Hur snabbt rostar järn

  • Varför rostar järn
  • Korrosion rost
  • Hur bildas rost

    • •

    Korrosion innebär att en metall löses upp genom en kemisk reaktion. Vanligtvis reagerar metall med syre och bildar då metalloxider. Utomhus går reaktionen snabbare och det händer olika saker beroende på metall. Några exempel:

    • Järn rostar till olika varianter av järnoxid. Järnoxid är poröst och har det väl börjat rosta går det ganska snabbt för resten av järnet att reagera.
    • När aluminium reagerar med syre får metallen en hinna av aluminiumoxid. Detta lager skyddar mot många reaktioner till exempel med syre vilket gör att aluminium håller sig fint länge så släng därför inga aluminiumburkar i naturen.

    Bild: DEZALB / Pixabay License

    • Koppar ärgar och blir vackert grön. Tänk på hur fina gamla kyrktak kan vara. Det kallas ärga när koppar reagerar med luftens syre och bildar ett lager kopparoxid på metallens yta. Likt exemplet ovan med aluminium skyddar den metallen mot fler reaktioner. Det tar det lång tid för kopparen att brytas ner i naturen.

    Bild: Oskar Uggla /

    •

    Järn i saltvatten.

    Det som händer när järn rostar är att järnet avger elektroner, i detta fall till syre från luften. Det finns normalt alltid lite luft löst i vattnet. När detta sker bildas järnoxider och järnhydroxider:

    Järn + syre + vatten —> järnoxider + järnhydroxider

    Det är järnoxiderna och järnhydroxiderna som tillsammans kallas för rost. Det är alltså inte ett rent ämne, utan en blandning av olika ämnen. Därför går det heller inte att skriva en exakt reaktionsformel för vad som sker.

    Salt snabbar normalt på rostbildningen. När de positivt laddade järnjonerna bildas på järnets yta måste de färdas (diffundera) ut i lösningen, vilket tar tid. Det ansamlas då järnjoner vid järnytan som gör att man får nästan ett slags ”hinna” av positiva laddningar. Dessa bromsar upp rostbildningen eftersom de repellerar ytterligare järnjoner att avges från järnbiten.

    I en saltlösning finns det negativt laddade joner som snabbt kan transporteras till området med järnjon

    •

    Rost

    För andra betydelser, se Rost (olika betydelser).

    Rost är de spröda, porösa och vattenhaltiga järnhydroxider, vanligtvis bruna till rödbruna i färgen, som bildas då järnkorroderar, eller rostar, i närvaro av vatten och syre (oxygen). På grund av rostens porösa natur skyddar det inte det underliggande järnet mot vidare korrosion.

    Rostangreppen bildas i två steg. Först bildas rödbrun rödrost som består av järn(III)oxid och järn(III)oxidhydroxid. Det är ett mindre allvarligt angrepp och kan ofta avlägsnas genom lätt slipning. Det ger i normala fall inte heller något skydd mot fortsatt angrepp utan binder vatten som möjliggör angrepp på djupet. Då bildas gravrost (Järn(II)oxid) som är svart eller mörkbrun.

    I basiska miljöer, till exempel järn som är ingjutet i betong, blir oxiderat järn passiviserat och rostar inte så länge någon del av järnet inte är exponerat för neutral eller sur miljö. Då bildas en så kallad aktiv/passiv-cell där den passiviserade ox