Как ускорить ржавление металла
Как ускорить коррозию металла?
» Прочее »
Вопрос знатокам: Нужно именно не замедлить, а ускорить.Пишут, что можно такого достичь со специальными кислотами.
Но какими? И есть ли еще способы?
С уважением, Kowalskiy
Лучшие ответы
При повышении температуры на 10 градусов химические процессы ускоряются в 2 раза, если при этом нет фазовых переходов.
А еще, процесс ржавления можно выполнить за несколько секунд, если (например) поджечь железо в чисто кислородной атмосфере. Будет гореть как дрова. В школе, вообще-то, должны проходить.
Любые кислоты и любые щелочи.
Если есть под рукой реактивы, то можно поместить предмет у которого вы хотите ускорить процесс ржавления в жидкий раствор фтора
Температура самый простой способ
Любые кислоты и любые щелочи при контакте с металлами выделяют кислород и вызывают коррозию. Можно обойтись и просто водой, т. к. она тоже содержит кислород как в собственном составе, так и в растворенном виде. Грубо говоря, вода поровну имеет свойства кислоты и щелочи.
Кроме того, всем известно, что любые химические реакции ускоряются с ростом температуры, так что ГОРЯЧЕЕ железо окисляется в десятки и сотни раз быстрее. Ты даже можешь вообще не использовать никаких реактивов, а просто разогреть железо — оно будет окисляться кислородом прямо из воздуха.Процесс ускоряется в сотни раз, ты можешь за минуту получить ржавчину, которая в обычных условиях набирается за месяц. Можешь купить в аптеке кислородную подушку для терапии астматиков и эпилептиков, и обдувать разогретое железо этим кислородом — тогда оно ржавеет прямо на глазах, за считанные секунды.
Можешь посыпать деталь обычной марганцовкой перед нагреванием. Она при нагревании тоже много кислорода выделяет.
Да вроде бы, обычная вода является катализатором ржавления, особенно, если в ней растворен кислород.
запросто! пары йода, брома, плавиковой и соляной кислот и еще множество химических реактивов…
Вам нужно ускорить ржавление (образование гидроксида железа (III)) или растворение железа? Кислоты ускоряют второй процесс.
Ржавление ускоряется следующими факторами:1. Высокая влажность2. Высокая температура3. Наличие в контакте с железом других металлов, более электроположительных по отношению к железу (например, меди; причем если облить железо раствором сульфата меди из-за более развитой поверхности осевшей меди скорость еще возрастает)4. Развитая поверхность контакта железа с влагой
5. Наличие электролитов (например, поваренной соли)
Ржавчина — это окислы железа.Значит:— кислота нужна именно ОКИСЛЯЮЩАЯЯ.или
— достаточный приток КИСЛОРОДА.
Я поместил бы железяку к раствор соли щелочного металла и кислородсодержащей кислоты, продувал бы кислород, и на эту железку посадил потенциал выше потенциала пассивации.А рядом угольный противоэлектрод — катод.Получится катодная «антизащита»
;))
Про подогрев уже сказали.
Самое главное — никаких опасных реактивов.
Прокисшие дрожжи (пластилинообразные, в пачках в магазине) +влага+тепло+(!)воздухонепроницаемость (герметичная изоляция).Механизм такой: грибки (дрожжи) дохнут→на их месте возникают серозные грибки (некрофаги, анаэробы), которые обильно выделяют сероводород (сернистые вещества-соединения). →Именно это и дает прирост в ржавчине.
При повышении температуры на 10 градусов химические процессы ускоряются в 2 раза, если при этом нет фазовых переходов.
А еще, процесс ржавления можно выполнить за несколько секунд, если (например) поджечь железо в чисто кислородной атмосфере. Будет гореть как дрова. В школе, вообще-то, должны проходить.
-ответ
Это видео поможет разобраться
Ответы знатоков
Добавка активного хим. вещества. Самый распространённый — поваренная соль+влага. Решили порушить погреб любимой тёщеньки?
Организацией гальванического элемента. Например соединить железные и медные детали….
озон должен справиться с этой задачей
Кислотой, нонужна вентиляция, а вообще-то фтор самый мощный окислитель.. .
что-то надо взорвать?
вода высокая влажность и температура по выше и вам будет счастье.
Надо просто попИсать на железку.
может быть полить раствором хлорного железа?
Первый ответ — самое оно! Предложу аэрировать воду, в которую погружен металл (насыщать воздухом или кислородом от компрессора.
