На uCrazy 18 лет 2 месяца
Отчего ржавеет нержавеющая сталь?
Название «нержавеющая сталь» как бы подразумевает, что перед нами – сталь, которая не ржавеет. Однако вот лежат на заброшенной стройке ржавые трубы (из нержавеющей стали), вот стоит на свалке ржавый «Запорожец» (из нержавеющей стали), а где-нибудь под ванной можно отыскать случайно потерянное бритвенное лезвие – ржавое-ржавое, зато с гордой надписью «stainless steel»(«нержавеющая сталь»). В чём же дело?
У побережья Италии, в заливе Таранто, археологи обнаружили остатки корабля, затонувшего в далёком 180 году нашей эры. Анализ обломков показал, что виновником древней катастрофы стали проржавевшие железные гвозди, которыми была приколочена к днищу судна деревянная заплата. Скорее всего, во время внезапно налетевшей бури ржавые гвозди не выдержали, заплата отвалилась и корабль пошёл ко дну с грузом и экипажем – всего в 500 метрах от берега.
Как видите, уже 2000 лет назад люди сталкивались с трагическими последствиями «коррозии металла» – от латинского слова «corrodere», то есть «грызть, разъедать»). Ржавчина стала причиной многих трагедий – например, в 1967 в США из-за вызванной коррозией трещины в подвесном стержне обрушился Серебряный Мост через реку Огайо. В катастрофе погибло 46 человек!
С точки зрения химии ржавчина – это оксид железа-три, соединение железа с кислородом. Кислород (O), содержащийся в воздухе, воде или кислотах, активно реагирует с атомами железа (Fe), образуя оранжево-красный оксид (с формулой Fe2O3). Если вы когда-нибудь видели природные источники железистых минеральных вод, например, знаменитого нарзана, то наверняка обращали внимание на оранжевый цвет земли и камней рядом – это в точности та же самая ржавчина, соединение железа с кислородом. На поверхности железного или стального предмета ржавчина не останавливается – она продолжает распространяться вглубь, пока предмет не проржавеет насквозь.
Что же такое «нержавеющая сталь»? Это сплав железа и углерода с примесью другого металла – хрома. Кислород соединяется с хромом более активно, чем с железом. Хром для кислорода «вкуснее» железа – в результате образуется тонкая невидимая плёнка окиси хрома, абсолютно непроницаемая для кислорода. В итоге сталь оказывается надёжно защищённой от коррозии.
«Но почему же она тогда всё-таки ржавеет?» – спросите вы. Причин – две. Первая – хрома может оказаться недостаточно, такая ситуация может возникнуть при контакте нержавеющей стали с обыкновенной углеродистой сталью. Именно поэтому инструкции категорически запрещают контакт деталей из «нержавейки» с деталями из обычной стали – нержавейка начнёт ржаветь. Вторая причина – защитная плёнка не является какой-то суперпрочной, её можно повредить. Она легко разрушается кислотами или соединениями йода, фтора и хлора. Морская вода или чистящие средства, содержащие хлор («Доместос гель», «Белизна» и так далее) – страшные враги нержавеющей стали! Даже обычная дождевая вода для нержавеющей стали опасна – потому что в каплях дождевой воды всегда содержится небольшое количество угольной кислоты (H2CO3).
Таким образом, нержавеющая сталь не будет ржаветь только в том случае, если за ней постоянно и бережно «ухаживают» – чистят (средствами, не содержащими хлор!), вытирают насухо, покрывают лаком или краской и так далее. А вот если предмет из «нержавейки» просто бросить на улице, как тот же старый автомобиль, рано или поздно краска облупится, кислота разъест защитную плёнку, и железо начнёт превращаться в ту самую ржавчину со всеми вытекающими последствиями. «По ржавому ножу узнаёшь нерадивого хозяина» – говорит восточная поговорка. Так и есть!
Как видите, уже 2000 лет назад люди сталкивались с трагическими последствиями «коррозии металла» – от латинского слова «corrodere», то есть «грызть, разъедать»). Ржавчина стала причиной многих трагедий – например, в 1967 в США из-за вызванной коррозией трещины в подвесном стержне обрушился Серебряный Мост через реку Огайо. В катастрофе погибло 46 человек!
С точки зрения химии ржавчина – это оксид железа-три, соединение железа с кислородом. Кислород (O), содержащийся в воздухе, воде или кислотах, активно реагирует с атомами железа (Fe), образуя оранжево-красный оксид (с формулой Fe2O3). Если вы когда-нибудь видели природные источники железистых минеральных вод, например, знаменитого нарзана, то наверняка обращали внимание на оранжевый цвет земли и камней рядом – это в точности та же самая ржавчина, соединение железа с кислородом. На поверхности железного или стального предмета ржавчина не останавливается – она продолжает распространяться вглубь, пока предмет не проржавеет насквозь.
Что же такое «нержавеющая сталь»? Это сплав железа и углерода с примесью другого металла – хрома. Кислород соединяется с хромом более активно, чем с железом. Хром для кислорода «вкуснее» железа – в результате образуется тонкая невидимая плёнка окиси хрома, абсолютно непроницаемая для кислорода. В итоге сталь оказывается надёжно защищённой от коррозии.
«Но почему же она тогда всё-таки ржавеет?» – спросите вы. Причин – две. Первая – хрома может оказаться недостаточно, такая ситуация может возникнуть при контакте нержавеющей стали с обыкновенной углеродистой сталью. Именно поэтому инструкции категорически запрещают контакт деталей из «нержавейки» с деталями из обычной стали – нержавейка начнёт ржаветь. Вторая причина – защитная плёнка не является какой-то суперпрочной, её можно повредить. Она легко разрушается кислотами или соединениями йода, фтора и хлора. Морская вода или чистящие средства, содержащие хлор («Доместос гель», «Белизна» и так далее) – страшные враги нержавеющей стали! Даже обычная дождевая вода для нержавеющей стали опасна – потому что в каплях дождевой воды всегда содержится небольшое количество угольной кислоты (H2CO3).
Таким образом, нержавеющая сталь не будет ржаветь только в том случае, если за ней постоянно и бережно «ухаживают» – чистят (средствами, не содержащими хлор!), вытирают насухо, покрывают лаком или краской и так далее. А вот если предмет из «нержавейки» просто бросить на улице, как тот же старый автомобиль, рано или поздно краска облупится, кислота разъест защитную плёнку, и железо начнёт превращаться в ту самую ржавчину со всеми вытекающими последствиями. «По ржавому ножу узнаёшь нерадивого хозяина» – говорит восточная поговорка. Так и есть!
Комментарии1
