Rja: kaj je to in kako zaščititi svoje materiale

Rja je železov oksid, običajno rdeč oksid, ki nastane z redoks reakcijo železa in kisika v prisotnosti vode ali zračne vlage. Več oblik rje je mogoče razlikovati tako vizualno kot s spektroskopijo in nastanejo v različnih okoliščinah.

V tem članku bom obravnaval osnove rje, vključno z vzroki in preprečevanjem.

Kaj za luskastega plašča? Razumevanje rje in njenih vzrokov

Rja je izraz, ki se običajno uporablja za opis oksidacije železa ali jekla. Tehnično je rja železov oksid, natančneje hidratiran železov (III) oksid, ki nastane, ko železo reagira s kisikom in vodo v prisotnosti zraka. Ta reakcija je znana kot rjavenje in se pojavi, ko je kovina dalj časa izpostavljena zraku in vlagi, kar ima za posledico nastanek rdečkasto rjavega luskastega sloja.

Kako nastane rja?

Ko pride železo ali jeklo v stik s kisikom in vodo, pride do reakcije, ki povzroči nastanek železovega oksida. To reakcijo katalizira prisotnost vode ali zračne vlage, ki povzroči korozijo kovine in tvorbo vodnih železovih (III) oksidov in železovega (III) oksida-hidroksida. Sčasoma se lahko nastala luskasta prevleka razširi in povzroči nastanek lukenj ali votlin v nezaščitenih jeklih, kar zmanjša njihovo trdnost.

Ali je rjo mogoče preprečiti?

Medtem ko je rja neizogiben pojav z leti, jo je mogoče zlahka preprečiti ali zdraviti z različnimi metodami, vključno z:

• Nanos zaščitnega premaza na kovinsko površino za zmanjšanje izpostavljenosti zraku in vlagi.
• Redno čiščenje in sušenje kovinskih površin za zmanjšanje prisotnosti usedlin in vlage.
• Izogibajte se zaprtim prostorom, razpokam in režam, kjer se lahko nabira vlaga in povzroči hitro širjenje rje.
• Uporaba nerjavečega jekla ali drugih kovin, odpornih proti rji, na območjih, kjer je rjavenje pogosta težava.

Kakšni so učinki rje?

Rja ima lahko različne učinke na kovinske površine, vključno z:

• Zmanjšanje trdnosti in vzdržljivosti kovine.
• Ustvarjanje ozkih ali globokih jam, ki se lahko hitro razširijo in povzročijo nadaljnjo škodo.
• Kovinsko površino naredi širšo in bolj porozno, kar lahko vodi do povečanega rjavenja.
• Ustvarjanje špranje ali reže, ki lahko ujame vlago in povzroči hitro širjenje rje.
• Prispeva k nastanku lukenj ali votlin v nezaščitenih jeklih.

Kemijske reakcije: Znanost za rjavenjem

Rjavenje je kemični proces, ki se pojavi, ko je železo izpostavljeno zraku in vlagi. Proces rjavenja je posledica zapletenega niza kemičnih reakcij, ki vključujejo kombinacijo molekul železa, kisika in vode. Glavna kemična reakcija, ki se pojavi med rjavenjem, je oksidacija železa, pri kateri nastane železov oksid.

Vloga kisika in vlage

Kisik in vlaga sta ključna elementa, ki povzročata rjavenje. Ko je železo izpostavljeno zraku, se poveže s kisikom in tvori železov oksid. Za nastanek rjavenja je potrebna tudi voda, ker prenaša kisik in druge spojine, ki so potrebne za potek kemične reakcije.

Kemična reakcija rjavenja

Kemična reakcija za rjavenje je: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3. To pomeni, da se štirje atomi železa združijo s tremi molekulami kisika, da nastanejo dve molekuli železovega oksida. Proces rjavenja se začne, ko železo s kisikom oksidira v železove (II) ione. Ioni železa(II) se nato združijo z molekulami vode in tvorijo železov hidroksid. Ta spojina nato nadalje oksidira in tvori železov oksid, ki se pojavi kot rdeče-rjava luska, ki jo običajno povezujemo z rjo.