Ультразвуковой вибратор тоже не помешает (включать хотя бы периодически)
Зависит от толщины металла. Если он тонкий можно и 10 тонн за год в ржавчину превратить, а если металл толстый типа рельсы, арматура 40″, швеллера 250-300 или двутавры, крупные детали трактаров, машин, кранов то и за 10 лет не сгниют хоть чем поливай серной, соляной, азотной.
Ты напиши что нужно, возможно есть другие варианты без отравления окружающей среды.
Разогреть в среде кислорода
Самый быстрый — создать условия для ЭЛЕКТРОкоррозии. То есть подтащить источник постоянного тока (сгодится даже автомобильный аккумулятор) и подцепить железяку к плюсу, а минус кинуть на землю (воткнуть штырь) . Естессно, грунт должен быть влажный.
Как ускорить ржавление металла — Справочник металлиста
Ввиду того что многие предметы в квартире металлические либо располагают частями из металла практически каждый человек когда-нибудь сталкивается с необходимостью отмыть ржавчину.
Коррозия не сулит ничего хорошего. Парни беспокоятся, что она появится на автомобильном кузове, нужном инструменте. Девушки опасаются за ложки, сковородки и иные кухонные принадлежности.
Если вы обнаружили, что какая-то вещь покрыта коричнево-оранжевым налетом, не торопитесь выкидывать ее. Понимая, как убрать ржавчину с металла, возможно сэкономить на приобретении новых предметов. Вы можете постараться посредством подручных средств прекратить коррозийное воздействие.
Причины коррозии
Если металл, который содержит определенные добавки, примеси (к примеру, углеродные), контактирует с жидкостью, воздухом либо иным мощным окислителем/кислотой, он подвергается коррозийному воздействию. Если в жидкости присутствует соль (морская вода), коррозия металла усиливается. Обусловлено это электрохимическими реакциями. Чистое железо является довольно стойким к влиянию воды, воздуха.
Как и у прочих металлов, пассивирующий слой обеспечивает защиту от окисления. Данный слой превращается в ржу из-за совместного воздействия 2 реагентов.
Иными коррозийными факторами считаются серный диоксид, углекислота. В подобных агрессивных условиях появляются разные типы железного гидроксида.
Ввиду того что гидроксид образуется и отходит от поверхности, коррозии подвергается следующий слой металла.Коррозия металла закончится лишь тогда, когда железо будет уничтожено либо устранятся агрессивные факторы.
Методы устранения ржавчины в бытовых условиях
Как очистить металл от ржавчины? Данный вопрос издавна задает себе множество людей.
Существуют разные народные методы, дающие возможность удалить ржавчину с металла в домашних условиях.
Эффективность подобных способов не позволяет им перестать быть популярными. Возможно осуществить удаление ржавчины как с металла, так и с ткани.
Столовая уксусная кислота
Уксус – превосходный способ борьбы с коррозией. Он растворяет хлопья коричневого налета. Если вам необходимо устранить ржу с маленького изделия (монетки, ножика, клещей, ключа, бижутерии), подержите его в столовой уксусной кислоте пару часов.
После размягчения коростового слоя уберите его смятым куском фольги из алюминия. Она имеет жесткость, которой хватает, чтобы снять ржавчину с металла. При этом фольга не деформирует покрытие предмета, чего нельзя сказать о металлической щетке.
Если ржа появилась на крупном предмете (ножовка, лопата, лестница, арматура), необходимо хорошо намочить тряпочку уксусной кислотой и вытереть ей заржавевшие части. Через некоторое время произойдет размягчение налета, можно будет очистить ржавчину с металла посредством специальной щетки.
Лайм и соль
Кислота с солью заслуженно считается одним из лучших средств для удаления ржавчины. Это второй по распространенности метод устранения ржи, остановки коррозийного воздействия. Разрежьте лайм пополам, выдавите на заржавевшие части столько сока, сколько можете. Посыпьте намоченные области солью.
Лаймовую кожуру не выкидывайте. Она будет служить «губкой», устраняющей размягченную ржу. После двухчасовой протравки попробуйте оттереть коррозию. Если она не поддается, обождите некоторый срок. Можете использовать вместо лаймового лимонный сок, однако лайм поможет намного эффективнее растворить проблему.
Сода
Изготовьте смесь из пищевой соды, перемешав соду с водой. Четкие пропорции не определены. Нужно, чтобы смесь была похожа на жирную сметану либо пасту для чистки зубов. Готовую смесь кладут тонким слоем на ржу, ждут два – три часа.
