Ryð: Hvað er það og hvernig á að halda efnum þínum öruggum

Ryð er járnoxíð, venjulega rautt oxíð sem myndast við afoxunarhvörf járns og súrefnis í nærveru vatns eða loftraka. Nokkrar tegundir ryðs eru aðgreindar bæði sjónrænt og með litrófsgreiningu og myndast við mismunandi aðstæður.

Í þessari grein mun ég fara yfir grunnatriði ryðs, þar á meðal orsakir þess og forvarnir.

Hvaða flökta frakki? Að skilja ryð og orsakir þess

Ryð er hugtak sem almennt er notað til að lýsa oxun járns eða stáls. Tæknilega séð er ryð járnoxíð, nánar tiltekið vökvat járn(III) oxíð sem myndast þegar járn hvarfast við súrefni og vatn í nærveru lofts. Þetta viðbragð er þekkt sem ryð og á sér stað þegar málmur verður fyrir lofti og raka í langan tíma, sem leiðir til myndunar rauðbrúnan flagnandi feld.

Hvernig myndast ryð?

Þegar járn eða stál kemst í snertingu við súrefni og vatn verða viðbrögð sem leiða til myndunar járnoxíðs. Þetta hvarf er hvatað af nærveru vatns eða loftraka, sem veldur því að málmurinn tærist og myndar vatnslaus járn(III) oxíð og járn(III) oxíð-hýdroxíð. Með tímanum getur flögnuð feldurinn sem myndast breiðst út og valdið gryfju- eða holamyndun í óvarin stáli, sem dregur úr styrkleika þeirra.

Er hægt að koma í veg fyrir ryð?

Þó að ryð sé óumflýjanlegur viðburður í gegnum árin, er auðvelt að koma í veg fyrir það eða meðhöndla það með ýmsum aðferðum, þar á meðal:

• Berið hlífðarhúð á málmyfirborðið til að draga úr útsetningu fyrir lofti og raka.
• Hreinsið og þurrkið málmflöt reglulega til að draga úr tilvist útfellinga og raka.
• Forðastu lokuð rými, sprungur og eyður þar sem raki getur safnast fyrir og valdið því að ryð dreifist hratt.
• Notkun ryðfríu stáli eða öðrum ryðþolnum málmum á svæðum þar sem ryð er algengt vandamál.

Hver eru áhrif ryð?

Ryð getur haft margvísleg áhrif á málmyfirborð, þar á meðal:

• Dregur úr styrk og endingu málmsins.
• Búa til þröngar eða djúpar gryfjur sem geta breiðst hratt út og valdið frekari skaða.
• Gerir málmflötinn breiðari og gljúpari, sem getur leitt til aukins ryðs.
• Að búa til sprungu eða bil sem getur fangað raka og valdið því að ryð dreifist hratt.
• Stuðla að myndun gryfju eða holamyndunar í óvarinu stáli.

Efnahvörf: Vísindin á bak við ryðgun

Ryðgun er efnafræðilegt ferli sem á sér stað þegar járn verður fyrir lofti og raka. Ryðferlið er afleiðing af flókinni röð efnahvarfa sem fela í sér samsetningu járns, súrefnis og vatnssameinda. Helstu efnahvörf sem eiga sér stað við ryð er oxun járns sem framleiðir járnoxíð.

Hlutverk súrefnis og raka

Súrefni og raki eru lykilþættirnir sem valda því að ryð myndast. Þegar járn verður fyrir lofti sameinast það súrefni og myndar járnoxíð. Vatn þarf líka til að ryð geti orðið vegna þess að það ber með sér súrefni og önnur efnasambönd sem eru nauðsynleg til að efnahvörf geti átt sér stað.

Efnahvarf ryðgunar

Efnahvarfið fyrir ryð er: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3. Þetta þýðir að fjögur atóm af járni sameinast þremur súrefnissameindum og mynda tvær sameindir af járnoxíði. Ryðferlið hefst þegar járn er oxað í járn(II)jónir með súrefni. Járn(II) jónirnar sameinast síðan vatnssameindum og mynda járnhýdroxíð. Þetta efnasamband oxast síðan frekar og myndar járnoxíð, sem birtist sem rauðbrúni kvarðinn sem við tengjum venjulega við ryð.

