Per capire come funziona e si diffonde la ruggine, devi prima capire cos'è la ruggine. "Ruggine" è il nome comune per ciò che è scientificamente noto come ossido di ferro, una forma di corrosione che si verifica quando il ferro (o una delle sue leghe, come l'acciaio) reagisce con l'ossigeno e c'è acqua (o umidità dell'aria pesante) presente.

Anche altri metalli hanno processi di ossidazione, ma lo fanno diversamente e il risultato non è comunemente considerato ruggine. La corrosione del rame è verde (e rappresenta il colore della Statua della Libertà) mentre la corrosione dell'alluminio si diffonde molto lentamente.
Il processo molecolare di diffusione

Il processo di corrosione dei metalli è un processo elettrochimico. Succede a livello molecolare quando gli elettroni si trasferiscono dalle molecole di ferro alle molecole di ossigeno circostanti, cambiando la composizione del ferro e trasformandolo in ruggine. Questo sta succedendo per stirare tutto il tempo. In effetti, è impossibile trovare un pezzo di ferro senza almeno un po 'di ossido presente al suo interno. Tuttavia, il tasso di ruggine è generalmente leggero e lento ma è accelerato dall'acqua, specialmente se l'acqua ha un'alta concentrazione di elettroliti (sostanze nell'acqua che aiutano gli elettroni a muoversi). Ecco perché la presenza di sale fa sì che la ruggine si diffonda di più rapidamente.
Diffusione

La ruggine non si diffonde attraverso il contatto come un'infezione biologica. Invece, il processo di ossidazione del ferro avviene indipendentemente in base alle condizioni che circondano un particolare pezzo di metallo. Ciò significa che se una parte del pezzo viene esposta all'acqua, all'ossigeno e agli elettroliti ma la ruggine del pezzo viene mantenuta pulita e asciutta, il metallo protetto non riposerà alla velocità del metallo bagnato.

Le leghe di ferro avranno diversi tassi di corrosione in base alla loro composizione.
Come funziona la prevenzione

L'acciaio è comunemente protetto dalla ruggine attraverso un processo noto come zincatura. In questo processo, l'acciaio verrà immerso con un rivestimento di zinco, che protegge l'acciaio reagendo con le molecole d'acqua. Se il rivestimento di zinco su un pezzo di acciaio zincato viene graffiato o raschiato, l'area esposta sarà vulnerabile alla ruggine.