Не думайте, что по прошествии данного периода коррозия исчезнет, металл заблестит. Для удаления ржавчины с металла используйте зубную щетку, кусок фольги из алюминия. После обработки ржавчины от коррозии удастся избавиться.
Картошка и хозяйственное мыло
Подобным методом возможно убрать ржавчину с металла в домашних условиях как с небольших, так и крупных вещей. Картофельный клубень необходимо порезать напополам, а срез вытереть хозяйственным мылом.
После этого положите картошку к заржавевшей части. Контактируя с мылом и картошкой, коррозия запускает химическую реакцию. Через пару часов коричневый налет возможно попробовать смыть струей горячей воды.
Лимонная кислота
Сделайте раствор лимонной кислоты (три пакета на один литр воды). Готовую смесь вскипятите, отключите газовую плиту.
В кипяток положите ржавые вещи (отвертки, клещи, шурупы, гвозди и так далее). Вы тут же увидите, как жидкость в емкости вспузырится.
Обрабатывать ржавчину посредством отмачивания необходимо как минимум восемь часов. Размягченная ржа убирается щеткой либо губкой.
Щавелевая кислота
Убирать ржавчину с металла перед покраской необходимо в вентилируемом помещении. Будьте осторожны! Используйте перчатки из резины, специальные очки, халат. Если кислота попадет вам на кожный покров либо в органы зрения, вы получите очень сильные ожоги.
Как заржавить металл в домашних условиях
Влажность, да. Что еще?
и окислитель, конечно же.
Если железку «заржаветь» надо, то к ней можно приконтачить медную хрень.
Как сделать ржавчину на металлической и деревянной поверхности
Гуру красок➣Специальные материалы➣Коррозия➣
В последнее годы обретает все большую популярность ржавый цвет. Добиться такой расцветки можно одним из двух способов: имитировать ржавление или же заржавить металл естественным образом. О том, как сделать ржавчину различными способами, пойдет речь ниже.
Натуральная ржавчина
В данной статье не берется в расчет естественное ржавление металла, которое постепенно происходит с ним под действием окружающей среды. Ускорить появление натуральной ржавчины можно путем химической реакции, которая вызовет коррозию металла.
Прежде всего, нужно убедиться, что металл, который нужно заржавить, подвержен коррозии. Ржавлению подвержены металлы с содержанием железа. Однако многие материалы устойчивы к появлению ржавчины, например, нержавейка или хромовые сплавы. Хорошо поддаются коррозии кованое железо и чугун.
Медно-кислотный раствор
Инструкция:
- Заливаем в емкость 60 миллилитров хлористоводородной кислоты (соляная кислота). В процессе обязательно используем защитные перчатки и очки.
- Растворяем в кислоте немного меди (медный провод, монеты и т.п.). Емкость не нужно закрывать слишком плотно, так как в результате реакции внутри образуются газы. Таким образом, примерно через 7 дней получаем раствор, провоцирующий коррозийные процессы.
- Удаляем остатки меди из кислоты. Разводим медно-кислотный раствор с водой в такой пропорции: на 1 часть кислоты добавляем 50 частей воды.
- Зачищаем металл, который будем ржавить, от краски. Промываем поверхность водой с мылом.
- Наносим на металл тонкий слой кислоты. Сделать это можно при помощи пульверизатора или кисточки. Даем материалу просохнуть на свежем воздухе. При этом, как и ранее, не забываем о мерах защиты (перчатки и очки), а также хорошей вентиляции помещения.
- Примерно через час на металлической поверхности появится видимая ржавчина. Раствор смывать нет необходимости, так как он постепенно улетучится естественным образом. Если образовавшаяся ржавчина кажется недостаточной, можно обработать поверхность вновь.
Как создать эффект ржавчины на металле и других поверхностях?
На сегодняшний день эффект ржавчины – это один из самых популярных вариантов отделки металлических и иных поверхностей.
Существует два простых способа придания покрытию оттенка ржавчины: имитация ржавления и натуральное ржавление металла при помощи специальных химических реагентов.
В этой статье мы рассмотрим самые эффективные способы, как заржавить металл в домашних условиях и при промышленной обработке.
Естественная ржавчина
Как известно, любая металлическая поверхность со временем утрачивает свой первоначальный облик, теряет не только технические, но и внешние свойства.
Для металлов характерно естественное ржавление, которое происходит из-за негативного воздействия факторов окружающей среды.
При необходимости создания натуральной ржавчины на металле можно просто ускорить данный процесс путем использования химических реагентов – их действие направлено на формирование слоя коррозии металла.
