Korozja żelaza i ochrona przed rdzą
Chemia
Zestaw wyjaśnia, czym jest korozja żelaza, jakie warunki sprzyjają rdzewieniu oraz jak rozpoznać skutki tego procesu. Poznasz także praktyczne sposoby zabezpieczania przedmiotów z żelaza i stali przed rdzą.
1.Korozja
Stopniowe niszczenie materiału wskutek reakcji z substancjami z otoczenia, na przykład z tlenem, wodą lub zanieczyszczeniami powietrza.
2.Rdzewienie
Rodzaj korozji dotyczący żelaza i stali. Na powierzchni metalu powstaje brunatny, kruchy nalot nazywany rdzą.
3.Rdza
Brunatny produkt korozji żelaza. Jest porowata i nie tworzy szczelnej ochrony, dlatego korozja może postępować dalej.
4.Warunki rdzewienia
Do rdzewienia żelaza potrzebne są jednocześnie woda i tlen. Wilgotne powietrze sprzyja temu procesowi.
5.Wpływ soli na korozję
Sól rozpuszczona w wodzie przyspiesza rdzewienie żelaza. Dlatego zimą sól drogowa może uszkadzać elementy samochodów i mostów.
6.Powłoka ochronna
Warstwa, która odcina żelazo od wody i tlenu. Może być wykonana na przykład z farby, lakieru, smaru albo innego metalu.
7.Malowanie
Pokrywanie żelaza farbą, aby odizolować je od wilgotnego powietrza. Uszkodzoną lub odpryśniętą farbę trzeba odnawiać.
8.Smarowanie i oliwienie
Pokrywanie metalowej powierzchni warstwą smaru lub oleju. Taka warstwa utrudnia dostęp wody i tlenu do żelaza.
9.Cynkowanie
Pokrywanie żelaza lub stali warstwą cynku. Cynk ogranicza kontakt żelaza z wodą i tlenem, dlatego chroni je przed korozją.
10.Chromowanie
Pokrywanie przedmiotu cienką warstwą chromu. Powłoka poprawia wygląd i może chronić metal przed działaniem wilgoci.
11.Niklowanie
Pokrywanie metalowego przedmiotu warstwą niklu, która pomaga ograniczyć kontakt żelaza z wodą i tlenem.
12.Stal nierdzewna
Stop żelaza zawierający między innymi chrom. Jest znacznie bardziej odporny na korozję niż zwykłe żelazo, ale nie jest całkowicie niezniszczalny.
13.Korozja a zjawisko fizyczne
Korozja jest przemianą chemiczną, ponieważ powstają nowe substancje o innych właściwościach niż żelazo.
14.Żelazo i stal
Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym o symbolu . Stal to stop, którego głównym składnikiem jest żelazo; również może rdzewieć.
15.Skutki korozji
Korozja osłabia metalowe przedmioty, powoduje ubytki materiału i może prowadzić do uszkodzenia konstrukcji, narzędzi, rur lub pojazdów.
16.Usuwanie rdzy przed zabezpieczeniem
Przed pomalowaniem zardzewiałego przedmiotu należy usunąć rdzę, na przykład szczotką drucianą lub papierem ściernym, a potem osuszyć powierzchnię.
Notatka
Czym jest korozja?
Korozja to stopniowe niszczenie metali i innych materiałów przez substancje obecne w otoczeniu. Mogą to być między innymi woda, tlen oraz zanieczyszczenia powietrza.
W przypadku żelaza i stali korozję nazywamy rdzewieniem. Na powierzchni metalu powstaje brunatny nalot, czyli rdza. Jest ona krucha i porowata, dlatego nie zabezpiecza dobrze metalu przed dalszym niszczeniem.
Ważne
Rdzewienie jest przemianą chemiczną, ponieważ prowadzi do powstania nowych substancji o innych właściwościach niż żelazo.
Kiedy żelazo rdzewieje?
Żelazo rdzewieje wtedy, gdy ma jednocześnie kontakt z wodą i tlenem. Nie musi być zanurzone w wodzie: wystarczy wilgotne powietrze, krople deszczu lub mokra ziemia.
Rdzewienie zachodzi szybciej w miejscach wilgotnych i tam, gdzie uszkodzona jest warstwa ochronna, na przykład farba. Proces przyspiesza też woda zawierająca sól. Dlatego zimą szczególnej ochrony wymagają samochody, metalowe mosty, barierki i rowery.
Zapamiętaj
Do intensywnego rdzewienia potrzebne są jednocześnie woda i tlen.
Dlaczego rdza jest groźna?
Rdza powoduje ubytki metalu, przez co przedmiot staje się słabszy. Zardzewiały gwóźdź może się łatwo złamać, a skorodowana rura może zacząć przeciekać. Korozja dużych konstrukcji, takich jak mosty, dachy czy elementy pojazdów, może być niebezpieczna i kosztowna w naprawie.
Żelazo jest pierwiastkiem o symbolu . Stal to stop, którego głównym składnikiem jest żelazo. Zwykła stal również może rdzewieć, dlatego wykonane z niej przedmioty zabezpiecza się przed wilgocią.
Ochrona przez odcięcie dostępu powietrza i wody
Najczęstsza metoda ochrony polega na utworzeniu powłoki ochronnej, która oddziela żelazo od wody i tlenu. Powłoka musi być możliwie szczelna. Jeśli pęknie lub odpryśnie, odsłonięty fragment metalu może zacząć rdzewieć.
Stosuje się między innymi:
- malowanie farbą lub lakierem, np. płotów i karoserii;
- smarowanie albo oliwienie, np. narzędzi i łańcucha rowerowego;
- pokrywanie tworzywem sztucznym, np. niektórych drutów i elementów ogrodowych.
Przykład
Po jeździe rowerem w deszczu warto osuszyć łańcuch, a następnie użyć oleju do łańcucha.
Pokrywanie innym metalem
Żelazo można chronić także przez pokrywanie go warstwą innego metalu. Cynkowanie polega na nanoszeniu warstwy cynku na stal lub żelazo. Tak zabezpiecza się na przykład blachy, ogrodzenia, śruby i elementy konstrukcyjne.
Stosuje się również chromowanie i niklowanie. Takie powłoki mogą chronić powierzchnię przed wilgocią, a dodatkowo nadają przedmiotom estetyczny, często błyszczący wygląd.
Ważne jest, aby dbać o powłoki: zadrapania, odpryski farby i miejsca z uszkodzonym cynkiem trzeba możliwie szybko oczyścić oraz zabezpieczyć.
Materiały odporne na korozję i codzienna profilaktyka
Do wykonania niektórych przedmiotów wykorzystuje się stal nierdzewną. Jest to stop żelaza zawierający między innymi chrom, dzięki czemu jest bardziej odporna na korozję niż zwykła stal. Nie oznacza to jednak, że każdy taki przedmiot można pozostawić bez żadnej troski w każdym środowisku.
Aby ograniczać rdzewienie w praktyce, należy przechowywać metalowe przedmioty w suchym miejscu, wycierać je po zamoczeniu, regularnie odnawiać farbę oraz smarować ruchome części. Najłatwiej zapobiegać korozji, zanim pojawi się rdza.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu