Rost ist ein allgemeiner Begriff, um Eisenoxide zu beschreiben. Im umgangssprachlichen Gebrauch wird der Begriff auf rote Oxyde angewandt, die durch die Reaktion von Eisen und Sauerstoff in Gegenwart von der Wasser- oder Luftfeuchtigkeit gebildet sind. Es gibt auch andere Formen von Rost, wie das Ergebnis der Reaktion von Eisen und Chlorid in einer Umgebung, die von Sauerstoff wie in konkreten Unterwassersäulen verwendete Wiederbar beraubt ist, der grünen Rost erzeugt. Mehrere Formen von Rost sind visuell und durch die Spektroskopie und Form unter verschiedenen Verhältnissen unterscheidbar. Rost besteht aus wasserhaltigem Eisen (III) Oxyde FeO · nHO und Eisen (III) Oxydhydroxyd FeO (OH) · Fe (OH). In Anbetracht der ausreichenden Zeit, des Sauerstoffes und des Wassers, wird sich jede Eisenmasse schließlich völlig umwandeln, um zu verrosten und sich aufzulösen. Oberflächenrost stellt keinen Schutz dem zu Grunde liegenden Eisen verschieden von der Bildung des Edelrosts auf Kupferoberflächen zur Verfügung.

Das Verrosten ist der verbreitete Ausdruck für die Korrosion von Eisen und seiner Legierung wie Stahl. Viele andere Metalle erleben gleichwertige Korrosion, aber die resultierenden Oxyde werden Rost nicht allgemein genannt.

Chemische Reaktionen

Oxydation von Eisenmetall

Wenn unrein (Wurf) Eisen im Kontakt mit Wasser, Sauerstoff, oder anderem starkem oxidants und/oder Säuren ist, verrostet es. Wenn Salz als zum Beispiel in Salz-Wasser da ist, neigt es dazu, schneller infolge der elektrochemischen Reaktionen zu verrosten. Eisenmetall ist durch reines Wasser oder durch trockenen Sauerstoff relativ ungekünstelt. Als mit anderen Metallen, wie Aluminium, schützt ein dicht klebender Oxydüberzug, eine Passivierungsschicht, das Hauptteil-Eisen vor der weiteren Oxydation. So, die Konvertierung der passivating Eisenoxid-Schicht, um Ergebnisse von der vereinigten Handlung von zwei Reagenzien, gewöhnlich Sauerstoff und Wasser einrosten zu lassen. Andere erniedrigende Lösungen sind Schwefel-Dioxyd in Wasser und Kohlendioxyd in Wasser. Unter diesen zerfressenden Bedingungen werden Eisenhydroxyd-Arten gebildet. Verschieden von Eisenoxiden klebt das Hydroxyd am Hauptteil-Metall nicht. Da sie sich formen und Flocke von von der Oberfläche, wird frisches Eisen ausgestellt, und der Korrosionsprozess geht weiter bis wird entweder das ganze Eisen verbraucht oder der ganze Sauerstoff, Wasser, Kohlendioxyd, oder das Schwefel-Dioxyd im System wird entfernt oder verbraucht.

Verbundene Reaktionen

Das Verrosten von Eisen ist ein elektrochemischer Prozess, der mit der Übertragung von Elektronen von Eisen bis Sauerstoff beginnt. Die Rate der Korrosion wird durch Wasser betroffen und durch Elektrolyte, wie illustriert, durch die Effekten von Streusalz auf der Korrosion von Automobilen beschleunigt. Die Schlüsselreaktion ist die Verminderung von Sauerstoff:

:O + 4 + 2  4

Weil es Hydroxyd-Ionen bildet, wird dieser Prozess durch die Anwesenheit von Säure stark betroffen. Tatsächlich wird die Korrosion von den meisten Metallen durch Sauerstoff am niedrigen pH beschleunigt. Die Versorgung der Elektronen für die obengenannte Reaktion ist die Oxydation von Eisen, das wie folgt beschrieben werden kann:

:Fe  Fe + 2

Die folgende redox Reaktion kommt auch in Gegenwart von Wasser vor und ist für die Bildung von Rost entscheidend:

