Азотной кислотой
Слабо концентрированный 58-процентный раствор вполне можно приобрести без наличия каких-либо разрешающих документов в отделах, торгующих химреактивами.
Убрать ржавчину с помощью азотной кислоты можно за считанные минуты. Для обработки металла ее разводят до 10%. Но кислота способна травить и сам металл. Поэтому для проведения подобных экспериментов требуется определенный опыт.
Концентрацию раствора, предназначенного для удаления ржавчины, необходимо будет точно рассчитать в зависимости от количества металла. Проследить понадобится и за процессом: как только кислота прореагирует с окисью, может начаться процесс разложения металла. Плюс при работе с подобными растворами требуется наличие качественной вытяжки и неукоснительное соблюдение техники безопасности.
Так как кислота способна разъедать не только ржавчину, но и металл, для обработки металлорежущих инструментов (к примеру, плашек, метчиков) подобный способ не подойдет. Диаметр резьбы может существенно поменяться. Особенно опасны кислоты для углеродистых сталей. Чем больше в них углерода, тем сильнее будет поврежден металл.
Вред от ржавчины или почему с ней нужно бороться
Опасность коррозии известна всем. Кроме того, что портится внешний вид металлической детали, так она еще и начинает терять свои механические свойства — прочность, упругость, жесткость и т.п. Многие не обращают внимания на появление ржавых пятен, которые со временем увеличиваются в размерах. Главная опасность коррозии в том, что она разъедает металл внутри, делая его в итоге непригодным к эксплуатации. В итоге приходится покупать новые детали, что вызывает дополнительные затраты.
Причины необходимости борьбы со ржавчиной известны. Делать это необходимо не только с той целью, чтобы уберечь деталь от полной непригодности, но и с эстетических целей. Причем подходить к процессу борьбы с коррозией нужно ответственно. Неправильный подход приведет к тому, что процесс ржавления только ускорится, и уже за короткий промежуток времени произойдет выход ее из строя.
Соляной кислотой
Она действует так же быстро, как и азотная. Металл начинает белеть буквально на глазах. Так как в процессе реакции выделяются опасные газы, подходить слишком близко к емкости, в которой проводится обработка, не следует.
Более медленным, но и самым безопасным способом очистки является смешивание кислоты с мукой. Ее добавление существенно снизит скорость травления металла. Правда, для снятия ржавчины понадобится больше времени. Можно попробовать также добавить в солянку уротропин, являющийся ингибитором (подавителем) коррозии.
При обработке любой из кислот для нейтрализации ее остатков изделие обязательно промывают в нашатырном спирте или слабом щелочном растворе соды, мыла. Учтите, что после удаления маслянистой пленки металлическое изделие может буквально в течение получаса вновь «порыжеть». Поэтому после очистки средством против ржавчины его необходимо сразу же протереть насухо или хорошо прокалить, чтобы вода полностью испарилась.
Затем деталь смазывают, покрывают слоем цинка или окрашивают. Если нет возможности в ближайшее время обработать металл антикоррозийным составом, его покрывают с помощью пульверизатора смесью литола (солидола) и бензина.
Альтернативные варианты для очистки
Кроме воздействия кислот, ржавчину возможно устранить при помощи специальных покупных средств и домашних рецептов.
Домашние рецепты
К самым простым вариантам можно отнести:
Алюминиевую фольгу, которая найдется на кухне. Если сделать из нее комок, и им потереть место коррозии, повреждение будет устранено.- Пищевую соду. Хорошо убирает ржавчину. Ее перед нанесением разводят водой до состояния кашицы, наносят на полчаса на поверхность, после чего счищают.
- Перекись водорода. Подойдет она для удаления ржавых разводов с сантехники и кафеля.
Домашние средства рекомендованы при небольших коррозийных повреждениях, так как в своем большинстве менее эффективны, чем покупные препараты.
Покупные средства
Специальные препараты для удаления ржавчины с металлических поверхностей могут быть как с вхождением кислот, так и бескислотные. Кроме активных компонентов, в состав препаратов входят загустители, ингибиторы и другие вещества.
К хорошо себя зарекомендовавшим относятся такие средства:
- Sonax;
- Кольчуга;
- Феном;
- Hi-Gear Rust Treatment и другие.
Использовать покупные средства следует только по инструкции, соблюдая все меры предосторожности.
Ортофосфорной кислотой
Подобный способ является, пожалуй, самым распространенным и безопасным. Ведь ортофосфорная кислота не удаляет слой окиси, а превращает его в пленку, которая может служить антикоррозийным покрытием. Однако подобный метод годится лишь для изделий из металла, лишь чуть затронутой ржавчиной.