Učinki rjavenja na kovino

How to strip wire fast

Share

Watch on

Rja ima lahko številne negativne učinke na kovino, vključno z luščenjem, korozijo in oslabitvijo strukture. Rja nastane, ko je železo izpostavljeno zraku in vlagi, nastali železov oksid pa je šibek in krhek material, ki se zlahka odlušči. To lahko povzroči, da kovina oslabi in sčasoma odpove. V primeru mostu ali druge strukture je lahko rjavenje resen varnostni pomislek.

Preprečevanje rjavenja

Preprečevanje rjavenja zahteva odstranitev prisotnosti vlage in kisika. To lahko storite tako, da ohranite kovino suho in jo premažete z zaščitno plastjo, kot je barva ali olje. Drug način za preprečevanje rjavenja je uporaba kovine, za katero je manj verjetno, da bo rjavela, kot je nerjavno jeklo ali čisto železo.

Pomen razumevanja rjavenja

Razumevanje kemičnih reakcij, do katerih pride med rjavenjem, je ključnega pomena za preprečevanje in zdravljenje rje. Rjavenje je kompleksen proces, ki vključuje kombinacijo več spojin in elektrokemičnih reakcij. Z razumevanjem ključnih elementov in reakcij, povezanih z rjavenjem, lahko bolje preprečimo in zdravimo rjo v vsakdanjem življenju.

Zakaj rja ogroža varnost in kako jo preprečiti

Rja ni samo kozmetična težava, lahko resno ogrozi varnost pri gradnji in orodjih. Evo zakaj:

• Rja oslabi strukturno celovitost kovinskih komponent, kar ogroža običajne uporabnike in mimoidoče.
• Orodja z zarjavelimi deli se lahko zlomijo ali pokvarijo, kar povzroči resne poškodbe ali celo smrt.
• Rja lahko obarva in uniči izdelke, kar povzroči finančne izgube proizvajalcem in potrošnikom.

Zdravstvena tveganja rje

Rja ni le fizična nevarnost, lahko predstavlja tudi tveganje za zdravje zaradi naslednjih razlogov:

• Rja lahko vsebuje bakterije, vključno s tetanusom, ki lahko povzroči resne okužbe, če pride v telo skozi vbodno rano, na primer zaradi zarjavelega žeblja.
• Mesta z rastjo rje, na primer na prostem ali v vlažnem okolju, so lahko nevarna za ljudi z dihalnimi težavami, saj je rja oksidna snov, ki je lahko škodljiva pri vdihavanju.

Preprečevanje rje in zagotavljanje varnosti

Da preprečite rjo in zagotovite varnost, lahko sprejmete naslednje ukrepe:

• Vzpostaviti je treba redne inšpekcijske režime za prepoznavanje in obravnavanje rasti rje v konstrukciji in orodjih.
• Treba je sprejeti zakonodajo, ki zagotavlja, da so proizvajalci odgovorni za proizvodnjo izdelkov, ki so varni in brez rje.
• Uporaba izdelkov, ki pomagajo preprečevati rjo, kot so zaviralci rje in premazi, je lahko učinkovita pri zaustavitvi rasti rje.
• Kombinacija kemičnih reakcij, zraka in vlage so glavni vzroki za rjo, zato ohranjanje suhih in čistih kovinskih komponent lahko pomaga preprečiti rjo.

Pazi! Ti materiali so nagnjeni k rjavenju

Jeklo je mešanica železa in ogljika, zaradi česar je priljubljena izbira za gradnjo in proizvodnjo. Jeklo pa je tudi ena najpomembnejših rjavečih kovin. V primerjavi z drugimi kovinami jeklo razmeroma hitro rjavi, zlasti če je izpostavljeno vodi in kisiku. Jeklena litina in kovano železo sta dve različni vrsti jekla, ki lahko rjavita.