:4Fe + O  4Fe + 2O

Außerdem betreffen die folgenden Mehrschritt-Reaktionen der sauren Basis den Kurs der Rostbildung:

: Fe + 2HO Fe (OH) + 2

: Fe + 3HO Fe (OH) + 3

wie das folgende Wasserentzug-Gleichgewicht tun:

:Fe (OH) FeO +

:Fe (OH) FeO (OH) +

:2FeO (OH) FeO +

Von den obengenannten Gleichungen wird es auch gesehen, dass die Korrosionsprodukte durch die Verfügbarkeit von Wasser und Sauerstoff diktiert werden. Mit beschränktem aufgelöstem Sauerstoff wird Eisen (II) - Materialien enthaltend, einschließlich FeO und schwarzen natürlichen Magneten (FeO) bevorzugt. Hohe Sauerstoff-Konzentrationen bevorzugen Eisenmaterialien mit den nominellen Formeln Fe (OH) O. Die Natur von Rost ändert sich mit der Zeit, die langsamen Raten der Reaktionen von Festkörpern widerspiegelnd.

Außerdem werden diese komplizierten Prozesse durch die Anwesenheit anderer Ionen wie Ca betroffen, von denen beide als ein Elektrolyt dienen, und so Rostbildung beschleunigen, oder sich mit dem Hydroxyd und den Oxyden von Eisen verbinden, um eine Vielfalt der Arten Ca Fe O OH hinabzustürzen.

Was mehr ist, kann Rosthinweis verwendet werden, für die Anwesenheit von Fe zu prüfen. Fe dreht den Rosthinweis von gelb bis blau.

Verhinderung

Rost ist für Luft und Wasser durchlässig, deshalb setzt das Inneneisen fort zu korrodieren. Rostverhinderung verlangt so Überzüge, die Rostbildung ausschließen. Rostfreier Stahl bildet eine Passivierungsschicht von Chrom (III) Oxyd. Ähnliches Passivierungsverhalten kommt mit Magnesium, Titan, Zink, Zinkoxyden, Aluminium, Polyanilin und anderen electroactive leitenden Polymern vor.

Galvanisation

Eine wichtige Annäherung, um Verhinderung einrosten zu lassen, hat Galvanisation zur Folge, die normalerweise aus einer Anwendung auf dem Gegenstand besteht, von einer Schicht von Zink entweder durch die Feuerverzinkung des heißen kurzen Bades oder durch Galvanik geschützt zu werden. Zink wird traditionell verwendet, weil es preiswert ist, gut an Stahl klebt, und einen cathodic Schutz der Stahloberfläche im Falle des Schadens der Zinkschicht zur Verfügung stellt. In mehr zerfressenden Umgebungen (wie Salz-Wasser) wird Kadmium bevorzugt. Galvanisation scheitert häufig an Nähten, Löchern und verbindet, wo der Überzug durchstoßen wird. In diesen Fällen stellt der Überzug cathodic Schutz Metall zur Verfügung, wo es als eine galvanische Anode handelt, die in der Vorliebe verrostet. Modernere Überzüge fügen Aluminium zum Überzug als Zink-Alume hinzu; Aluminium wird abwandern, um Kratzer zu bedecken und so Schutz für den längeren zur Verfügung zu stellen. Diese Annäherungen verlassen sich auf die Aluminium- und Zinkoxyde, die die einmal gekratzte Oberfläche schützen, anstatt als eine Opferanode zu oxidieren.

In einigen Fällen werden sehr aggressive Umgebungen oder langes Designleben, sowohl Zink als auch ein Überzug angewandt, um Korrosionsschutz zur Verfügung zu stellen.

Schutz von Cathodic

Schutz von Cathodic ist eine Technik, die verwendet ist, um Korrosion auf begrabenen oder versunkenen Strukturen durch die Versorgung einer elektrischen Anklage zu hemmen, die die elektrochemische Reaktion unterdrückt. Wenn richtig angewandt, kann Korrosion völlig angehalten werden. In seiner einfachsten Form wird es durch die Befestigung einer Opferanode, dadurch das Bilden vom Eisen oder Stahl die Kathode in der gebildeten Zelle erreicht. Die Opferanode muss von etwas mit einem negativeren Elektrode-Potenzial gemacht werden als das Eisen oder der Stahl, allgemein das Zink, das Aluminium oder das Magnesium.

