É muito raro que a ferrugem seja considerada uma coisa boa. É uma dor absoluta restaurar qualquer coisa que tenha começado a se degradar e apodrecer com ferrugem. O custo da restauração também pode ser bastante insano.
Então, por que o metal enferruja? Qualquer metal que contenha ferro, quando exposto ao oxigênio na presença de água, começará a enferrujar. Esses mesmos tipos de metal também enferrujam quando expostos a cloreto e água. O cloreto é mais comumente encontrado no sal.
Neste post, entrarei em parte da ciência que faz isso acontecer, o que os metais não enferrujam e como você pode impedir que os metais enferrujam.
Índice
Por que ferrugem de metal
Para iniciantes, apenas o metal que contém ferro enferruja. O metal mais usado que contém ferro é o aço. Metais que não contêm ferro, como alumínio e titânio, vão nãoferrugem (embora eles oxidem).
A ferrugem é um processo eletroquímico que reduz os metais contendo ferro em seus estados naturais e não refinados. Esse processo pode ser acelerado adicionando calor, certos minerais e produtos químicos.
Pense nisso como uma maneira natural de colocar nosso lixo de volta no chão.
A ferrugem é um tipo de oxidação. A oxidação é uma palavra chique que descreve a perda de um elétron por uma reação com uma molécula, átomo ou íon.
Ferro e oxigênio têm cargas opostas, então são atraídas um pelo outro (como ímãs). Quando eles se contactam na presença de água, eles se combinam. O átomo de ferro perde três elétrons e o átomo de oxigênio ganha dois átomos. Isso é essa perda de um elétron sobre o qual conversamos. O ferro está dando.
Isso forma a molécula Fe2O3, que é cientificamente conhecida como óxido férrico. O resto de nós apenas usa a palavra agradável e fácil “ferrugem”.
A oxidação não significa necessariamente que o oxigênio é o culpado, embora seja aí que o termo se originou. No tempo de dinossauros (ou oxigênio) era o único oxidante conhecido. A definição moderna de “oxidação” pode incluir outros oxidantes, como peróxido de hidrogênio e halogênios.
Ferrugem super rápida
Nem toda a ferrugem é formada por oxigênio. Há também o tipo de ferrugem feita de cloreto.
Uma fonte comum de cloreto é sal. Na verdade, o nome sofisticado para o sal é o cloreto de sódio. Um íon do cloreto reagirá muito fortemente com ferro quando a água estiver por perto. Se não houver oxigênio presente, apenas esse íon fará com que uma ferrugem verde se forme, como o que você vê nos navios afundados.
É por isso que o metal enferrujará tão rapidamente ao redor do oceano. O ar salgado e úmido acelerará visivelmente esse processo. Você pode até notar a ferrugem se formando em metal nu dentro de um único dia!
Outro lugar comum para ver o sal causando estragos no metal é em áreas frias onde o sal é usado como um debassão para estradas. Normalmente, os carros enferrujam e apodrecem significativamente mais rápido se o metal não for tratado e o sal prontamente lavado.
Na verdade, existem vários tipos de óxido de ferro (ferrugem) além do material vermelho simples de oxigênio e material verde do cloreto, mas é muito raro vê -los em um dia médio.
Como proteger o metal da ferrugem
Existem muitas maneiras de impedir que a ferrugem se formasse em metais contendo ferro. Muito bem, todos esses métodos consistem em formar uma barreira que impedirá o contato com ferro e oxigênio.
Pintar
Esta é a solução mais comum e geralmente mais barata. Se você cobrir aço com uma camada de tinta, está criando uma barreira simples e fácil para bloquear as moléculas de oxigênio.
Para que isso funcione corretamente, você precisará de um tipo de tinta que aderirá fortemente ao metal. Se chips ou peeling, não protegerá mais o metal. Existem tintas especialmente projetadas para metal, bem como revestimentos de pó de plástico e esmalte que farão essencialmente a mesma coisa.
Revestimento
Este é um processo em que você cobre o ferro ou aço com outro tipo de metal que não enferruja. Isso pode ser feito eletroquimicamente ou por deposição de vapor.