Lito železo: Ni tako močno proti rji

Lito železo je zlitina, ki vsebuje železo, ogljik in sledove drugih elementov. Nastane, ko staljeno železo vlijemo v ulitek, od tod tudi ime. Lito železo je znano po svoji odpornosti proti obrabi, vendar ni tako močno proti rji. Predmeti iz litega železa lahko redno rjavijo, zlasti če so izpostavljeni vodi in kisiku.

Kovano železo: manj rjavi kot jeklo in lito železo

Kovano železo je čista oblika železa, ki vsebuje zelo malo ogljika. Znan je po svoji odpornosti proti rji in koroziji, zaradi česar je priljubljena izbira za zunanje pohištvo in okrasne predmete. Kovano železo manj rjavi kot jeklo in lito železo, vendar vseeno zahteva zaščito pred vodo in kisikom.

Nerjaveče jeklo: ščit pred rjo

Nerjavno jeklo je zlitina, ki vsebuje železo, krom in druge elemente v sledovih. Kombinacija teh elementov tvori zaščitno plast, ki kovino ščiti pred rjo in korozijo. Nerjavno jeklo je skoraj neprepustno za rjo, zaradi česar je priljubljena izbira za kuhinjske aparate, medicinsko opremo in zunanje pohištvo.

Kako preprečiti rjo

Preprečevanje rje zahteva uporabo ščita ali zaščite na kovino. Tukaj je nekaj nasvetov za preprečevanje rje:

• Redno do suhega obrišite vso kovino, ki je izpostavljena vodi.
• Odstranite madeže rje tako, da jih obrišete z mešanico vode in kisa.
• Nanesite plast barve na kovino, da jo zaščitite pred vodo in kisikom.

Ne pozabite, da lahko rjavijo samo železo in zlitine, ki vsebujejo železo. Torej, če se želite izogniti rji, izberite kovine, kot sta nerjavno jeklo ali kovano železo.

Kovine, ki ostanejo sijoče: vodnik po materialih, ki ne rjavijo

Rja je poguba številnih kovinskih predmetov, zaradi česar sčasoma zarjavijo in se razgradijo. Toda ali ste vedeli, da obstajajo kovine, ki so odporne proti rji in koroziji? V tem razdelku bomo raziskali lastnosti teh kovin in zakaj lahko ostanejo sijoče in novega videza tudi po letih uporabe.

Kovine, ki ne rjavijo

Tukaj je nekaj kovin, ki so znane po svoji odpornosti proti rji in koroziji:

• Nerjaveče jeklo: Ta vrsta jekla vsebuje krom, ki reagira s kisikom in tvori zaščitno plast na površini kovine. Ta plast ščiti jeklo pred nadaljnjo korozijo in mu pomaga upreti rji.

• Aluminij: tako kot nerjavno jeklo tudi aluminij ob stiku z zrakom tvori zaščitno plast oksida. Ta plast je tanka in prozorna, zato ne vpliva na videz kovine. Aluminij je tudi lahek in enostaven za delo, zaradi česar je priljubljena izbira za številne aplikacije.

• Baker: Baker je naravna protikorozijska kovina, ki se pogosto uporablja v električnih napeljavah in vodovodnih napeljavah. Ko je baker izpostavljen zraku in vodi, tvori zelenkasto patino, ki ščiti kovino pred nadaljnjo korozijo.

• Medenina: Medenina je mešanica bakra in cinka in je razvrščena kot "rumena kovina". Medenina je odporna proti koroziji in madežem ter se pogosto uporablja v okrasnih predmetih in glasbilih.

• Bron: Bron je mešanica bakra in drugih elementov, kot so kositer, aluminij ali nikelj. Znan je po svoji vzdržljivosti in odpornosti proti koroziji ter se pogosto uporablja v kipih, zvonovih in drugih predmetih, ki so izpostavljeni vremenskim vplivom.

• Zlato in platina: Ti plemeniti kovini sta zelo odporni proti koroziji in madežem, zaradi česar sta idealni za nakit in druge okrasne predmete.

