Sisältö
Kynsien ruoste on seurausta kemiallisesta reaktiosta, joka riippuu useista tekijöistä. Nämä tekijät liittyvät suoraan kynsien luonteeseen ja ympäröivään ympäristöön. Huokoinen, päällystämätön rautakynsi happamassa ja kuumassa väliaineessa, jossa on monia ioneja vuorovaikutuksessa pinnan kanssa, on tilanne, jossa se ruostuu nopeammin.
Merkitys
Kynnet ovat eräitä ruostumisen kohteena olevista metalliesineistä. Se tunnetaan myös nimellä korroosio, se aiheuttaa kemiallisia vaurioita metalliesineille ja voi johtaa rakenteellisen eheyden menetykseen ja epäonnistumiseen. Epäonnistumiset voivat vahingoittaa ajoneuvoja, koteja, siltoja ja erilaisia kulutustavaroita. Ruosteen kemiallinen reaktio on raudan hapettuminen (elektronihäviö).
Ruosteen kemia
Raudan hapettuminen alkaa elektronien häviöstä, joka sisältää rautaa liuoksessa. Nämä elektronit tuottavat hydroksidi-ioneja veden ja hapen läsnä ollessa. Läsnä olevan hapen määrästä riippuen hapetetun raudan positiivinen varaus on +3 (korkea happitaso) tai +2 (matala happi). Nämä ionit ovat epävakaita ja jatkavat reaktiota veden ja hapen kanssa rautaoksidin (Fe2O3) tuottamiseksi, joka tunnetaan yleisesti ruosteena.
Ionit
Ionien muodostuminen ja reaktiot ovat ensiarvoisen tärkeitä ruostumisnopeuden lisäämiseksi. Rauta-ionien muodostumista voidaan lisätä happamissa olosuhteissa ja muiden ionien (elektrolyyttien) läsnäololla. Happamissa liuoksissa on enemmän vetyioneja (H +), nämä ionit poistavat elektronit raudasta, joten happamuuden kasvu lisää rautaionien tuotantoa ja siten ruosteen muodostumista. Suolojen lisääminen veteen tuottaa myös ioneja, jotka voivat poistaa elektronit raudasta, mikä tuottaa samanlaisia tuloksia.
Lämpötila
Lämpötila on liikkeen mitta. Atomi- ja molekyylitasolla lämpötilan nousu sallii vuorovaikutusten nopeuden kasvun. Tämä voi johtaa reaktionopeuden kasvuun. Ruosteen muodostumisreaktion lämpötilan nostaminen lisää veden, vedyn ja hydroksidin molekyyliliikkuvuutta, mikä voi lisätä ionien tuotantoa ja ruosteen muodostumista.
Rakenne
Kynsien rakenne on toinen tekijä ruosteen muodostumisessa. Tämä johtuu vedelle altistuneen pinta-alan ja siinä olevien ionien eroista. Tämä on tärkeää, koska 10 naulaa, joilla on sama perusmalli (asteikolla 1/10 koosta), ruostuu nopeammin kuin yksi saman massainen kynsi. Siksi huolimatta siitä, että eri nauloilla on sama massa, niiden paljaana oleva pinta-ala muuttaa suoraan ruosteen muodostumisnopeutta.
Ehkäisy
Ensimmäinen puolustuslinja ruostetta vastaan on luoda este kynsien ja ilmassa olevan kosteuden välille. Tähän voi sisältyä öljypinnoite, maali tai sinkitys. Rautapäällyste koostuu sinkkipinnoitteesta, joka luo fysikaalisen ja kemiallisen esteen ruosteen muodostumista vastaan. Lisäksi ruosteen muodostumisen olosuhteiden kääntäminen estää sen - emäksiset liuokset ja matalat lämpötilat.
