Іржа: што гэта такое і як захаваць свае матэрыялы ў бяспецы

Іржа - гэта аксід жалеза, звычайна чырвоны аксід, які ўтвараецца ў выніку акісляльна-аднаўленчай рэакцыі жалеза і кіслароду ў прысутнасці вады ці вільготнасці паветра. Некалькі формаў іржы можна адрозніць як візуальна, так і з дапамогай спектраскапіі, і ўтвараюцца пры розных абставінах.

У гэтым артыкуле я распавяду аб асновах іржы, у тым ліку аб яе прычынах і прафілактыцы.

Што за лускаватае паліто? Разуменне іржы і яе прычын

Іржа - гэта тэрмін, які звычайна выкарыстоўваецца для апісання акіслення жалеза або сталі. Тэхнічна іржа - гэта аксід жалеза, у прыватнасці, гідратаваны аксід жалеза (III), які ўтвараецца, калі жалеза рэагуе з кіслародам і вадой у прысутнасці паветра. Гэтая рэакцыя вядомая як іржа і адбываецца, калі метал падвяргаецца ўздзеянню паветра і вільгаці на працягу доўгага перыяду часу, у выніку чаго ўтвараецца чырванавата-карычневы лупіцца пласт.

Як узнікае іржа?

Калі жалеза або сталь уступае ў кантакт з кіслародам і вадой, адбываецца рэакцыя, у выніку якой утвараецца аксід жалеза. Гэтая рэакцыя каталізуецца прысутнасцю вады ці вільгаці ў паветры, што выклікае карозію металу і ўтварэнне водных аксідаў жалеза (III) і аксід-гідраксіду жалеза (III). З цягам часу лускаватае пакрыццё, якое ўтвараецца ў выніку, можа распаўсюдзіцца і выклікаць у неабароненых сталях адукацыю кропак або паражнін, што зніжае іх трываласць.

Ці можна прадухіліць іржу?

Хоць іржа з'яўляецца непазбежнай з'явай на працягу многіх гадоў, яе можна лёгка прадухіліць або вылечыць рознымі метадамі, у тым ліку:

• Нанясенне ахоўнага пакрыцця на металічную паверхню, каб паменшыць уздзеянне паветра і вільгаці.
• Рэгулярна чысціце і сушыце металічныя паверхні, каб паменшыць наяўнасць адкладаў і вільготнасці.
• Пазбягайце замкнёных прастор, шчылін і шчылін, дзе можа назапашвацца вільгаць і выклікаць хуткае распаўсюджванне іржы.
• Выкарыстанне нержавеючай сталі або іншых металаў, устойлівых да іржы, у раёнах, дзе іржа з'яўляецца звычайнай праблемай.

Якія наступствы іржы?

Іржа можа мець некалькі наступстваў для металічных паверхняў, у тым ліку:

• Зніжэнне трываласці і даўгавечнасці металу.
• Стварэнне вузкіх або глыбокіх ям, якія могуць хутка распаўсюджвацца і наносіць дадатковыя пашкоджанні.
• Робячы паверхню металу больш шырокай і сітаватай, што можа прывесці да ўзмацнення іржаўлення.
• Стварэнне шчыліны або шчыліны, якія могуць затрымліваць вільгаць і выклікаць хуткае распаўсюджванне іржы.
• Спрыяе адукацыі пітынгаў або паражнін у неабароненых сталях.

Хімічныя рэакцыі: навука аб іржаўленні

Іржавенне - гэта хімічны працэс, які адбываецца, калі жалеза падвяргаецца ўздзеянню паветра і вільгаці. Працэс іржаўлення з'яўляецца вынікам складанай серыі хімічных рэакцый, якія ўключаюць спалучэнне малекул жалеза, кіслароду і вады. Асноўная хімічная рэакцыя, якая адбываецца падчас іржаўлення, - гэта акісленне жалеза, у выніку якога ўтвараецца аксід жалеза.