Áhrif ryðgunar á málm

How to strip wire fast

Share

Watch on

Ryð getur haft margvísleg neikvæð áhrif á málm, þar á meðal flögnun, tæringu og veikingu byggingarinnar. Ryðgun á sér stað þegar járn verður fyrir lofti og raka og járnoxíðið sem myndast er veikt og brothætt efni sem getur auðveldlega flagnað. Þetta getur valdið því að málmurinn veikist og bilar að lokum. Þegar um er að ræða brú eða önnur mannvirki getur ryð verið alvarlegt öryggisáhyggjuefni.

Koma í veg fyrir ryð

Til að koma í veg fyrir ryð þarf að fjarlægja raka og súrefni. Þetta er hægt að gera með því að halda málmnum þurrum og hylja hann með hlífðarlagi eins og málningu eða olíu. Önnur leið til að koma í veg fyrir ryð er að nota málm sem er ólíklegri til að ryðga, eins og ryðfríu stáli eða hreinu járni.

Mikilvægi þess að skilja ryð

Skilningur á efnahvörfum sem eiga sér stað við ryð er mikilvægt til að koma í veg fyrir og meðhöndla ryð. Ryðgun er flókið ferli sem felur í sér samsetningu nokkurra efnasambanda og rafefnafræðilegra viðbragða. Með því að skilja lykilþætti og viðbrögð sem ryðgun tekur til, getum við betur komið í veg fyrir og meðhöndlað ryð í daglegu lífi okkar.

Hvers vegna ryð er öryggishætta og hvernig á að koma í veg fyrir það

Ryð er ekki bara snyrtivörumál, það getur valdið alvarlegum öryggisáhættum í smíði og verkfærum. Hér er ástæðan:

• Ryð veikir byggingarheilleika málmhluta og stofnar venjulegum notendum og vegfarendum í hættu.
• Verkfæri með ryðguðum hlutum geta brotnað eða bilað, valdið alvarlegum meiðslum eða jafnvel dauða.
• Ryð getur litað og eyðilagt vörur, sem leiðir til fjárhagslegs tjóns fyrir bæði framleiðendur og neytendur.

Heilsufarsáhætta ryðs

Ryð er ekki bara líkamleg hætta, það getur einnig valdið heilsufarsáhættu af eftirfarandi ástæðum:

• Ryð getur geymt bakteríur, þar á meðal stífkrampa, sem geta valdið alvarlegum sýkingum ef það kemst inn í líkamann í gegnum stungusár, eins og frá ryðguðum nöglum.
• Staðir með ryðvöxt, eins og utandyra eða í röku umhverfi, geta verið hættulegir fyrir fólk með öndunarfæravandamál þar sem ryð er oxíðefni sem getur verið skaðlegt við innöndun.

Koma í veg fyrir ryð og tryggja öryggi

Til að koma í veg fyrir ryð og tryggja öryggi er hægt að gera eftirfarandi ráðstafanir:

• Regluleg eftirlitskerfi ætti að vera til staðar til að bera kennsl á og takast á við ryðvöxt í smíði og verkfærum.
• Löggjöf ætti að vera til staðar til að tryggja að framleiðendur beri ábyrgð á því að framleiða vörur sem eru öruggar og lausar við ryð.
• Að nota vörur sem koma í veg fyrir ryð, eins og ryðhemlar og húðun, getur verið árangursríkt við að stöðva ryðvöxt.
• Sambland efnahvarfa, lofts og raka eru helstu orsakir ryðs, svo að halda málmhlutum þurrum og hreinum getur hjálpað til við að koma í veg fyrir ryð.

Passaðu þig! Þessi efni eru hætt við að ryðga

Stál er blanda af járni og kolefni, sem gerir það að vinsælu vali fyrir smíði og framleiðslu. Hins vegar er stál líka einn mikilvægasti ryðmálmurinn. Í samanburði við aðra málma ryðgar stál tiltölulega hratt, sérstaklega þegar það verður fyrir vatni og súrefni. Stálsteypa og járnsmíðaðir eru tvær mismunandi gerðir af stáli sem geta ryðgað.