Kako se kovine upirajo rji

Torej, kaj je na teh kovinah, kar jim omogoča odpornost proti rji in koroziji? Tukaj je nekaj dejavnikov, ki pridejo v poštev:

• Zaščitne plasti: Kot smo že omenili, kovine, kot sta nerjavno jeklo in aluminij, tvorijo zaščitne plasti, ko so izpostavljene zraku in vodi. Ti sloji ščitijo kovino pred nadaljnjo korozijo in ji pomagajo upreti rji.

• Pomanjkanje železa: Rja nastane, ko železo reagira s kisikom in vodo ter ustvari železov oksid. Kovine, ki vsebujejo malo ali nič železa, zato manj verjetno rjavijo.

• Kemijska reaktivnost: Nekatere kovine so preprosto manj reaktivne kot druge, kar pomeni, da je manj verjetno, da bodo tvorile kemične spojine, ki povzročajo rjo in korozijo.

• Kombinacija elementov: nekatere kovine, kot je bron, so odporne proti rji, ker so kombinacija različnih elementov. Ta mešanica ustvari kovino, ki je bolj odporna proti koroziji kot katera koli njena posamezna komponenta.

Metode za ustvarjanje predmetov, odpornih proti rji

Če želite ustvariti predmete, ki so odporni proti rji in koroziji, upoštevajte nekaj metod:

• Galvanizacija: Ta postopek vključuje prevleko kovinskega predmeta s plastjo cinka, ki deluje kot ščit pred rjo in korozijo.

• Preperevanje: nekatere kovine, kot sta baker in bron, sčasoma razvijejo zaščitno patino, ko so izpostavljene vremenskim vplivom. Ta patina deluje kot ščit pred nadaljnjo korozijo.

• Nerjaveče jeklo: Kot smo že omenili, je nerjaveče jeklo zelo odporno proti rji in koroziji. Uporaba nerjavečega jekla za predmete, ki bodo izpostavljeni vodi ali vlagi, je hiter in enostaven način, da zagotovite, da ostanejo brez rje.

• Redno vzdrževanje: Tudi kovine, ki so odporne proti rji in koroziji, potrebujejo nekaj vzdrževanja, da ostanejo v najboljšem stanju. Ohranjanje predmetov čistih in suhih ter njihovo shranjevanje stran od vlage lahko pomaga podaljšati njihovo življenjsko dobo.

Načini za preprečevanje rje

Eden najboljših načinov za preprečevanje rje je pravilno shranjevanje kovinskih izdelkov. Upoštevajte nekaj nasvetov:

• Kovinske dele ali izdelke hranite v prostoru z nizko vlažnostjo ali v okolju z nadzorovano temperaturo in vlažnostjo, da upočasnite rjavenje.
• Pri skladiščenju uporabite sušilna sredstva, da zmanjšate raven vlage.
• Redno brišite kovinske površine, da odstranite morebitno nakopičeno vlago.
• Kovinske dele shranite v suho krpo ali jih zavijte v plastiko, da ostanejo suhi.

Pocinkanje

Cinkanje je postopek, pri katerem se železo ali jeklo pocinka, da se zaščiti pred rjo. Cink je zelo odporen proti koroziji in v kombinaciji z železom ali jeklom ustvari zaščitni premaz, ki preprečuje nastanek rje. Cinkanje je odlična metoda za preprečevanje rje, zlasti za zunanje dodatke ali železne kovine, ki so zelo reaktivne na kisik in vodo.