Роля кіслароду і вільгаці

Кісларод і вільгаць - ключавыя элементы, якія выклікаюць іржаўленне. Калі жалеза падвяргаецца ўздзеянню паветра, яно злучаецца з кіслародам, утвараючы аксід жалеза. Вада таксама неабходная для іржаўлення, таму што яна пераносіць кісларод і іншыя злучэнні, неабходныя для правядзення хімічнай рэакцыі.

Хімічная рэакцыя іржаўлення

Хімічная рэакцыя іржаўлення: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3. Гэта азначае, што чатыры атамы жалеза злучаюцца з трыма малекуламі кіслароду, утвараючы дзве малекулы аксіду жалеза. Працэс іржаўлення пачынаецца, калі жалеза акісляецца кіслародам да іонаў жалеза(II). Затым іёны жалеза(II) злучаюцца з малекуламі вады з адукацыяй гідраксіду жалеза. Затым гэта злучэнне акісляецца далей, утвараючы аксід жалеза, які выглядае як чырвона-карычневы накіп, які мы звычайна звязваем з іржой.

Уплыў іржы на метал

How to strip wire fast

Share

Watch on

Іржа можа мець шэраг негатыўных наступстваў для металу, у тым ліку адслаенне, карозію і паслабленне структуры. Іржа ўзнікае, калі жалеза падвяргаецца ўздзеянню паветра і вільгаці, і атрыманы аксід жалеза з'яўляецца слабым і далікатным матэрыялам, які можа лёгка адслойвацца. Гэта можа прывесці да таго, што метал аслабне і ў канчатковым выніку выйдзе з ладу. У выпадку маста або іншай канструкцыі іржа можа быць сур'ёзнай праблемай бяспекі.

Прадухіленне іржаўлення

Прадухіленне іржаўлення патрабуе выдалення прысутнасці вільгаці і кіслароду. Гэта можна зрабіць, падтрымліваючы метал сухім і пакрываючы яго ахоўным пластом, напрыклад, фарбай або алеем. Іншы спосаб прадухіліць іржаўленне - выкарыстанне металу, які менш іржавее, напрыклад нержавеючай сталі або чыстага жалеза.

Важнасць разумення іржаўлення

Разуменне хімічных рэакцый, якія адбываюцца падчас іржаўлення, мае вырашальнае значэнне для прадухілення і лячэння іржы. Іржавенне - гэта складаны працэс, які ўключае спалучэнне некалькіх злучэнняў і электрахімічных рэакцый. Разумеючы ключавыя элементы і рэакцыі, звязаныя з іржой, мы можам лепш прадухіляць і лячыць іржу ў паўсядзённым жыцці.

Чаму іржа ўяўляе небяспеку для бяспекі і як яе прадухіліць

Іржа - гэта не толькі касметычная праблема, яна можа прадстаўляць сур'ёзную небяспеку для бяспекі канструкцыі і інструментаў. Вось чаму:

• Іржа аслабляе структурную цэласнасць металічных кампанентаў, падвяргаючы небяспецы звычайных карыстальнікаў і мінакоў.
• Інструменты з іржавымі часткамі могуць зламацца або выйсці з ладу, што прывядзе да сур'ёзных траўмаў ці нават смерці.
• Іржа можа афарбаваць і сапсаваць прадукты, што прывядзе да фінансавых страт як для вытворцаў, так і для спажыўцоў.

Рызыкі іржы для здароўя

Іржа - гэта не толькі фізічная небяспека, яна таксама можа прадстаўляць небяспеку для здароўя па наступных прычынах:

• Іржа можа ўтрымліваць бактэрыі, у тым ліку слупняк, якія могуць выклікаць сур'ёзныя інфекцыі, калі яны трапляюць у арганізм праз пракол, напрыклад, праз іржавы цвік.
• Месцы росту іржы, напрыклад, на адкрытым паветры або ў вільготным асяроддзі, могуць быць небяспечныя для людзей з рэспіраторнымі праблемамі, паколькі іржа - гэта аксід, які можа нанесці шкоду пры ўдыханні.