Überzüge und Malerei

Rostbildung kann mit Überzügen wie Farbe kontrolliert werden, das isoliert das Eisen von der Umgebung. Große Strukturen mit beiliegenden Kasten-Abteilungen, wie Schiffe und moderne Automobile, haben häufig ein Wachs-basiertes Produkt (technisch "slushing Öl") eingespritzt in diese Abteilungen (sieh Rustproofing). Solche Behandlungen enthalten auch Rosthemmstoffe. Die Bedeckung von Stahl mit dem Beton kann etwas Schutz Stahl durch die hohe PH-Umgebung an der stahlkonkreten Schnittstelle zur Verfügung stellen. Jedoch das Verrosten von Stahl im Beton kann noch ein Problem sein.

Überzug

• Zinküberzug (galvanisiertes Eisen/Stahl): Eisen oder Stahl mit der Zinkmetallschicht angestrichen. Heiß getauchte Methode oder zinksprengende Methode können verwendet werden.
• Zinnüberzug: Flussstahl-Platte mit einer Zinnschicht angestrichen.
• Chromüberzug: Worin eine dünne Schicht von Chrom auf den Stahl elektrolytisch angewandt wird, sowohl Rostschutz als auch ein hoch poliertes, helles Äußeres zur Verfügung stellend. Häufig verwendet auf den silbernen Bestandteilen von Rädern, Motorfahrrädern und Automobilen.

Das Bläuen

Das Bläuen ist eine Technik, die beschränkten Widerstand gegen das Verrosten für kleine Stahlsachen wie Schusswaffen zur Verfügung stellen kann; dafür, um erfolgreich zu sein, wird wasserversetzendes Öl auf den gebläuten Stahl gerieben.

Feuchtigkeit

Rost kann durch das Steuern der Feuchtigkeit in der Atmosphäre vermieden werden. Ein Beispiel davon ist der Gebrauch des Kieselgels.

Hemmstoffe

Korrosionshemmstoffe, wie gasphasige oder flüchtige Hemmstoffe, können verwendet werden, um Korrosion in geschlossenen Systemen zu verhindern.

Wirtschaftseinfluss

Rost wird mit der Degradierung von eisenbasierten Werkzeugen und Strukturen vereinigt. Da Rost ein viel höheres Volumen hat als die entstehende Masse von Eisen, kann seine Zunahme auch Misserfolg durch das Zwingen einzeln angrenzender Teile — ein als "Rosttracht manchmal bekanntes Phänomen" verursachen. Es war die Ursache des Zusammenbruchs der Brücke des Flusses Mianus 1983, als die Lager einrosten gelassen innerlich und eine Ecke der Straßenplatte von seiner Unterstützung gestoßen haben. Rost war auch ein wichtiger Faktor in der Katastrophe der Silver Bridge von 1967 in West Virginia, als eine Stahlhängebrücke in weniger als einer Minute zusammengebrochen ist, 46 Fahrer und Passagiere auf der Brücke zurzeit tötend.

Die Kinzua Bridge in Pennsylvanien wurde durch einen Tornado 2003 größtenteils umgeweht, weil die Hauptgrundbolzen, die die Struktur zum Boden halten, weg verrostet waren, die Brücke verlassend, die sich durch den Ernst allein ausruht.

Ebenfalls kann die Korrosion von Beton-bedecktem Stahl und Eisen den Beton veranlassen, abzublättern, strenge Strukturprobleme schaffend. Es ist eine der allgemeinsten Misserfolg-Weisen von Stahlbeton-Brücken.

Siehe auch

• Cosmoline
• Liste von Brücke-Katastrophen
• Wundstarrkrampf
• Rostfreier Stahl
• Verwitterung von Stahl

Links

• Korrosionskosten Eine Seite, die der Studie des Wirtschaftseinflusses der Korrosion gewidmet ist
• Korrosionsfallstudie-Analyse der Korrosion
• Artikel Corrosion Doctors Rusting
• Metallkorrosionsrost, Was Rost ist