Probabilmente hai familiarità con i danni che la ruggine può causare all'auto in inverno o ad una bicicletta lasciata fuori sotto la pioggia. Ma cos'è la ruggine , davvero?
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Ruggine è il nome comune di un composto molto comune:l'ossido di ferro. Ossido di ferro, la sostanza chimica Fe2 O3 , è comune perché il ferro si combina molto facilmente con l'ossigeno, così facilmente, infatti, che il ferro puro raramente si trova in natura.
La ruggine del ferro (o dell'acciaio) è un esempio di corrosione:un processo elettrochimico che coinvolge un anodo (un pezzo di metallo che cede facilmente elettroni), un elettrolita (un liquido che aiuta gli elettroni a muoversi) e un catodo (un pezzo di metallo che facilmente accetta elettroni).
Quando un pezzo di metallo si corrode, l'elettrolita aiuta a fornire ossigeno all'anodo. Quando l'ossigeno si combina con il metallo, gli elettroni vengono liberati. Quando fluiscono attraverso l'elettrolita fino al catodo, il metallo dell'anodo scompare, spazzato via dal flusso elettrico o convertito in cationi metallici sotto forma di ruggine.
Perché il ferro diventi ossido di ferro sono necessarie tre cose:ferro, acqua e ossigeno. Ecco cosa succede quando i tre si riuniscono:
Quando una goccia d'acqua colpisce un oggetto di ferro, due cose cominciano ad accadere quasi immediatamente. Innanzitutto, l'acqua, un buon elettrolita, si combina con l'anidride carbonica presente nell'aria per formare un debole acido carbonico, un elettrolita ancora migliore.
Man mano che l'acido si forma e il ferro si dissolve, parte dell'acqua inizierà a scomporsi nei suoi componenti:idrogeno e ossigeno. L'ossigeno libero e il ferro disciolto si legano all'ossido di ferro, liberando elettroni. Gli elettroni liberati dalla porzione anodica del ferro fluiscono verso il catodo, che può essere un pezzo di metallo meno reattivo elettricamente del ferro, o un altro punto sul pezzo di ferro stesso.
I composti chimici presenti nei liquidi come le piogge acide, l’acqua di mare e gli spruzzi carichi di sale provenienti dalle strade innevate li rendono elettroliti migliori dell’acqua pura, consentendo alla loro presenza di accelerare il processo di ruggine sul ferro e altre forme di corrosione su altri metalli.
Il ferro reagisce con l'ossigeno e l'acqua per creare ruggine, quindi il modo più semplice per prevenire il processo di ruggine è mantenere la superficie di qualsiasi ferro e leghe di ferro lontana dall'umidità.
Ad esempio, tenere l'auto in un garage asciutto, lontano dalle precipitazioni e dagli sbalzi di temperatura (che possono accelerare il processo di ossidazione) ne prolungherà la vita.
Ma cosa succede quando non puoi semplicemente spostare l'oggetto metallico all'interno? La protezione catodica (CP) è il metodo utilizzato per proteggere qualsiasi cosa, dalle condutture agli scaldabagni e alle navi.
CP si basa sulla reazione elettrochimica dell'elettrolisi. Quando due metalli entrano in contatto con l'acqua, il più elettropositivo dei due metalli cederà i suoi elettroni e si corroderà. Nella CP, il ferro viene accoppiato con un altro metallo più elettropositivo, come lo zinco. Lo zinco è un comune "anodo sacrificale" perché si ossiderà prima del ferro.
Secondo l'American Galvanizers Association, i rivestimenti di zinco possono rallentare la ruggine dal 10 al 100%.
Questo è casualeL'ossido di ferro condivide il nome con il linguaggio di programmazione Rust. A differenza di molti altri linguaggi di programmazione, il linguaggio Rust consente agli sviluppatori la gestione manuale della memoria offrendo allo stesso tempo un controllo del prestito e forti garanzie di sicurezza della memoria. Il codice Rust è principalmente un linguaggio di programmazione di sistema, utilizzato laddove prestazioni e affidabilità sono fondamentali, come sistemi operativi, motori di gioco e sistemi embedded.
Questo articolo è stato aggiornato insieme alla tecnologia AI, quindi verificato e modificato da un editor di HowStuffWorks.