Прадухіленне іржы і забеспячэнне бяспекі

Каб прадухіліць іржу і забяспечыць бяспеку, можна прыняць наступныя меры:

• Рэгулярныя рэжымы праверкі павінны быць на месцы для выяўлення і ліквідацыі росту іржы ў канструкцыі і інструментах.
• Павінна быць прынята заканадаўства, якое гарантуе, што вытворцы нясуць адказнасць за вытворчасць бяспечных і свабодных ад іржы прадуктаў.
• Выкарыстанне прадуктаў, якія дапамагаюць прадухіліць іржу, такіх як інгібітары іржы і пакрыцця, можа быць эфектыўным для спынення росту іржы.
• Камбінацыя хімічнай рэакцыі, паветра і вільгаці з'яўляецца асноўнай прычынай іржы, таму ўтрыманне металічных кампанентаў сухімі і чыстымі можа дапамагчы прадухіліць іржу.

Асцярожна! Гэтыя матэрыялы схільныя іржы

Сталь - гэта сумесь жалеза і вугляроду, што робіць яе папулярным выбарам для будаўніцтва і вытворчасці. Аднак сталь таксама з'яўляецца адным з металаў, якія найбольш моцна ржавеюць. У параўнанні з іншымі металамі, сталь адносна хутка іржавее, асабліва пад уздзеяннем вады і кіслароду. Літая сталь і каваная сталь - гэта два розныя тыпы сталі, якія могуць іржавець.

Чыгун: не настолькі моцны супраць іржы

Чыгун - гэта сплаў, які змяшчае жалеза, вуглярод і нязначныя колькасці іншых элементаў. Ён утвараецца, калі расплаўленае жалеза заліваюць у адліўку, адсюль і назва. Чыгун вядомы сваёй устойлівасцю да зносу, але ён не так моцны супраць іржы. Чыгунныя прадметы могуць рэгулярна іржавець, асабліва пад уздзеяннем вады і кіслароду.

Каванае жалеза: іржавее менш, чым сталь і чыгун

Каванае жалеза - гэта чыстая форма жалеза, якая змяшчае вельмі мала вугляроду. Ён вядомы сваёй устойлівасцю да іржы і карозіі, што робіць яго папулярным выбарам для вулічнай мэблі і дэкаратыўных прадметаў. Каванае жалеза іржавее менш, чым сталь і чыгун, але ўсё роўна патрабуе абароны ад вады і кіслароду.

Нержавеючая сталь: шчыт ад іржы

Нержавеючая сталь - гэта сплаў, які змяшчае жалеза, хром і нязначныя колькасці іншых элементаў. Спалучэнне гэтых элементаў утварае ахоўны пласт, які абараняе метал ад іржы і карозіі. Нержавеючая сталь амаль неўспрымальная да іржы, што робіць яе папулярным выбарам для кухоннай тэхнікі, медыцынскага абсталявання і вулічнай мэблі.

Як прадухіліць іржу

Прадухіленне іржы патрабуе нанясення экрана або абароны на метал. Вось некалькі парад па прадухіленні іржы:

• Рэгулярна працірайце насуха любы метал, які падвяргаецца ўздзеянню вады.
• Выдаліце ​​​​ўсе плямы іржы, працёршы іх сумессю вады і воцату.
• Вырабіце пласт фарбы на метал, каб абараніць яго ад вады і кіслароду.

Памятайце, што іржавець можа толькі жалеза і сплавы, якія змяшчаюць жалеза. Такім чынам, калі вы хочаце пазбегнуць іржы, выбірайце такія металы, як нержавеючая сталь або каванае жалеза.