Перед тем как проводить химическую реакцию, нужно удостовериться в том, что применяемый металл подвержен коррозии. Ржавчина появляется только на металлических поверхностях, в составе которых содержится железо. Некоторые же металлы более устойчивы к коррозии – зачастую это хромовые составы или так называемая нержавейка. Для химического ржавления подходят также чугун и кованое железо.
Первый метод: медно-кислотный раствор
Одним из самых простых способов создания натуральной ржавчины является применение медно-кислотного раствора. Для его изготовления не требуется наличие каких-либо специфических реагентов, самое главное в точности соблюдать технические условия и порядок выполнения операции:
- В подготовленную (заранее очищенную) емкость заливается порядка шестидесяти миллилитров соляной кислоты. Обязательное условие — использование защитных очков и перчаток из плотной резины.
- Далее в соляной кислоте необходимо растворить небольшое количество меди (медный провод или монетки), после чего раствор должен настояться в течение семи дней для ускорения коррозийных процессов на металле.
- Остатки меди следует удалить из получившегося состава. Изготовленный медно-кислотных раствор развести с водой в пропорции: одна часть кислоты на пятьдесят частей воды.
- Далее проводится зачистка металла (удаление красящего слоя, штукатурки и иных отделочных материалов), после чего поверхность тщательно промывается мыльным раствором.
- Наносить медно-кислотный раствор необходимо при помощи специального пульверизатора или обычной строительной кисти. При этом соблюдайте все правила безопасности, уделите особое внимание вентиляции помещения.
Приблизительно через два часа после нанесения на поверхности появится ржавый эффект. Нет необходимости смывать смесь, поскольку состав самостоятельно улетучится спустя некоторое время. При недостаточном количестве образовавшейся ржавчины, процедуру можно провести повторно, дабы добиться желаемого результата.
Второй метод: уксус и отбеливатель
Есть еще один способ, как сделать ржавчину легко и быстро в домашних условиях — применение уксуса и отбеливателя.
Данный метод подойдет только для поверхностей, при отделке которых не использовалась грунтовка и различные герметические составы.
Сочетание уксуса и отбеливателя дает максимальный эффект естественного ржавления, если металлические изделия имеют в своем составе олово или железо.
Рассмотрим инструкцию покрытия металлического изделия ржавчиной:
- На первом этапе тщательно осмотрите объект на наличие посторонних следов старых покрытий, при необходимости очистите.
- Далее смешайте в подготовленной емкости одну часть уксуса и две части хлорной извести. Объем смеси может варьироваться в зависимости от размеров предмета, который вы собираетесь заржавить.
- Поместите металлическое изделие в раствор на тридцать минут – за этот промежуток времени на поверхности предмета образуется потрескавшийся слой ржавчины.
- Уберите остатки смеси при помощи обычного бумажного полотенца, а также утилизируйте оставшуюся часть уксуса и отбеливателя.
- После того как изделие полностью высохнет, сотрите необходимую часть ржавчины (в зависимости от желаемого результата). Некоторым больше нравится толстый слой ржавого покрытия, другим же поверхностная коррозия на металле и иных поверхностях.
Для закрепления полученного эффекта на объекте используйте специальную грунтовку в аэрозоле либо матовый герметик в виде спрея.
На видео: три простых способа создания благородной ржавчины.
Имитация натуральной ржавчины на металле
Можно ли заржавить металл, не искажая натуральную структуру материала? В таких случаях используют имитацию ржавления при помощи специального красящего состава или пленки под ржавчину. Обратите внимание, что придать эффект ржавчины можно как металлу, так и иным материалам, например, древесине.
Краски и пигменты
Чтобы сделать изделие ржавым, чаще всего применяют краску под ржавчину на акриловой основе. Сейчас такую смесь можно приобрести в любом строительном магазине.
Как же создается краска под ржавчину? Ржавые оттенки образуются посредством взаимодействия коричневого, желтого и красного пигментов.
Также может добавляться синий пигмент для придания покрытию большей глубины и насыщенности цвета.
Существует и природный пигмент, который при одиночном использовании дает вид будто поверхность заржавела со временем, а не в результате декоративно-отделочных работ – это сурик железных или охра (смесь гидрата окиси железа и глины).
Природную охру не используют для покраски металлических предметов. Она лишь является основополагающим компонентом и добавляется в лакокрасочные материалы (в краски, грунтовки, эмали).