Cast Iron: Not So Strong Against Rust

Steypujárn er ál sem inniheldur járn, kolefni og snefilmagn af öðrum frumefnum. Það myndast þegar bráðnu járni er hellt í steypu, þess vegna er nafnið. Steypujárn er þekkt fyrir slitþol sitt en það er ekki svo sterkt gegn ryð. Steypujárnshlutir geta ryðgað reglulega, sérstaklega þegar þeir verða fyrir vatni og súrefni.

Smíðajárn: Ryðgar minna en stál og steypujárn

Unnu járn er hreint form járns sem inniheldur mjög lítið kolefni. Það er þekkt fyrir viðnám gegn ryð og tæringu, sem gerir það að vinsælu vali fyrir útihúsgögn og skrautmuni. Smíðajárn ryðgar minna en stál og steypujárn, en það þarf samt vernd gegn vatni og súrefni.

Ryðfrítt stál: Skjöldur gegn ryð

Ryðfrítt stál er ál sem inniheldur járn, króm og snefilmagn af öðrum frumefnum. Samsetning þessara þátta myndar hlífðarlag sem verndar málminn fyrir ryði og tæringu. Ryðfrítt stál er næstum ónæmt fyrir ryð, sem gerir það að vinsælu vali fyrir eldhústæki, lækningatæki og útihúsgögn.

Hvernig á að koma í veg fyrir ryð

Til að koma í veg fyrir ryð þarf að setja skjöld eða vörn á málminn. Hér eru nokkur ráð til að koma í veg fyrir ryð:

• Þurrkaðu reglulega allan málm sem verður fyrir vatni.
• Fjarlægðu ryðbletti með því að þurrka þá burt með blöndu af vatni og ediki.
• Berið málningu á málminn til að verja hann fyrir vatni og súrefni.

Mundu að aðeins járn og málmblöndur sem innihalda járn geta ryðgað. Svo, ef þú vilt forðast ryð, veldu málma eins og ryðfríu stáli eða smíðajárni.

Málmar sem haldast glansandi: Leiðbeiningar um efni sem ryðga ekki

Ryð er bane margra málmhluta, sem veldur því að þeir tærast og brotna niður með tímanum. En vissir þú að það eru til málmar sem standast ryð og tæringu? Í þessum hluta munum við kanna eiginleika þessara málma og hvers vegna þeir geta haldist glansandi og nýútlit jafnvel eftir margra ára notkun.

Málmar sem ryðga ekki

Hér eru nokkrir af málmunum sem eru þekktir fyrir viðnám gegn ryði og tæringu:

• Ryðfrítt stál: Þessi tegund af stáli inniheldur króm, sem hvarfast við súrefni til að mynda hlífðarlag á yfirborði málmsins. Þetta lag verndar stálið fyrir frekari tæringu og hjálpar því að standast ryð.

• Ál: Eins og ryðfríu stáli myndar ál verndandi oxíðlag þegar það verður fyrir lofti. Þetta lag er þunnt og gagnsætt, þannig að það hefur ekki áhrif á útlit málmsins. Ál er líka létt og auðvelt að vinna með, sem gerir það að vinsælu vali fyrir mörg forrit.

• Kopar: Kopar er náttúrulegur ryðvarnarmálmur sem er oft notaður í raflagnir og pípulagnir. Þegar kopar verður fyrir lofti og vatni myndar hann grænleita patínu sem verndar málminn fyrir frekari tæringu.

• Kopar: Kopar er blanda af kopar og sinki og það er flokkað sem „gulur málmur“. Brass er ónæmur fyrir tæringu og bletti og er oft notað í skrautmuni og hljóðfæri.

• Brons: Brons er blanda af kopar og öðrum frumefnum, svo sem tini, áli eða nikkel. Það er þekkt fyrir endingu og tæringarþol og er oft notað í styttur, bjöllur og aðra hluti sem verða fyrir veðri.

