Hvad forårsager et negle at ruste?

En negle, når den udsættes for elementerne i længere tid, undergår nogle velkendte ændringer. Den sølvfarvede glans af en ny søm giver plads til rødbrune pletter, som derefter spredes til at dække hele neglen. Den skarpe skitse blødgøres, dækkes i grov skala og spises væk med små huler. Til sidst når roden kernen, indtil du kan bryde neglen mellem dine fingre. Endelig smelter neglen fuldstændigt og efterlader kun en pulverfarve. Årsagen til alt dette er en kemisk reaktion mellem jernet i søm og ilt opløst i det vand, den møder.

Kemisk reaktion

Rustdannelsen afhænger af to kemiske reaktioner. Den første er kendt som anodisk opløsning, som finder sted, når jernet i neglen udsættes for vand. Vandet reagerer med jernet ved at stjæle to elektroner fra jernet og efterlade det positivt. Eventuelt ilt opløst i vandet interagerer derefter med det positivt ladede jern i en anden kemisk reaktion, der binder sammen med det for at skabe ferrooxid. Ferrooxid er det rødlige stof, der almindeligvis betegnes som rust.

Årsager til rust

Da en af ​​de kemiske reaktioner, der forårsager rust, kræver tilstedeværelse af vand, og den anden reaktion kræver ilt, rust kan kun dannes, når både vand og ilt kan nå jernmolekylerne i neglen. Desværre er både vand og ilt let tilgængelige i atmosfæren, så selv ubeskyttede negle i en ørkenmiljø vil efterkomme rusten, selvom jern udsat for høj luftfugtighed eller havvand vil rust meget hurtigere. Stålroder såvel som jern, fordi det er en legering, der hovedsagelig består af jern.

Scaling

Skalering er det jernholdige oxid, der forbliver fastgjort til neglen. Da det jernholdige oxid er et bulkere molekyle end det oprindelige jern, tager det mere plads, hvilket forvrider sømens form, da det ruster. Dette står også for, at når en hel tønde negle ruster, meldes de sammen til en sammenhængende masse. Det jernholdige oxid fra en søm knytter sig sammen med sine naboeres jernholdige oxid, svejser dem sammen. Skalering er, hvad der forårsager rustne hængsler til at holde og knibe og rustne kæder til at knuse.

Korrosion

Korrosion er det mest ødelæggende aspekt af rust. Da det jernholdige oxid er mindre holdbart end det oprindelige jern, kan det let grube og flakke væk. Værre, i modsætning til kobberoxiderne yder ikke jernholdigt oxid nogen form for beskyttende patina. En rusten negle kan ruste til kernen uden den ydre belægning af rust, der giver nogen beskyttelse. Når for meget af det oprindelige jern er blevet omdannet til skrøbeligt jernoxid, vil det miste strukturel integritet og smuldre til støv. Givet nok tid, vand og ilt, vil selv store bunker af jernmaskiner bogstaveligt talt ruste væk til ingenting.