Независимо от того, какую краску вы собираетесь использовать — купленную или приготовленную самостоятельно на основе железного сурика, смесь должна наноситься на очищенную и обезжиренную поверхность. Чтобы создать правдоподобную текстуру ржавчины, краску можно нанести с помощью пористой губки или сухой кистью (для имитации подтеков).
Имитирующая пленка
В магазинах строительных и отделочных материалов можно найти самоклеящуюся пленку с изображением ржавчины. Это также неплохой вариант, который позволит быстро и без особых проблем получить нужный эффект. Однако такую пленку рекомендуется клеить на идеально ровную поверхность, в противном случае могут появиться воздушные пузыри, либо в некоторых местах пленка просто отклеится.
Чаще всего пленку с имитацией ржавчины используют автовладельцы, которые хотят затюнинговать свою машину.
Как использовать пленку:
- Поверхность, которую требуется задекорировать, необходимо обезжирить (спиртом или специальным обезжиривателем).
- Приложите пленку к основе и отметьте участки либо контуры, которые нужно вырезать.
- Отсоедините пленку от подложки и начинайте приклеивать отрезок по середине, постепенно разравнивая к краям.
Рекомендуем прочитать:
Как ускорить ржавление металла
На сегодняшний день эффект ржавчины – это один из самых популярных вариантов отделки металлических и иных поверхностей.
Существует два простых способа придания покрытию оттенка ржавчины: имитация ржавления и натуральное ржавление металла при помощи специальных химических реагентов.
В этой статье мы рассмотрим самые эффективные способы, как заржавить металл в домашних условиях и при промышленной обработке.
О простых вещах-сложно. «cпящая сталь». чем смазать заржавевшие болты или не wd-40 единым…
Посвящается всем отчаявшимся и потерявшим надежду… открутить заржавевшую гайку! На улицы наших городов определенно пришла весна. Потеплело и люди с радостью начали отдавать предпочтение своим настоящим железным друзьям, хоть на время забывая про планшеты и смартфоны.
Велосипедисты, мотоциклисты и еще множество любителей сезонных средств передвижения достали свое добро и вдруг обнаружили, что что-то заржавело, что-то невозможно открутить и т.д. и т.п. Признаюсь, я один из этих, обнаруживших 🙂 И чтобы не пропал даром труд по борьбе с коррозией, решил накопленный материал оформить в хабра-статью.
Информация точно будет полезна абсолютно всем, кому хотя бы раз приходилось бороться с ржавыми деталями, не только автолюбителям и самодельщикам, но и реставраторам техники, тем кто собирается красить ржавые столбы на даче/страдает от ржавых разводов на раковине и просто желающим докопаться до сути процесса ржавления и найти методы эффективной борьбы с этой напастью.
Сегодня говорим о том, как разбудить «заснувшую сталь». Ну и, традиционно — не забудь закинуть в закладки, %USERNAME%, пригодится! 🙂
Химический background
Мы живем в мире железа и его сплавов. А там где есть железо — там обязательно будут и его оксиды в виде ржавчины. Любой железный элемент будет ржаветь на открытом воздухе, вопрос только в том, насколько быстро. При воздействии содержащихся в воздухе воды, кислорода, агрессивных газов черные металлы легко переходят в химически стойкие формы их соединений.
Этот естественный процесс перехода металлов в оксиды, гидроксиды и соли начинается с поверхности, поэтому незащищенная поверхность черных металлов всегда покрыта пленкой продуктов коррозии. Толщина этих пленок зависит от условий образования и колеблется от долей микрометра до нескольких миллиметров.
Процесс коррозии развивается со временем даже при благоприятных условиях хранения, так как многие соли гигроскопичны, а рыхлые оксидные и гидроксидные образования сорбируют и удерживают воду из воздуха, что способствует развитию процесса коррозии.
По сути, ржавление металла — это просто окисление железа кислородом воздуха, в котором вода выступает в роли «катализатора». Описывается все это тремя основными реакциями:
O2+4e-+2H2O → 4ОН-
Fe → Fe2++2е-
4Fe2++O2 → 4Fe3++2O2- Железо являясь достаточно активным металлом, отдает электроны и окисляется, вода эти электроны принимает и подщелачивает OH- ионами реакционную среду.
Ионы двухвалентного железа в комбинации с OH- выпадают в нерастворимый осадок гидроксида железа (II), который постепенно в присутствии все того же кислорода начинает формировать различные комбинации из оксидов/гидроксидов, в том числе и из-за процессов ступенчатой дегидратации.