В продаже есть специальное средство, именуемые «Антиржавчиной». Оно изготавливается именно на основе ортофосфорной кислоты. Правда, действует подобный раствор чуть медленнее.
Если налет достаточно большой, лучше использовать комбинацию первого и второго способа. Вначале обработать деталь соляной кислотой, а с помощью фосфорной лишь зафиксировать результат.
Причины коррозии
Предпосылкой для образования бурых пятен, разрушения металла может быть не только контакт с влагой. Иногда будущий очаг скрывается под слоем лакокрасочного покрытия, дожидаясь шанса проявить себя. Хранение металла и изделий из него во влажной, плохо проветриваемой среде также заканчивается появлением очагов коррозии.
А дальнейшее пренебрежение очисткой, защитой приведет к развитию небольших участков в обширные районы, поражение крупных площадей. Для тонкого металла (кузова автомобиля) подобное бездействие закончится плачевно – дорогостоящим ремонтом.
Уксусом или лимонкой
Удалить ржавчину с металла можно даже с помощью этих кислот. Способ очистки прост и безопасен. Металлическое изделие помещают в раствор лимонной кислоты (на 2,5 л воды будет достаточно пары 20-граммовых пакетиков). Большие поверхности обрызгивают пульверизатором.
Время выдержки зависит от степени повреждения металла. Как правило, оно составляет не больше суток. Можно поступить по-другому. Выдержать деталь в растворе пару часов, а затем размягченный слой потереть металлическим ершиком или фольгой. Он легко отойдет. Для ускорения процесса раствор лимонной кислоты можно предварительно вскипятить.
Еще одним преимуществом обработки лимонной кислотой является возможность дальнейшей оцинковки без предварительной очистки. На фосфатную же пленку, образующейся в результате взаимодействия «ржи» с ортофосфатной кислотой, цинк не ляжет. Плюсом является и то, что лимонка не затрагивает лакированные или окрашенные покрытия.
Обработка с помощью уксуса осуществляется точно также. Чем больше его концентрация, тем лучше. Можно использовать даже 70-процентный его раствор. При добавлении к уксусу обычной соли (ее насыпают столько, чтобы она перестала растворяться) эффект усилится. Если слой налета большой, перед тем, как очистить ржавчину с помощью кислоты, поверхность можно обработать железной щеткой или наждачкой.
Специализированные препараты
Если народные лайфхаки не помогли или ржавчина забралась слишком глубоко, воспользуйтесь специальным антикоррозийным веществом. Приобрести средство можно в любом строительном магазине. Во время обработки не забудьте надеть защитные перчатки и маску. Четко следуйте инструкции производителя, чтобы вместе с удалением ржавчины не повредить металл.
1. Нейтрализаторы и преобразователи
Химические препараты стоит использовать в сложных и запущенных случаях
Химические препараты, которые предотвращают распространение коррозии. После нанесения средства на металл вещество вступает в реакцию с железом и образовывает на поверхности материала защитный слой. Пленка продержится на изделии определенный промежуток времени, а затем процедуру придется повторять. Средства оберегают материал от негативного влияния кислорода и влаги.
2. Краска
Краска предотвратит распространение ржавчины
Можно воспользоваться масляной краской или специальным окрашивающим средством по ржавчине. Обычную краску следует наносить на заранее очищенную от коррозии поверхность. Однако минус такого способа — возможность прогрессирования ржавчины под окрашенным слоем. Лучше применять специальные краски, которые допустимо наносить непосредственно на участки с коррозией. Средство препятствует распространению ржавчины, останавливая окисление металла.
3. Грунтовка
Грунт-эмаль преобразует ржавчину в защитный слой
Помимо обычных грунтовок, существуют и разновидности для работы со ржавчиной. Принцип действия средства — преобразование коррозии в защитную пленку. Прогрунтуйте поверхность, чтобы выровнять ее, а сверху обработайте специальной краской.
С помощью электролиза в кальцинированной соде
Подобная обработка позволяет сохранить в целостности даже хромированные поверхности. С помощью кальцинированной соды мы получим угольную кислоту, которая будет очищать металл.
Расскажем, как очистить металл от ржавчины подобным способом:
- При изготовлении небольшого количества раствора блоком питания может служить даже старая зарядка для телефона. Для обработки значительного объема деталей можно взять, к примеру, старый блок питания от компьютера.
- К обрабатываемой детали необходимо подключить минус, а к электроду плюс.