• Gull og platína: Þessir góðmálmar eru mjög ónæmar fyrir tæringu og bletti, sem gerir þá tilvalna fyrir skartgripi og aðra skrautmuni.

Hvernig málmar standast ryð

Svo, hvað er það við þessa málma sem gerir þeim kleift að standast ryð og tæringu? Hér eru nokkrir af þeim þáttum sem spila inn í:

• Hlífðarlög: Eins og við nefndum áðan mynda málmar eins og ryðfrítt stál og ál hlífðarlög þegar þeir verða fyrir lofti og vatni. Þessi lög verja málminn fyrir frekari tæringu og hjálpa honum að standast ryð.

• Skortur á járni: Ryð myndast þegar járn hvarfast við súrefni og vatn til að búa til járnoxíð. Málmar sem innihalda lítið sem ekkert járn eru því ólíklegri til að ryðga.

• Efnafræðileg hvarfgirni: Sumir málmar eru einfaldlega minna hvarfgjarnir en aðrir, sem þýðir að þeir eru ólíklegri til að mynda efnasambönd sem leiða til ryðs og tæringar.

• Samsetning frumefna: Sumir málmar, eins og brons, eru færir um að standast ryð vegna þess að þeir eru sambland af mismunandi frumefnum. Þessi blanda skapar málm sem er ónæmari fyrir tæringu en nokkur af einstökum íhlutum hans.

Aðferðir til að búa til ryðþolna hluti

Ef þú vilt búa til hluti sem eru þola ryð og tæringu, þá eru hér nokkrar aðferðir til að íhuga:

• Galvaniserun: Þetta ferli felur í sér að húða málmhlut með lagi af sinki, sem virkar sem skjöldur gegn ryði og tæringu.

• Veðrun: Sumir málmar, eins og kopar og brons, mynda verndandi patínu með tímanum þegar þeir verða fyrir áhrifum. Þessi patína virkar sem skjöldur gegn frekari tæringu.

• Ryðfrítt stál: Eins og við nefndum áðan er ryðfrítt stál mjög ónæmt fyrir ryð og tæringu. Notkun ryðfríu stáli fyrir hluti sem verða fyrir vatni eða raka er fljótleg og auðveld leið til að tryggja að þeir haldist ryðlausir.

• Reglulegt viðhald: Jafnvel málmar sem eru ónæmar fyrir ryð og tæringu þurfa smá viðhald til að vera í toppstandi. Að halda hlutum hreinum og þurrum og geyma þá í burtu frá raka getur hjálpað til við að lengja líftíma þeirra.

Leiðir til að halda ryð í skefjum

Ein besta leiðin til að koma í veg fyrir ryð er með því að geyma málmvörur á réttan hátt. Hér eru nokkur ráð til að hafa í huga:

• Geymið málmhluti eða vörur á svæði með litlum raka eða inni í hita- og rakastýrðu umhverfi til að hægja á ryð.
• Notaðu þurrkandi þurrkefni í geymslu til að draga úr rakastigi.
• Þurrkaðu reglulega niður málmflöt til að fjarlægja allan raka sem gæti hafa safnast upp.
• Geymið málmstykki í þurrum klút eða pakkið þeim inn í plast til að halda þeim þurrum.

Galvaniserandi

Galvaniserun er ferli sem húðar járn eða stál með sinki til að vernda það gegn ryði. Sink er mjög tæringarþolið og þegar það sameinast járni eða stáli myndar það hlífðarhúð sem kemur í veg fyrir að ryð myndist. Galvanisering er frábær aðferð til að koma í veg fyrir ryð, sérstaklega fyrir aukabúnað utandyra eða járnmálma sem eru mjög hvarfgjarnir fyrir súrefni og vatni.

