Innehåll
Rost på en spik är resultatet av en kemisk reaktion som beror på flera faktorer. Dessa faktorer är direkt relaterade till nagelns natur och den omgivande miljön. En porös, obelagd järnspik i ett surt och varmt medium med många joner för att interagera med ytan är situationen där den kommer att rosta snabbare.
Betydelse
Spikar är några av de olika metallföremål som utsätts för rost. Även känd som korrosion, orsakar det kemiska skador på metallföremål och kan leda till förlust av strukturell integritet och fel. Fel kan skada fordon, hem, broar och olika konsumtionsvaror. Den kemiska reaktionen av rost är oxidationen (förlust av elektroner) av järn.
Rostens kemi
Järnoxidation börjar med förlust av elektroner som involverar järn i lösningen. Dessa elektroner producerar hydroxidjoner i närvaro av vatten och syre. Beroende på nivån av syre som är närvarande kommer det oxiderade järnet att ha en positiv laddning på +3 (höga syrenivåer) eller +2 (låg syre). Dessa joner är instabila och kommer att fortsätta att reagera med vatten och syre för att producera järnoxid (Fe2O3), allmänt känd som rost.
Joner
Bildandet och reaktionerna av jonerna är av yttersta vikt för att öka rosthastigheten. Bildandet av järnjoner kan ökas genom sura förhållanden och närvaron av andra joner (elektrolyter). I sura lösningar finns det fler vätejoner (H +), dessa joner tar bort elektroner från järnet, så ökningen av surhet ökar produktionen av järnjoner och därmed bildandet av rost. Tillsatsen av salter till vatten genererar också joner som kan ta bort elektroner från järnet, vilket ger liknande resultat.
Temperatur
Temperatur är ett mått på rörelse. På atom- och molekylnivå möjliggör temperaturökningen en ökning av interaktionshastigheten. Detta kan leda till en ökning av reaktionshastigheten. Att öka temperaturen på rostbildningsreaktionen ökar den molekylära rörligheten för vatten, väte och hydroxid, vilket kan öka produktionen av joner och bilda rost.
Strukturera
Spikens struktur är en annan faktor i bildandet av rost. Detta beror på skillnaden i ytan som exponeras för vatten och de joner som finns i den. Detta är viktigt eftersom 10 naglar med samma grundläggande design (på en skala från 1/10 av storleken), rostar snabbare än en enda spik av samma massa. Trots att de olika naglarna har samma massa kommer deras exponerade ytarea därför att ändra rostbildningens hastighet direkt.
Förebyggande
Den första försvarslinjen mot rost är att skapa en barriär mellan nageln och fukten i luften. Detta kan inkludera en beläggning av olja, färg eller galvanisering. Järnplätering består av en zinkbeläggning som skapar en fysisk och kemisk barriär mot rostbildning. Dessutom kommer förhindrande av rostbildning att förhindra det - alkaliska lösningar och låga temperaturer.
