Orice piesă metalică ruginește în timp. Acest lucru se întâmplă din cauza oxidării fierului, care este conținut în orice aliaj. Cu atât mai mult, piesele, a căror compoziție predomină în fier, ruginesc rapid. Oxidarea are loc nu numai prin contactul cu apa sau cu oxigenul pur, ci și atunci când interacționează cu aerul. Rugina poate fi îndepărtată prin curățare mecanică, dar mijloacele chimice sunt mai eficiente, astfel încât reacția de electroliză este utilizată activ în aceste scopuri.
Ce este rugina și principalele cauze ale formării acesteia
Rugina este un amestec de oxizi și hidroxizi de fier, care apar ca urmare a interacțiunii fierului cu aerul și apa. În natură, acest proces corespunde formării de cruste de limonit în zonele zăcămintelor de minereu de fier și zăcămintelor de minereu.
În primul rând, fierul pur este oxidat la hidroxid și oxid feric (oxid feric). La reacția ulterioară cu oxigenul conținut în aer, fierul oxidat se transformă în fier oxidat (divalent).
De fapt, rugina este un amestec al acestor trei forme. În natură și în viața de zi cu zi, se formează după același principiu și din aceleași motive, dar în funcție de intensitatea impactului mediului asupra obiectului, se întâmplă mai repede sau mai lent.
Electroliza este o reacție chimică de reducere a fierului dintr-un oxid într-o formă metalică.
Metode de curățare
Există 2 moduri de a curăța suprafețele metalice de rugină:
- mecanic;
- chimic.
Există o altă metodă - termică, folosind o torță cu oxigen-acetilenă, dar este și parțial chimică, reacția este pur și simplu accelerată din cauza temperaturii ridicate.
Alegerea depinde de cât de puternic este acoperită suprafața cu un strat oxidat. Daca elmic și nu a avut timp să intre în metal, puteți folosi o perie tare. În același timp, este necesar să se țină cont de faptul că pot rămâne zgârieturi, apoi suprafața trebuie lustruită cu un material moale.
O opțiune alternativă este utilizarea unei metode chimice. Pete ruginite fragmentare sau un strat subțire de oxid se vor desprinde rapid de metal, după terminarea reacției va fi suficient să-l ștergeți pur și simplu.
Pentru a îndepărta straturile vechi groase de oxid de fier, este nevoie de mai mult timp și va trebui să utilizați ambele metode - în primul rând, una chimică, care va face acest strat inutil să fie slăbit și moale, apoi va fi mult mai ușor și mai eficient să îl curățați cu o racleta sau o perie metalica.
Măsuri de siguranță la utilizarea electrolizei
Puteți curăța orice obiecte metalice de rugină: piulițe, șuruburi, piese auto, monede, artefacte antice și multe altele. Dar nu trebuie să uităm că orice reacție chimică este însoțită de eliberarea de energie, care se poate manifesta în diferite moduri, așa că trebuie respectate măsurile de siguranță. Mai exact, disocierea electrolitică are loc folosind curent continuu. Precauțiile sunt simple, dar nu trebuie să le uitați:
- Curățarea este mai bună afară sau într-o cameră bine ventilată. Într-un laborator chimic, un astfel de experiment ar fi efectuat într-o hotă.
- Deoarece se utilizează electricitate, trebuie asigurată împământarea. Prin urmare, recipientul cu lichidul trebuie să fie din plastic, iar mâinile trebuie să fie în mănuși de cauciuc.
- Este important să nu amestecați încărcăturile, iar firele nu ar trebui să aibă contacte aleatorii.
Dacă obiectul de curățat are o valoare estetică, atunci este mai bine să folosiți numai metode chimice, deoarece rămân zgârieturi vizibile de la perii și materiale abrazive. Este mai bine să cheltuițimai mult timp și păstrați obiectul în soluție.
Instrucțiuni pas cu pas pentru îndepărtarea ruginii
Soluția trebuie preparată într-un recipient de plastic. Veți avea nevoie fie de bicarbonat de sodiu, fie de orice altă substanță care conține carbonat de sodiu sau carbonat acid. Este mai bine să diluați sifonul în apă caldă cu o lingură pe litru de apă.
Apropo, puteți folosi acid citric în loc de sifon. De exemplu, dacă curățarea se efectuează în doi pași, atunci prima dată țineți obiectul într-o soluție de sifon, iar a doua oară - acid citric. În loc de sifon, puteți folosi și sare (când este dizolvată în apă, va da un acid clorhidric slab).
Ca unitate de alimentare, puteți utiliza un încărcător pentru o baterie de mașină cu o capacitate de 4-6 amperi și o capacitate de 12 volți. Dacă detaliile sunt mici, chiar și un încărcător de telefon va fi potrivit. Cu cât sursa de energie este mai puternică, cu atât reacția va fi mai puternică și mai rapidă, dar cu atât va fi mai dificil de controlat. Prin urmare, pentru piese mici și excrescențe ruginite nu prea puternice, este mai bine să utilizați încărcarea minimă.
În etapa următoare, un fir cu sarcină pozitivă este conectat la orice parte metalică și coborât în soluție, iar un fir cu sarcină negativă este conectat la obiectul de curățat. Contactele trebuie să fie de încredere. Când circuitul este asamblat, puteți furniza curent. Reacția va fi însoțită de barbotare, apariția bulelor de gaz - acesta este hidrogen eliberat.
Ca urmare a acestei experiențe, rugina fie rămâne în urma metalului în sine, fie devine foarte slăbită și ușor de îndepărtat mecanic. Dar pentru a păstra aspectul obiectului curățat, este mai bine să-l păstrați în soluție mai mult timp. După o curățare chimică minuțioasă, va străluci perfect și nu va rămâne nici o urmă de rugină.
Mijloace și instrumente sigure
Îndepărtarea ruginii prin electroliză
Pentru asă construiască o instalație de reacție electrolitică, cu mijloace improvizate destul de simple. Această metodă este foarte ieftină: apa este la robinet, există întotdeauna niște fire în gospodărie, sifon și acid citric sunt, de asemenea, disponibile în aproape fiecare casă (și dacă nu, atunci costul lor este simbolic). Se va găsi și o cutie de plastic. Ca ultimă soluție, puteți folosi o sticlă plată de gel lichid de spălat sau ceva similar - trebuie tăiată de-a lungul părții plate.
Orice unitate de alimentare este potrivită pentru conectarea la o sursă de curent, dar de preferință nu una foarte puternică, deoarece hidrogenul eliberat în timpul reacției poate exploda dacă este în exces.
Dacă folosiți raclete, acestea sunt mai mult decât disponibile în magazinele de hardware. Orice cârpă este potrivită pentru ștergere brută și finală.
Cum să preveniți rugina în viitor
Pentru a preveni apariția ruginii sau pentru a încetini din nou procesul de formare a acesteia, puteți trata piesa cu un strat anticoroziv. Acestea sunt vândute în magazinele de feronerie și construcții. Un strat subțire de rugină poate apărea imediat după curățare, în timpul uscării naturale. Pentru a preveni acest lucru, este mai bine să uscați articolul curățat artificial sau să-l ștergeți.
Pentru a preveni apariția ruginii, este indicat să depozitați structurile din fier într-un loc uscat.