Reglulegt viðhald

Umhyggja fyrir málmvörum er mikilvægt til að koma í veg fyrir að ryð myndist. Hér eru nokkrar leiðir til að draga úr hættu á ryði:

• Skafið ryð af um leið og það virðist koma í veg fyrir að það dreifist.
• Haltu málmflötum þurrum og forðastu snertingu við blaut yfirborð.
• Notaðu hágæða ryðþolið lag eða hlífðaroxíðlag til að veita frábæra vörn gegn ryði.
• Skoðaðu málmvörur reglulega fyrir rispur, sprungur eða önnur merki um skemmdir sem geta haldið raka og valdið ryðmyndun.
• Notaðu ryðfrítt stál eða aðra mjög ónæma málma til að veita betri vörn gegn ryði.
• Veltandi málmvörur skapa sléttari yfirborðsáferð sem fangar og heldur minni raka, sem dregur úr hættu á ryðmyndun.

Aðrar forvarnaraðferðir

Hér eru nokkrar viðbótarleiðir til að koma í veg fyrir að ryð myndist:

• Notaðu mismunandi málma sem eru minna hvarfgjarnir fyrir súrefni og vatni, eins og króm eða ryðfríu stáli.
• Geymið málmvörur í þurru umhverfi til að draga úr hættu á að raki berist upp á yfirborðið.
• Notaðu tiltækar ryðvarnarvörur, eins og ryðvarnarefni eða hlífðarhúð, til að veita auka lag af vörn gegn ryði.
• Haldið málmvörum frá heitum eða köldum flötum sem geta valdið þéttingu og aukið hættuna á ryðmyndun.

Mundu að forvarnir eru lykilatriði þegar kemur að ryð. Með því að gera nauðsynlegar ráðstafanir til að vernda málmvörur þínar geturðu tryggt að þær haldist ryðfríar og í besta mögulega ástandi um ókomin ár.

Að meðhöndla ryð: Besta leiðin til að umbreyta og vernda málminn þinn

Þegar kemur að því að meðhöndla ryð eru nokkrar gerðir af breytum til á markaðnum. Hér eru þær algengustu:

• Sýrubreytir: Þessar tegundir umbreyta umbreyta ryði efnafræðilega í óvirkt oxíð. Þau innihalda fosfórsýru sem aðal innihaldsefnið og eru þekkt fyrir hraðan viðbragðshraða. Að auki lækka þeir pH ryðsins, sem flýtir fyrir viðbrögðum. Sýrubreytir eru bestir að nota á litla ryðbletti og eru fáanlegir í úðabrúsa eða úðaformi.

• Tannic sýru-undirstaða breytir: Þessir breytir innihalda tannín eða járnsýru, sem breytir ryð efnafræðilega í stöðugt, rauðbrúnt lag. Þeir eru best notaðir á stærri ryðbletti og eru fáanlegir í kvarts eða lítra stærðum.

• Lífrænir fjölliða-undirstaða breytir: Þessar tegundir af breytum innihalda sérstaka tegund fjölliða sem virkar sem ryðhemjandi efni. Þeir veita hart, þurrt og sterkt hlífðarlag beint á málmyfirborðið. Lífrænir fjölliða-undirstaða breytir eru fáanlegir bæði í úðabrúsa og úðanlegu formi.

Bætt ryðvörn með málningu

Þó ryðbreytir bjóði upp á hlífðarlag, getur það bætt vörnina enn frekar við að bæta við málningu. Hér eru nokkur atriði sem þarf að hafa í huga:

• Notaðu hágæða málningu sem er sérstaklega hönnuð fyrir málmflöt.

• Settu málninguna á eftir að breytirinn hefur þornað alveg.

• Ef gamalt yfirborð er málað aftur, vertu viss um að fjarlægja lausa málningu og pússa yfirborðið áður en þú setur breytir og málningu á.

Niðurstaða

Svo, ryð er efnahvörf sem á sér stað þegar járn kemst í snertingu við súrefni og vatn. Það er frekar algengt vandamál, en þú getur komið í veg fyrir það með því að meðhöndla málminn þinn rétt. Svo, ekki gleyma að halda málminum þínum þurrum og hreinum! Þú munt hafa það gott. Takk fyrir að lesa!

Ég er Joost Nusselder, stofnandi Tools Doctor, efnismarkaður og pabbi. Ég elska að prófa nýjan búnað og ásamt teyminu mínu hef ég verið að búa til ítarlegar blogggreinar síðan 2016 til að hjálpa dyggum lesendum með verkfærum og ráðleggingum um föndur.