Redno vzdrževanje

Nega kovinskih izdelkov je ključnega pomena za preprečevanje nastanka rje. Tukaj je nekaj načinov za zmanjšanje tveganja rje:

• Rjo postrgajte takoj, ko se pojavi, da preprečite širjenje.
• Kovinske površine naj bodo suhe in se izogibajte stiku z mokrimi površinami.
• Za vrhunsko zaščito pred rjo uporabite visokokakovosten premaz, odporen proti rji, ali zaščitno oksidno plast.
• Redno pregledujte kovinske izdelke glede prask, razpok ali drugih znakov poškodb, ki lahko zadržujejo vlago in povzročijo nastanek rje.
• Za vrhunsko zaščito pred rjo uporabite nerjaveče jeklo ali druge zelo odporne kovine.
• Valjanje kovinskih izdelkov ustvari bolj gladko površinsko teksturo, ki ujame in zadrži manj vlage, kar zmanjša tveganje za nastanek rje.

Druge metode preprečevanja

Tukaj je nekaj dodatnih načinov za preprečevanje nastajanja rje:

• Uporabite različne kovine, ki so manj reaktivne na kisik in vodo, na primer krom ali nerjavno jeklo.
• Kovinske izdelke hranite v suhem okolju, da zmanjšate tveganje, da vlaga doseže površino.
• Za dodatno zaščito pred rjo uporabite razpoložljive izdelke za preprečevanje rje, kot so zaviralci rje ali zaščitni premazi.
• Kovinske izdelke hranite proč od vročih ali hladnih površin, ki lahko povzročijo kondenzacijo in povečajo tveganje za nastanek rje.

Ne pozabite, da je preprečevanje ključnega pomena, ko gre za rjo. Če sprejmete potrebne ukrepe za zaščito svojih kovinskih izdelkov, lahko zagotovite, da ostanejo brez rje in v najboljšem možnem stanju v prihodnjih letih.

Zdravljenje rje: najboljši način za predelavo in zaščito vaše kovine

Ko gre za zdravljenje rje, je na trgu na voljo več vrst pretvornikov. Tukaj so najpogostejši:

• Pretvorniki na osnovi kislin: te vrste pretvornikov kemično pretvorijo rjo v inertni oksid. Vsebujejo fosforno kislino kot primarno sestavino in so znani po svoji hitri reakcijski hitrosti. Poleg tega znižujejo pH rje, kar pospeši reakcijo. Pretvorniki na osnovi kisline se najbolje uporabljajo na majhnih madežih rje in so na voljo v obliki aerosola ali pršila.

• Pretvorniki na osnovi taninske kisline: Ti pretvorniki vsebujejo taninsko ali železovo kislino, ki kemično pretvori rjo v stabilno rdečkasto rjavo plast. Najbolje jih je uporabiti na večjih madežih rje in so na voljo v velikosti litra ali galone.

• Pretvorniki na osnovi organskih polimerov: Te vrste pretvornikov vsebujejo posebno vrsto polimera, ki deluje kot sredstvo za zaviranje rje. Zagotavljajo trdo, suho in močno zaščitno plast neposredno na kovinski površini. Pretvorniki na osnovi organskih polimerov so na voljo v obliki aerosola in razpršila.

Izboljšanje zaščite pred rjo z barvo

Medtem ko pretvorniki rje nudijo zaščitno plast, lahko dodajanje barve dodatno izboljša zaščito. Tukaj je nekaj stvari, ki jih morate upoštevati:

• Uporabite visokokakovostno barvo, ki je posebej zasnovana za kovinske površine.

• Barvo nanesite, ko se pretvornik popolnoma posuši.

• Če prebarvate staro površino, pred nanosom pretvornika in barve odstranite morebitno ohlapno barvo in jo pobrusite.

zaključek

Rja je torej kemična reakcija, ki nastane, ko železo pride v stik s kisikom in vodo. To je precej pogosta težava, vendar jo lahko preprečite s pravilno obdelavo kovine. Torej, ne pozabite ohraniti svoje kovine suhe in čiste! Vredu boš. Hvala za branje!

Sem Joost Nusselder, ustanovitelj Tools Doctor, tržnik vsebine in oče. Rad preizkušam novo opremo in skupaj s svojo ekipo že od leta 2016 ustvarjam poglobljene članke na blogu, da zvestim bralcem pomagam z orodji in nasveti za izdelavo.