- Для лучшей проводимости участок, к которому будет подсоединяться провод, необходимо очистить наждачкой.
- В качестве положительного электрода используют подходящий по размеру кусок жести.
- За 3-4 часа такой обработки можно удалить даже значительные слои окиси железа. При необходимости электролиз проводят повторно.
- Остатки ржавчины можно протравить в растворе уксуса.
Избавиться от ржавчины в домашних условиях можно любым из вышеописанных способов. Для обработки крупных деталей допустимо использование кислот. Очистка подобным способом металлорежущих инструментов и деталей механизмов во избежание травления металла недопустима. Их лучше подвергнуть электролизу или поместить в раствор с керосином или соляркой.
Немного химии для понимания процесса образования ржавчины на металле
Ржавчина – это продукт окисления железа. Чаще всего он представляет собой химическое соединение Fe₂O₃. Этот окисел придает рыжеватый оттенок. Однако часто можно наблюдать и темные вкрапления.
Они свидетельствуют о том, что у металла имеются не только трехвалентные свойства, а также и двухвалентное. Поэтому окись запишется химической формулой FeO.
На основании многочисленных исследований установлено, что превалирует Fe₂O₃. Оно встречается в 85…88 % случаев.
Информация для любознательных. Железо выплавляется из руды. Ее принято обозначать в виде соединения Fe₃O₄, но эта формула не дает реальной картины. В природе соединение возникает в доменных печах при температуре выше 850 ⁰С.
Железо на открытом воздухе активно взаимодействует с кислородом воздуха. Поэтому окисная пленка образуется довольно быстро. На практике для предотвращения окислительных процессов производят защиту поверхности металла.
Плотность пленки окислов может быть различной. Если стальной предмет в течение длительного времени находился на открытом воздухе, то металл может быть весь пронизан дырами, состоящими из окисла (ржавчины). Фактически полностью теряет свои свойства.
Предметы, недавно оказавшиеся без дополнительной защиты, покрываются только тонким налетом. Толщина окисной пленки измеряется микронами. В подобном случае прочность ее сцепления незначительная. Она легко снимается с поверхности.
Внимание! Окись железа FeO считается защитной. Если на поверхности имеется именно это соединение, то оно не позволяет распространяться рыжей ржавчине (Fe₂O₃). Двухвалентное окисление происходит при нагревании металла свыше 250…270 ⁰С.
При выплавке железа из руды под действием высокой температуры протекают процессы восстановления металла углеродом и водородом:
- 3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂;
- Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂;
- FeO + CO = Fe + CO₂;
- 3Fe₂O₃+ H₂ = 2Fe₃O₄ + H₂O;
- Fe₃O₄ + H₂ = 3FeO + H₂O;
- FeO + H₂ = FeO + H₂O
Кроме образования чистого железа Fe, в доменном процессе образуется карбид железа Fe₃C. Реакция его образования происходит при температуре 950…1000 ⁰С.
3Fe + 2СО = Fe₃C + СO₂.
В дымовом газе присутствуют окись углерода СO₂ и водяной пар H₂O. При температуре 1536 ⁰С происходит плавление железа Fe.
В природе происходит обратный процесс. При этом чугун из-за высокого содержания карбида железа окисляется в несколько раз медленнее, чем сталь.
Важно! Сталью считают механическое соединение железа с углеродом при условии содержания не более 2,14%. При увеличении содержания углерода сплав представляет собой чугун.
Материалы для покраски
Перед нанесением краски на очищенную поверхность ее лучше прогрунтовать, но многие современные составы позволяют обойтись без грунтовки. Для покраски металла используют такие краски:
- эпоксидная, на основе силиконовых смол с отвердителем. Высокая токсичность предполагает исключительно наружное применение;
- масляная – традиционный состав, перед пользованием которого стальную продукцию предварительно покрывают грунтом. Наличие едкого запаха обязует проведение окрашивания в хорошо вентилируемом помещении;
- алкидная – обладает хорошей устойчивостью, не требует предварительного грунтования, может наноситься в любых условиях;
- акриловая – современный тип, созданный на основе полимеров. Не отличаются токсичностью, проста в применении, нуждается в тщательной подготовке;
- резиновая – отлично защищает крыши и наружные элементы, подверженные осадкам.
Это классические лакокрасочные ресурсы, которыей встречаются повсеместно и пользуются популярностью. Однако есть и другие, более специализированные смеси:
- наносимые конкретно по ржавчине грунт-эмали, которые препятствуют ее развитию;
- антикоррозийные, не позволяющие поступление влаги и кислорода;
- кузнечные, придающие износостойкости;
- токсичные нитрокраски.