Fe2+ + 2H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2H+
Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O Состав ржавчины, соответственно, медленно меняется со временем, в зависимости от условий окружающей атмосферы (избыток/недостаток кислорода и воды) Механизм образования ржавчины одной картинкой
Как уже говорилось, состав образующейся ржавчины может варьироваться в зависимости от типа стали, наличия электролитов, агрессивности воздействия и его продолжительности. В целом считается, что существует 16 оксидов железа, имеющих различную кристаллическую структуру, химический состав и валентное состояние железа, которые теоретически можно найти в ржавчине. В наших краях чаще всего ржавчина образовавшаяся при комнатной температуре может содержать гетит (α-FeO(OH)), акаганит (β-FeO(OH)), лепидокроцит (γ-FeO(OH)) и магнетит (Fe3O4;Fe(II),Fe(III)2O4). Рекомендую запомнить эти названия, они еще пригодятся. Большинство исследователей сходятся в том, что основным кристаллическим компонентом ржавчины является γ-FeO(OH), при подогреве переходящий в γ-Fe2O3. Если деталь или изделие ржавеет длительное время во влажной атмосфере, в ржавчине можно обнаружить небольшие количества Fe3O4 (часто нестехиометрического состава). Образцы ржавеющие в дистиллированной воде — это ржавчина из кристаллического α-FeO(OH), γ -FeO(OH) и Fe3O4. Если металл подвергается ржавлению в камере солевого тумана, то основным кристаллическим компонентом ржавчины является γ-FeO(OH) с пластинчатой и пористой структурой.
Хотелось бы еще напомнить о том, что соли, в частности хлорид-ионы выступают в роли своеобразного электрохимического катализатора, ускоряющего коррозию (наши зимние дороги и днища автомобилей не дадут соврать) и способствующего образованию γ-FeO(OH).
Существуют исследования, в которых авторы сравнивают ржавчину взятую на анализ в различных местностях (приморские, континентальные и т.п.).
Ржавчина, образовавшаяся в прибрежных районах, была в основном в виде крупных чешуек, в областях с высокой влажностью и хлоридами в почвах формировалась ржавчина в виде листов, порошкообразная и мелкозернистая ржавчина — удел центральных и северных территорий.
Образцы слоистой ржавчины содержали γ-Fe2O3·H2O на поверхности контакта с воздухом и Fe3O4 на поверхности контакта с металлом, α-FeOOH и δ-FeOOH были обнаружены в промежуточных слоях и в хлопьях.
Зачем я все это рассказываю, а затем, что врага надо знать в лицо. Чем точнее определить тип ржавчины — тем эффективнее можно ее растворить.
Хорошо известно, что в зависимости от условий окружающей среды может образовываться разноцветная ржавчина: красная ржавчина (гидратированный оксид Fe2O3·H2O образуется при высоком уровнях кислорода и водяных паров, чаще всего это равномерная атмосферная коррозия в очень агрессивных средах.), желтая ржавчина (т.н.
сольватированная ржавчина, растворимый FeO (OH)·H2O образуется в условиях высокой влажности, чаще всего, если металл находился в луже/стоячей воде), бурая ржавчина (сухой оксид Fe2O3, который образуется при высоком содержании кислорода и низкой влажности, чаще представляет собой локализованную ржавчину, которая проявляется в виде неоднородных пятен или только в определенных областях (загрязнения и дефекты на поверхности металла) и черная ржавчина (оксид Fe3O4 который образуется в среде с низким содержанием кислорода и низкой влажности, является устойчивым видом ржавчины, похожим на слой покрытия, возникающего при оксидировании металла).
Если в дело вступают ионы различных неорганических кислот (карбонаты, сульфаты, упомянутые уже хлориды, а также бромиды, фториды, иодиды, нитраты и селенаты) то может образовываться т.н. зеленая ржавчина Зеленая ржавчина — это общее название для различных кристаллических соединений зеленого цвета, содержащих катионы железа и упомянутые выше анионы. Образуется эта красота (?) на поверхностях из железа/чугуна/стали подвергнувшихся воздействию воды, содержащей хлорид, сульфат, карбонат или бикарбонат-ионы при чередовании аэробных/анаэробных условий. Например, в морских судах, мостах и т.п. Общий вид кристаллической структуры зеленой ржавчины представлен на картинке. В принципе, можно считать, что структура обычной «оттенков красного» ржавчины во многом похожа на зеленую, но без кислотных анионов. Хотя ржавление в целом является отрицательным аспектом, есть примеры, когда и оно служит человеку. В качестве примера можно привести воронение стволов оружия (в т.ч. обработка так называемым «ржавым лаком») и клинков самодельных ножей. Стволы ружья после обработки ржавым лакомВот так они выглядят сразу после обработки: А вот так — после полировки:
На металле формируется тонкая оксидная пленка «черной ржавчины» (описанной выше), предохраняя металл от дальнейшего окисления. Этот процесс еще называют оксидирование:Оксидирование — создание оксидной плёнки на поверхности изделия или заготовки в результате окислительно-восстановительной реакции. Оксидирование преимущественно используют для получения защитных и декоративных покрытий, а также для формирования диэлектрических слоёв.
