вам придется повторить этот процесс несколько раз.
  4. Косынки на помощь ржавчине. У вас завалялась лишняя картошка? Вы можете использовать его для чистки ржавых поверхностей - это особенно хорошо подходит для лезвий ножей, кастрюль и сковородок. Посыпьте картофель небольшим количеством соли или пищевой соды, а затем натрите им место ржавчины или просто вставьте нож в картофель и дайте ему постоять. Щавелевая кислота картофеля помогает растворить ржавчину.
  5. Лимонный сок также растворяет ржавчину - посыпьте ржавчину крупной солью, затем добавьте лимонный сок. Не оставляйте его слишком долго, иначе он может повредить его. Вытрите сок и смойте. Попробуйте смешать лимонный сок с небольшим количеством уксуса, чтобы получить особо крепкий раствор. Вы не только избавитесь от ржавчины, но и все, что вы будете чистить, будет пахнуть цитрусовыми!
  6. Кола действительно удаляет ржавчину? Если вы когда-либо роняли пенни в стакан с кока-колой, вы, вероятно, были впечатлены (или встревожены) тем, что пенни оказался чистым.Кола и другие безалкогольные напитки содержат высокий уровень фосфорной кислоты (распространенный ингредиент в продуктах для удаления ржавчины) и могут использоваться для ржавых гаек и болтов или даже для корродированных клемм аккумулятора. Однако очистить его может быть довольно сложно, так как он настолько липкий, поэтому сначала вы можете попробовать другой метод.

После завершения промойте и высушите все поверхности полностью - если вы оставите предметы влажными, они снова заржавеют! Вы можете грунтовать и перекрашивать такие вещи, как велосипеды, садовую мебель или любую поверхность, которая будет постоянно подвергаться воздействию влажной погоды.Также не забудьте проверить велосипеды (особенно цепи) на предмет повреждений, которые могла вызвать глубокая ржавчина, прежде чем вы снова начнете их использовать.

.

Как действует ржавчина? | HowStuffWorks

Ржавчина - это общее название очень распространенного соединения, оксида железа. Оксид железа, химическое соединение Fe 2 O 3 , является обычным явлением, потому что железо очень легко соединяется с кислородом - на самом деле настолько легко, что чистое железо редко встречается в природе. Ржавчина железа (или стали) является примером коррозии - электрохимического процесса с участием анода (кусок металла, который легко отдает электроны), электролита (жидкость, которая помогает электронам двигаться) и катода (кусок металла). металл, легко принимающий электроны).Когда кусок металла корродирует, электролит помогает обеспечить кислород аноду. Когда кислород соединяется с металлом, высвобождаются электроны. Когда они протекают через электролит к катоду, металл анода исчезает, уносится электрическим потоком или превращается в катионы металла в такой форме, как ржавчина.

Чтобы железо стало оксидом железа, необходимы три вещи: железо, вода и кислород. Вот что происходит, когда все трое собираются вместе:

Объявление

Когда капля воды ударяется о железный предмет, почти сразу же происходят две вещи.Во-первых, вода, хороший электролит, соединяется с углекислым газом в воздухе, образуя слабую угольную кислоту, даже лучший электролит. По мере образования кислоты и растворения железа часть воды начинает распадаться на составляющие ее части - водород и кислород. Свободный кислород и растворенное железо соединяются в оксид железа, освобождая при этом электроны. Электроны, высвобождаемые из анодной части железа, попадают на катод, который может быть частью металла, менее химически реактивным, чем железо, или другой точкой на самом куске железа.

Химические соединения, содержащиеся в жидкостях, таких как кислотные дожди, морская вода и соленые брызги с заснеженных дорог, делают их электролитами лучше, чем чистая вода, что позволяет их присутствию ускорять процесс ржавления железа и других форм коррозии других металлов. .

.

Смотрите также