Все они способны обеспечить дополнительную защиту, а также повысить характеристики и придать надежности. Все эти действия – важная часть подготовки изделий к дальнейшей покраске и увеличения их срока эксплуатации.
Метки:Эмали и краски
Способы химической обработки заржавленных металлов
Ортофосфорная кислота – естественный преобразователь ржавчины
Любое средство от ржавчины содержит в своем составе кислоты. Против обильных пластов применяются растворы минеральных соединений – серной, соляной или фосфорной. Они дают быстрый результат, но требуют точного соблюдения времени обработки. Передержка приводит к повреждению неповрежденного металла. При собственноручном приготовлении растворов из этих веществ их нужно развести до концентрации не более 5%.
Для слабых загрязнений и деликатной чистки используются органические кислоты – уксусная, щавелевая и муравьиная. Их действие может продолжаться длительное время, но при этом уменьшается риск нанесения вреда самому очищаемому предмету.
Технические жидкости применяют и для удаления ржавчины:
- Бензином легко убрать только появившийся налет.
- Керосин проникает в малейшие щели и дает хороший результат при разъединении деталей приржавевших друг к другу. Длительное вымачивание в нем способно устранить серьезную коррозию без последствий для здорового металла.
- Ортофосфорная кислота считается естественным преобразователем ржавчины. Ее нужно нанести на поврежденный участок и через 1–2 минуты смыть водой и протереть насухо. Образует на поверхности чистого металла тонкую защитную пленку белесого цвета.
Промышленные препараты от любой ржавчины можно приобрести в строительных отделах и автомобильных магазинах. По виду действия бывают такие составы:
- Жидкости. С их помощью протирают слегка заржавевшие предметы или поливают более сильные слои ржавчины. Загрязненные инструменты и метизы помещают на время в емкость, заполненную очистительной жидкостью.
- Гели и пасты. Наносятся на поврежденную поверхность, и по истечении времени, оговоренного в инструкции, остатки средства вместе с ржавчиной удаляются ветошью или смываются водой.
- Спреи. Применяются для обработки труднодоступных мест или для устранения свежих следов ржавления.
Свойства некоторых промышленных очистителей стоит рассмотреть подробнее.
Средство удаления ржавчины WD-40
Линейка продуктов WD-40 включает составы для удаления ржавчины и профилактики ее появления
Антикоррозионная продукция американской компании давно применяется для очистки и предохранения любых металлических поверхностей.
Наибольшей популярностью пользуется препарат в виде аэрозоля. Выпускается в баллончиках с длинным гибким носиком, благодаря которому может распыляться в самых неудобных местах и зазорах. Высокая степень проникновения в мельчайшие поры позволяет эффективно использовать его для освобождения заржавевших резьбовых соединений. Это свойство послужило причиной присвоения ему расхожего названия – «жидкий ключ».
Обработка им мокрых металлических деталей позволяет удалить влагу с поверхности и создать на ней защитный слой.
Преобразователь «Цинкарь»
Содержит в составе соли марганца и цинка. Выпускается во флаконах с распылителем. Но по отзывам пользователей надежней наносить его на поверхность кистью. При обработке окрашенных деталей устраняет коррозию, не повреждая расположенный рядом лакокрасочный слой.
Антиржавчина NEOMID для металла
Основное применение – очистка коррозионных участков на кузовах авто. Справляется со свежими и застарелыми загрязнениями. Для удаления толстых слоев пораженный участок обрабатывается несколько раз.
Чистящее средство Санокс
Основу составляют соединения лимонной и щавелевой кислот. Используется для устранения загрязнений и потеков на керамике. Но Санокс применяют и от ржавчины на металле. Для этого достаточно протереть пораженный участок тампоном, смоченным в очистителе. После полного устранения следов коррозии необходимо промыть водой и высушить ветошью или феном.
Профилактика появления ржавчины
Чтобы предотвратить появление и дальнейшее развитие коррозийных пятен на железных покрытиях, необходимо заниматься профилактикой. Наиболее действенным профилактическим методом является покраска железных предметов. Некоторые вместо краски используют специальные антикоррозийные составы, которые после применения образуют на обработанной поверхности защитную пленку.
Также люди часто пользуются грунтовочной эмалью, которая защищает металлоконструкции и предотвращает появление коррозийного налета на их поверхности. Наносить эмаль или краску можно обычной кистью или валиком, если изделие слишком большое.