Outra maneira comum de aplicar metal é mergulhá -lo, como a galvanização. A galvanização a quente é um processo em que o aço é mergulhado em um banho de zinco fundido, que protege o metal da ferrugem.
Essencialmente, você está usando outro tipo de metal para criar essa barreira entre o ferro e o oxigênio ou cloreto.
No entanto, para alguns metais de revestimento (como o zinco), você também está usando o metal para absorver esse elétron extra que causa ferrugem. Eventualmente, o zinco se corroerá, mas até que acabe, o aço embaixo enferrujará a uma taxa muito mais lenta. Esse processo é chamado de proteção catódica.
Outras barreiras de proteção
Além dos listados acima, existem algumas outras opções que podem ser usadas. No entanto, essas são geralmente soluções temporárias, como o envio de barco, ou exigem manutenção regular.
Por exemplo, muitos pequenos componentes de metal são mergulhados em cera quando serão expostos ao ar salgado durante o transporte. Peças maiores de metal podem usar uma cera de spray.
Muitos componentes da máquina são pulverizados com óleo ou revestidos em graxa. Como o óleo repele a água, essa é uma ótima maneira de evitar ferrugem. A desvantagem disso é que o óleo precisa permanecer no metal. Se for limpo e não reaplicado, o metal enferrujará. Isso significa que a máquina precisará de manutenção regular.
Ligas e aços inoxidáveis
Para componentes metálicos que não podem ser pintados ou revestidos, às vezes a solução é usar uma liga de metal em vez de aço comum.
O aço inoxidável impede a ferrugem porque é ligada a outros metais e elementos que oxidam e formarão uma barreira fina que impede a ferrugem. Existem vários tipos diferentes de aços inoxidáveis, a maioria dos quais enferrujará até certo ponto, pois eles contêm ferro. Mas a fina camada de óxido formada por esses elementos de liga impedirá que a ferrugem chegue muito longe.
Exemplos comuns de elementos de liga para aços inoxidáveis incluem cromo (o elemento mais comum nesse metal que impede a corrosão), bem como níquel e molibdênio.
Aços inoxidáveis com menos cromo terão maior probabilidade de enferrujar, enquanto o alto teor de cromo melhorará drasticamente a resistência à corrosão. Este é o elemento nº 1 adicionado para tornar a aço inoxidável … mancha menos.
Remoção da ferrugem
Isso geralmente é uma dor total. Se você está tentando restaurar algo enferrujado, você tem algumas opções com base na profundidade da ferrugem.
- Os conversores de ferrugem são uma ótima maneira de “neutralizar” a ferrugem leve. Eles podem agir como uma cartilha e podem ser pintados diretamente. Esta é uma boa solução se você está apenas tentando impedir que algo se desintegra e não se importe muito com os cosméticos.
- Os lasers podem obter um resultado semelhante. Há usinados especialmente projetados que explodem a ferrugem enquanto deixam o metal subjacente relativamente sem danos. Eles não são baratos. A maioria das unidades custa várias dezenas de milhares de dólares.
- Para pequenos pedaços de metal com uma quantidade média de ferrugem, você pode absorvê -los em um ácido que coma a ferrugem. Uma abordagem doméstica comum é absorver ferramentas em vinagre por um dia.
- A eletrólise é uma maneira legal de acelerar a remoção do ácido da ferrugem. Ao adicionar eletricidade a um banho ácido, a remoção da ferrugem pode ser extremamente completa.
- Para painéis maiores, como nos veículos, um pouco de graxa de cotovelo é a maneira mais comum de se livrar da ferrugem. Você pode usar uma roda de arame ou uma almofada abrasiva com um moedor de ângulo para retirar a ferrugem até o metal nu. A partir daí, um especialista em autobody usará uma massa de endurecimento para suavizar a superfície do metal antes de repintar o painel.
De qualquer forma, essa é a resposta básica sobre por que os metais enferrujam. Se você deseja aprender mais sobre metais que não contêm ferro e oxidam de uma maneira diferente, aqui está o artigo para conferir:
O titânio, o alumínio e outros metais não ferrosos enferrujam?
Ou, se você quiser aprender mais sobre aço, isso pode ser mais interessante para você:
Aço de liga vs aço carbono – qual é a diferença?
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