Металы, якія застаюцца бліскучымі: кіраўніцтва па матэрыялах, якія не іржавеюць

Іржа з'яўляецца шкодай для многіх металічных аб'ектаў, з часам выклікаючы іх карозію і дэградацыю. Але ці ведаеце вы, што ёсць металы, якія супрацьстаяць іржы і карозіі? У гэтым раздзеле мы вывучым уласцівасці гэтых металаў і тое, чаму яны могуць заставацца бліскучымі і новымі нават пасля многіх гадоў выкарыстання.

Металы, якія не іржавеюць

Вось некаторыя з металаў, якія вядомыя сваёй устойлівасцю да іржы і карозіі:

• Нержавеючая сталь: гэты тып сталі змяшчае хром, які ўступае ў рэакцыю з кіслародам, утвараючы ахоўны пласт на паверхні металу. Гэты пласт абараняе сталь ад далейшай карозіі і дапамагае ёй супрацьстаяць іржы.

• Алюміній: Як і нержавеючая сталь, алюміній утварае ахоўны аксідны пласт пры кантакце з паветрам. Гэты пласт тонкі і празрысты, таму не ўплывае на знешні выгляд металу. Алюміній таксама лёгкі і з ім лёгка працаваць, што робіць яго папулярным выбарам для многіх прыкладанняў.

• Медзь: медзь - натуральны антыкаразійны метал, які часта выкарыстоўваецца ў электраправодцы і сантэхніцы. Пры ўздзеянні паветра і вады медзь утварае зеленаватую паціну, якая абараняе метал ад далейшай карозіі.

• Латунь: латунь - гэта сумесь медзі і цынку, і яна класіфікуецца як "жоўты метал". Латунь устойлівая да карозіі і пацямнення, і яе часта выкарыстоўваюць у дэкаратыўных прадметах і музычных інструментах.

• Бронза: Бронза - гэта сумесь медзі і іншых элементаў, такіх як волава, алюміній або нікель. Ён вядомы сваёй трываласцю і ўстойлівасцю да карозіі, і яго часта выкарыстоўваюць у статуях, званах і іншых прадметах, якія падвяргаюцца ўздзеянню стыхіі.

• Золата і плаціна: гэтыя каштоўныя металы вельмі ўстойлівыя да карозіі і пацямнення, што робіць іх ідэальнымі для ювелірных вырабаў і іншых дэкаратыўных прадметаў.

Як металы супрацьстаяць іржы

Такім чынам, што такое ў гэтых металах, што дазваляе ім супрацьстаяць іржы і карозіі? Вось некаторыя з фактараў, якія ўступаюць у гульню:

• Ахоўныя пласты: Як мы ўжо згадвалі раней, такія металы, як нержавеючая сталь і алюміній, утвараюць ахоўныя пласты пры ўздзеянні паветра і вады. Гэтыя пласты абараняюць метал ад далейшай карозіі і дапамагаюць яму супрацьстаяць іржы.

• Недахоп жалеза: іржа ўтвараецца, калі жалеза рэагуе з кіслародам і вадой, ствараючы аксід жалеза. Такім чынам, металы, якія ўтрымліваюць невялікую колькасць жалеза або зусім не ўтрымліваюць яго, маюць меншую верагоднасць іржавець.

• Хімічная рэакцыйная здольнасць: некаторыя металы проста менш рэакцыйныя, чым іншыя, што азначае, што яны менш схільныя ўтвараць хімічныя злучэнні, якія прыводзяць да іржы і карозіі.

• Камбінацыя элементаў: некаторыя металы, напрыклад бронза, здольныя супрацьстаяць іржы, таму што яны з'яўляюцца камбінацыяй розных элементаў. Гэтая сумесь стварае метал, больш устойлівы да карозіі, чым любы з яго асобных кампанентаў.