В качестве примера можно упомянуть железную колонну (она же Кутубова колонна) в Дели — цилиндр высотой семь метров и весом в шесть с половиной тонн, входящий в состав архитектурного ансамбля Кутб-Минара, расположенного примерно в 20 километрах южнее Старого Дели. Известность колонна приобрела тем, что за 1600 лет своего существования практически избежала коррозии.
Чего там только по поводу этой колонны не предполагали, от «сделано из метеоритного железа» до «подарок Шивы». Но, традиционно, ответ оказался прост — «высокая температура и сухой воздух» спасут отца русской демократии. Тонкая оксидная пленка замечательно защищает металл от ржавчины, если на него воздействуют лишь пресная вода или сухой воздух.
Резьбовая ржавчина as is
Если кратко представить механизм ржавления резьбы, то получится что он практически не отличается от ржавления металла на поверхности. Первоначально в межрезьбовые каналы (между гайкой и болтом) попадает вода, которая в сочетании с кислородом воздуха и электронами железа запускает процессы, описанные формулами выше.
В результате этого процесса начинают формироваться оксиды и гидроксиды железа, которые в зависимости от условий претерпевают циклы гидратации/дегидратации и формируют монолитную пористую структуру.
Можно сказать, что ржавление внутри резьбы отличается от ржавления открытого металла тем, что внутри резьбы может наблюдаться недостаток кислорода и будет формироваться что-то подобное на черную ржавчину (Fe3O4). Наверное самым близким к «закисанию резьбы» явлением является ржавление железобетона. Те же условия с недостатком кислорода.
В таких условиях образующийся в результате окисления объем рыхлых оксидов значительно больше, чем объем прореагировавшего металла. Оксиды полностью заполняют все поры и неплотности (резьбы или выступов около арматуры), выступая в качестве своеобразной расклинивающей подпорки или уплотнителя.
В результате описанного процесса, медленно но неумолимо верно, ржавчина давит на все с ней контактирующее и разрушает бетон, блокирует резьбу и т.п. Существует даже такое явление как «rust packing» или «pack rust», что в переводе на великий и могучий означает «пакетная ржавчина».
Наблюдается оно в тех случаях, когда объем образовавшихся оксидов своим расклинивающим давление выдавливает соседствующие с местами коррозии детали металлоконструкций. Самым известным примером воздействия пакетной ржавчины может стать обрушения моста через реку Мианус в США в 1983 году с множеством жертв.Специальное расследование установило, что коррозия, возникшая в результате попадания дождевой воды на элементы металлоконструкций моста из-за нарушенных технологий дренажа, постепенно просачивалась к креплениям из железа. Крепления постепенно ржавели и по миллиметру отталкивали один угол дорожной плиты от опоры.
Когда расстояние стало достаточным для разрушения — один проехавший автомобиль послужил спусковым крючком. С тех пор в мостостроении появился новый термин и активно используется, когда при осмотре моста наблюдаются признаки накопления ржавчины между стальными пластинами и соединениями моста Бетон раздавила, разве ж с болтом не справится
Надеюсь механика процесса примерно понятна. Она нужна для того, чтобы оценить существующие методы борьбы с резбовой (почти «пакетной») ржавчиной.
Методы разрушения ржавчины внутри резьбы
В простейшем рассмотрении для того, чтобы открутить болт нужно сделать две вещи
- Разрушить (=диспергировать) монолитную пористую массу оксидов и гидроксидов с образованием областей пониженной плотности, «дефектов» и полостей
- Снизить трение между обломками монолитных оксидов и позволить им легко скользить друг относительно друга вместе с проворачиванием гайки
Сделать это можно различными методами:
разрушение_метод 1 — Механический
Краска с эффект ржавчины: средства и способы имитации коррозии
В последнее годы обретает все большую популярность ржавый цвет. Добиться такой расцветки можно одним из двух способов: имитировать ржавление или же заржавить металл естественным образом. О том, как сделать ржавчину различными способами, пойдет речь ниже.
