O que fazer um prego enferrujar mais rápido?
A ferrugem em um prego é resultado de uma reação química que depende de vários fatores. Esses fatores se relacionam diretamente à natureza do prego e o meio ao redor. Um prego de ferro poroso e sem revestimento, em um meio ácido e quente, com muitos íons para interagir com a superfície, é a situação em que ele vai enferrujar mais rapidamente.
Importância
Pregos são alguns dos vários objetos de metal sujeitos à ferrugem. Também conhecida como corrosão, ela causa um dano químico a objetos de metal e pode levar a perda da integridade estrutural e a falhas. Falhas podem danificar veículos, habitações, pontes e uma variedade de bens de consumo. A reação química da ferrugem é a oxidação (perda de elétrons) do ferro.
A química da ferrugem
A oxidação do ferro começa com a perda dos elétrons envolvendo o ferro em solução. Esses elétrons produzem íons de hidróxido na presença de água e oxigênio. Dependendo do nível de oxigênio presente, o ferro oxidado vai ficar com uma carga positiva de +3 (altos níveis de oxigênio) ou +2 (pouco oxigênio). Esses íons são instáveis e vão continuar reagindo com a água e o oxigênio para produzir óxido de ferro (Fe2O3), comumente conhecido como ferrugem.
Íons
A formação e as reações do íons são de primordial importância para o aumento da taxa de enferrujamento. A formação dos íons de ferro pode ser aumentada por condições ácidas e presença de outros íons (eletrólitos). Em soluções ácidas, existe mais íons de hidrogênio (H+), esses íons retiram elétrons do ferro, então o aumento da acidez vai aumentar a produção de íons de ferro e, dessa forma, a formação de ferrugem. A adição de sais à água também gera íons que podem retirar elétrons do ferro, produzindo resultados similares.
Temperatura
Temperatura é uma medida de movimento. A nível atômico e molecular, o aumento da temperatura permite aumento da taxa de interações. Isso pode levar a um aumento na velocidade de reação. Aumentar a temperatura da reação de formação da ferrugem, aumenta a mobilidade molecular da água, do hidrogênio e do hidróxido, o que pode aumentar a produção de íons e a formação da ferrugem.
Estrutura
A estrutura do prego é outro fator para a formação da ferrugem. Isso ocorre pela diferença na área superficial exposta à água e aos íons presentes nela. Isso é importante porque 10 pregos com o mesmo design básico (na escala de 1/10 do tamanho), vão enferrujar mais rápido do que um só prego de mesma massa. Logo, a pesar dos diferentes pregos terem a mesma massa, sua área superficial exposta vai modificar diretamente a taxa de formação da ferrugem.
Prevenção
A primeira linha de defesa contra a ferrugem é criar uma barreira entre o prego e a umidade do ar. Isso pode incluir um revestimento de óleo, tinta ou galvanização. Galvanização do ferro consiste em uma cobertura de zinco que cria uma barreira física e química contra a formação de ferrugem. Adicionalmente, reverter as condições para a formação de ferrugem vai evitá-la -- soluções alcalinas e temperaturas baixas.
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Referências
Sobre o Autor
Dr. Bob Goat is a health and fitness writer. His research experience includes embryology, immunodiagnostics, genetic engineering and stem cells with expertise in gene and protein expression modification and embryonic development. He has had work published in academic journals, presented research at several national and international conferences and received numerous awards. He has a Ph.D. in medical science.