Метады стварэння ўстойлівых да іржы аб'ектаў

Калі вы хочаце ствараць аб'екты, устойлівыя да іржы і карозіі, варта разгледзець некалькі метадаў:

• Ацынкаванне: гэты працэс прадугледжвае пакрыццё металічнага прадмета пластом цынку, які дзейнічае як шчыт ад іржы і карозіі.

• Устойлівасць да атмасферных уздзеянняў: некаторыя металы, такія як медзь і бронза, з цягам часу падвяргаюцца ўздзеянню непагадзі. Гэтая паціна дзейнічае як шчыт ад далейшай карозіі.

• Нержавеючая сталь: як мы ўжо згадвалі раней, нержавеючая сталь вельмі ўстойлівая да іржы і карозіі. Выкарыстанне нержавеючай сталі для аб'ектаў, якія будуць падвяргацца ўздзеянню вады ці вільгаці, - гэта хуткі і просты спосаб гарантаваць, што яны застануцца без іржы.

• Рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне: Нават металы, устойлівыя да іржы і карозіі, патрабуюць пэўнага абслугоўвання, каб заставацца ў выдатным стане. Падтрыманне аб'ектаў у чысціні і сухасці, а таксама захаванне іх удалечыні ад вільгаці можа дапамагчы падоўжыць тэрмін іх службы.

Спосабы ўтрымаць Rust

Адзін з лепшых спосабаў прадухіліць іржу - правільнае захоўванне металічных вырабаў. Вось некалькі парад, якія варта мець на ўвазе:

• Захоўвайце металічныя дэталі або вырабы ў памяшканнях з нізкім утрыманнем вільгаці або ў памяшканнях з кантраляванай тэмпературай і вільготнасцю, каб запаволіць іржу.
• Для зніжэння ўзроўню вільгаці пры захоўванні выкарыстоўвайце асушальныя сушыльныя рэчывы.
• Рэгулярна працірайце металічныя паверхні, каб выдаліць вільгаць, якая магла назапасіцца.
• Захоўвайце металічныя дэталі ў сухой тканіне або загарніце іх у пластык, каб яны заставаліся сухімі.

Ацынкаванне

Ацынкаванне - гэта працэс пакрыцця жалеза або сталі цынкам для абароны ад іржы. Цынк вельмі ўстойлівы да карозіі, і калі ён спалучаецца з жалезам або сталлю, ён стварае ахоўнае пакрыццё, якое прадухіляе адукацыю іржы. Ацынкаванне з'яўляецца выдатным метадам прадухілення іржы, асабліва для вонкавых аксесуараў або чорных металаў, якія моцна рэагуюць на кісларод і ваду.

Рэгулярнае абслугоўванне

Сыход за металічнымі вырабамі мае вырашальнае значэнне для прадухілення адукацыі іржы. Вось некалькі спосабаў знізіць рызыку іржы:

• Саскрабце іржу, як толькі яна з'явіцца, каб прадухіліць яе распаўсюджванне.
• Захоўвайце металічныя паверхні сухімі і пазбягайце кантакту з мокрымі паверхнямі.
• Выкарыстоўвайце высакаякаснае ўстойлівае да іржы пакрыццё або ахоўны аксідны пласт, каб забяспечыць цудоўную абарону ад іржы.
• Рэгулярна правярайце металічныя вырабы на наяўнасць драпін, расколін або іншых прыкмет пашкоджанняў, якія могуць утрымліваць вільгаць і выклікаць адукацыю іржы.
• Выкарыстоўвайце нержавеючую сталь або іншыя вельмі ўстойлівыя металы, каб забяспечыць цудоўную абарону ад іржы.
• Пракат металічных вырабаў стварае больш гладкую тэкстуру паверхні, якая захоплівае і ўтрымлівае менш вільгаці, зніжаючы рызыку адукацыі іржы.

