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O que fazer um prego enferrujar mais rápido?

Escrito por dr. bob goat | Traduzido por pamela oliveira

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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