Раствор уксуса и отбеливателя
Данная методика лучше всего подходит для металлов на основе железа или олова. Обязательное условие: поверхность не должна быть прогрунтованной или покрытой герметиком.
Инструкция:
- Перемешиваем в емкости часть уксуса с двумя частями хлорной извести.
- Размещаем металл в емкости так, чтобы он был полностью погружен. Ждем примерно полчаса. По истечении этого срока на поверхности появится ржавчина.
- Обтираем материал тряпкой.
- Пока предмет не высохнет полностью, следует избегать прямых контактов с ним, чтобы не повредить кожу хлором.
- Закрепляем ржавчину с помощью грунтовки. Проще всего будет применить грунтовочный состав в аэрозольном баллончике.
Другие способы
Выше перечислены наиболее распространенные методы ускорения коррозийных процессов. Однако существуют и другие способы.
Ржавление с помощью перекиси водорода и соли:
- Заливаем перекись в емкость. Желательно использовать бутылку с распылителем, так как подобным способом легче всего наносить жидкость на материал.
- Хорошо опрыскиваем металл.
- Посыпаем мокрую поверхность солью. Металл начнет ржаветь почти сразу. Интенсивность ржавления зависит от количества соли.
- Даем высохнуть металлу на свежем воздухе. Поверхность нельзя вытирать до ее высыхания, иначе ржавление будет очень неравномерным. Протереть поверхность можно только после ее полного высыхания.
Ржавление с помощью перекиси водорода и уксуса:
- Зачищаем поверхность (в случае надобности).
- Распыляем перекись по поверхности из пульверизатора.
- Распыляем уксус по металлу.
- Ждем несколько часов, пока появится ржавчина.
Ржавление с помощью лимонного сока и соли:
- Смешиваем 4 части лимонного сока с 1 частью поваренной соли.
- Обрабатываем раствором зачищенную поверхность. Вскоре появятся следы ржавления.
Имитация ржавчины
Для того, чтобы получить эффект ржавчины необязательно портить материал. Можно имитировать ржавление. Причем придать заржавленный вид можно как металлу, так и другим материалам, в частности древесине.
Краска под ржавчину
Ржавый оттенок образуется смешением красного, желтого и коричневого пигментов. Также можно добавить немного синего — это позволит придать покрытию яркости и глубины.
Существует природный пигмент, который без всякого смешивания разных цветов дает возможность получить ржавый оттенок. Называется этот пигмент — охра (другое название — сурик железный), которая представляет собой смесь глины и гидрата окиси железа.
Природная охра не является самостоятельным видом красок. Это лишь компонент, который в том или ином количестве добавляется в лакокрасочные материалы (краски, эмали) и грунтовки. Помимо этого компонента, в красках присутствуют и другие вещества.
Пигмент отличается следующими характеристиками:
- укрывистость — от 60 до 80 граммов на квадратный метр;
- маслоемкость — от 25 до 35 граммов на 100 граммов вещества;
- PH водной вытяжки — от 7 до 8.
Охра характеризуется стойкостью к агрессивным химическим веществам (органическим растворителям, кислотам, щелочам), а также устойчивостью к свету и влажности.
Эффект ржавчины на деревянной мебели
Имитация ржавчины может быть осуществлена не только на металле, но и на дереве.
Необходимые материалы:
- краска (2 вида);
- поваренная соль;
- наждачка;
- лак.
Одна из красок должна иметь цвет, максимально схожий с ржавчиной. Вторая краска выступает в качестве основной, она должна подходить под мебель и другие аксессуары в помещении.
Прежде чем наносить краску ржавого цвета, зачищаем поверхность древесины от всех дефектов. Можно также отлакировать дерево. Далее окрашиваем мебель краской под ржавчину и дожидаемся, пока поверхность слегка подсохнет. На еще невысохшую поверхность наносим слой поваренной соли.
Когда поверхность с нанесенной на нее солью высохнет, наносим основную краску. Дожидаемся высыхания поверхности. После этого снимаем соль мелкозернистой наждачкой. Если удалить всю соль не получится, образуется эффект легкой шероховатости, который сильнее подчеркнет ржавый цвет. Последний шаг – обработка дерева защитным слоем лака.
Эффект ржавчины придаст любому изделию совершенно уникальный, неповторимый вид. Причем сделать все это можно своими руками. Главное в процессе работы – соблюдать технологический процесс и придерживаться защитных мер, так как во многих случаях придется работать с небезопасными для здоровья химикатами.