Іншыя метады прафілактыкі

Вось некалькі дадатковых спосабаў прадухіліць адукацыю іржы:

• Выкарыстоўвайце розныя металы, якія менш рэагуюць на кісларод і ваду, напрыклад, хром або нержавеючую сталь.
• Захоўвайце металічныя вырабы ў сухім асяроддзі, каб знізіць рызыку траплення вільгаці на паверхню.
• Выкарыстоўвайце даступныя сродкі для прадухілення іржы, такія як інгібітары іржы або ахоўныя пакрыцця, каб забяспечыць дадатковы ўзровень абароны ад іржы.
• Трымайце металічныя вырабы далей ад гарачых або халодных паверхняў, якія могуць выклікаць адукацыю кандэнсату і павялічыць рызыку адукацыі іржы.

Памятайце, што прафілактыка з'яўляецца ключавой, калі справа даходзіць да іржы. Прымаючы неабходныя меры для абароны вашых металічных вырабаў, вы можаце гарантаваць, што яны застануцца без іржы і ў найлепшым стане на доўгія гады.

Апрацоўка іржы: лепшы спосаб ператварыць і абараніць ваш метал

Калі справа даходзіць да апрацоўкі іржы, на рынку ёсць некалькі тыпаў пераўтваральнікаў. Вось найбольш распаўсюджаныя:

• Пераўтваральнікі на аснове кіслот: Гэтыя тыпы пераўтваральнікаў хімічна ператвараюць іржу ў інэртны аксід. Яны ўтрымліваюць фосфарную кіслату ў якасці асноўнага інгрэдыента і вядомыя сваёй хуткай хуткасцю рэакцыі. Акрамя таго, яны зніжаюць pH іржы, што паскарае рэакцыю. Пераўтваральнікі на аснове кіслот лепш за ўсё выкарыстоўваць на невялікіх плямах іржы і даступныя ў аэразольных або распыляемых формах.

• Пераўтваральнікі на аснове дубільнай кіслаты: Гэтыя пераўтваральнікі ўтрымліваюць дубільную або жалезістая кіслату, якая хімічным шляхам ператварае іржу ў стабільны чырванавата-карычневы пласт. Іх лепш за ўсё выкарыстоўваць на вялікіх плямах іржы і даступныя ў кварце або галоне.

• Пераўтваральнікі на аснове арганічных палімераў: Гэтыя тыпы пераўтваральнікаў утрымліваюць спецыяльны тып палімера, які дзейнічае як інгібітар іржы. Яны ствараюць цвёрды, сухі і моцны ахоўны пласт непасрэдна на металічнай паверхні. Пераўтваральнікі на аснове арганічных палімераў даступныя як у аэразольнай форме, так і ў форме распылення.

Паляпшэнне абароны ад іржы з дапамогай фарбы

У той час як пераўтваральнікі іржы прапануюць ахоўны пласт, даданне фарбы можа яшчэ больш палепшыць абарону. Вось што трэба мець на ўвазе:

• Выкарыстоўвайце высакаякасную фарбу, прызначаную спецыяльна для металічных паверхняў.

• Наносіце фарбу пасля поўнага высыхання пераўтваральніка.

• Калі перафарбоўваеце старую паверхню, не забудзьцеся ачысціць ад адслаенай фарбы і адшліфаваць паверхню перад нанясеннем пераўтваральніка і фарбы.

заключэнне

Такім чынам, іржа - гэта хімічная рэакцыя, якая адбываецца пры кантакце жалеза з кіслародам і вадой. Гэта даволі распаўсюджаная праблема, але вы можаце прадухіліць яе, правільна апрацаваўшы метал. Такім чынам, не забывайце трымаць свой метал сухім і чыстым! У цябе ўсё будзе добра. Дзякуй за чытанне!

Я Йост Нусельдэр, заснавальнік Tools Doctor, маркетынг кантэнту і тата. Я люблю выпрабоўваць новае абсталяванне, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2016 года, каб дапамагчы лаяльным чытачам інструментамі і парадамі па вырабе.