Het roesten van metalen

[Majid]

Hallo ik heb een vraagje,
Waarom roesten metalen sneller in een zuur milieu?
Bij voorbaat dank

[Psylor]

Metalen roesten niet als ze onder gedompeld zijn in een zure oplossing. Gezien jij het over roesten heb ga ik er van uit dat jij als metaal staal bedoeld. Staal is reactiever in zuur mileu dan in alkalisch milieu. Als je staal ophangt in een zure omgeving waar voldoende zuurstof beschikbaar is zal er daardoor snel vliegroest ontstaan. (simpel uitgelegd)

[Thionyl]

Roesten is een zeer complex gebeuren en heeft meerdere stappen.
Standaard is nodig: IJzer, water en zuurstof. Elke ionische toevoeging versnelt het. Zelfs zout aan zee of pekel. 
Dat zuur extra versnelt zal wel komen doordat dat de toch al zwakke oxidebescherming "aanvalt" en het ijzer rechtstreeks contact krijgt met zuurstof + water.  enz.
 
Er zijn wat standaard proefjes die dat proces goed laten zien, als je wilt dan vertel ik wel erover. 

[Majid]

Dank jullie wel en ik zou graag wat over de proefjes willen horen.
Ik was aan het lezen over zure regen en dat het corrosief is en daardoor (metalen) constructies aantast. Ik heb gelezen dat dat door het zuur komt en ik vroeg me af hoe zuur er dan precies voor zorgt dat  een metaal roest of oxideert.

[Jan van de Velde]

hier vind je een mechanisme uitgelegd:
 
http://www.jesc.ac.cn/jesc_en/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=19910205
(blz 40 voor redoxvergelijkingen)

[Thionyl]

@ Jan, denk dat dat een paar niveautjes te ver is.
@ Majid, wat weet je van scheikunde? Ik dacht je gewoon wat standaard proefjes over roesten enz.  te vertellen die je krijgt op school, als je begint met scheikunde. Dus zonder formules, indien mogelijk en met alom verkrijgbare spulletjes en stofjes. Hoor het wel. 

[Majid]

Dankjewel voor het pdf bestand ik weet alleen niet zeker of je de goede link hebt gestuurd aangezien ik hier een pdf van 7 pagina's uit download.
Ik weet wel aardig wat van scheikunde, maar ik snap niet hoe een zuur (hogere concentratie H+ ionen) de snelheid van het oxideren (elektronen opnemen) van metalen kan beïnvloeden. Ik ben benieuwd welke reacties in gang worden gezet door het zuur en waarom. Ik zou het niet erg vinden als het op een lastige manier wordt uitgelegd. Bij voorbaat dank

[Jan van de Velde]

Dankjewel voor het pdf bestand ik weet alleen niet zeker of je de goede link hebt gestuurd aangezien ik hier een pdf van 7 pagina's uit download.
 

let op de paginanummers in het document

[Thionyl]

Zal je het dan uitleggen, zoals ik het zie. Maar klem me er niet aan vast svp. Is niet echt mijn vakgebied binnen Chemie.
 
Als je toch al aardig wat af weet van scheikunde, dan weet je dat er een oxide-huidje zit op het metallisch ijzer en de H+ (aq) reageert daarmee. Het is tenslotte een onedel metaal. Vaak is dat ijzer ook nog eens niet 100% zuiver, dus gemengd met andere stoffen. Daardoor is het ook nog eens complex om precies te zeggen wat er gebeurt. Het ene IJzeren voorwerp roest sneller of trager dan de andere daardoor.
Maar Ok de H+(aq) reageert met het oxide-huidje daarmee komt er Fe2+ vrij enz. om verder te gaan oxideren tot Fe3+ door zuurstof. Maar zuur (dat is misschien? je punt/vraag)  tast ook dat vrije IJzer aan en maakt vrij snel van Fe--> Fe2+ + 2e. Vraag me af of dat als katalytisch gezien moet worden, versnellen zal het zeker doen.
Geleidbaarheid speelt ook zeker een rol in dat roestproces, vandaar ook de pekel enz.
 
Die elektronen zorgen ervoor dat er OH- gevormd wordt uit water en zuurstof en daardoor ontstaat er IJzer(2)hydroxide, wat onstabiel is. Dat reageert vrij snel naar IJzer(3)hydroxide) door zuurstof, dat is wel stabiel, maar.......... dan kan/gaat er ook een ander proces plaatsvinden. Dat IJzer(3)hydroxide vormt een hydraat (zeg maar kristal) met water. Vooral als dat IJzer af en toe opdroogt merk je dat en er dus ook verschil is tussen droog en nat. Daarom is vooral die grens zeer roest-gevoelig. Ook dat hydraat kan in samenstelling soms anders zijn, afhankelijk v/d omstandigheden. Hoe dan ook, dat hydraat heeft een groter volume! (is ook doorlaadbaar voor water en zuurstof)en breekt daardoor mechanisch van het metallisch IJzer, daardoor komt er weer metallisch IJzer vrij en begint alles van voren aan en zo roest IJzer totaal weg.
 
Zal er wel kritiek op krijgen, maar alla.
 
Overigens is IJzer toch wel een buitenbeentje, chemisch gezien, en voor ons van levensbelang. Wist je dat er zelfs metallische IJzer kristallen te vinden zijn op Aarde? IJzer is ook van belang of grens bij kernfusie enz enz. Best een interessant atoom. 
 
 
PS Op Wiki staat dat IJzer gewoon reageert met puur water, om dit proces van roesten op gang te brengen. Klopt volgens mij ook niet echt. Maar interessant is het. Hoor het wel als iemand het beter weet.
 
 
O ja, zag dat er al eerder items over waren. Dus gebruik je zoekfunctie in deze. Succes. 

[Psylor]

Om de invloed van zuur goed te kunnen zien zou je de Machu test kunnen uitvoeren, al dan niet in stappen. Een stalen plaat ondergedompeld in oplossing van azijnzuur en demiwater roest namelijk niet. Als hieraan zuurstof toevoegt in de vorm van waterstofperoxide dan kan er wel roestvorming plaats vinden, dit wordt nog eens versneld door er NaCl als oxidator aan toe te voegen.
 
Idee voor een test is 5 oplossingen, genoeg om een goed ontvette stalen paneel er volledig in onder te dompelen. (zie hieronder hoe de machu oplossing eruit ziet) Maak oplossing 1 aan als de machu oplossing, in oplossing 2 laat je de NaCl weg, in oplossing 3 de waterstofperoxide, in oplossing 4 het zuur en in oplossing 5 zowel het zout als de waterstofperoxide. Door elk uur de panelen te beoordelen op het opp% roest kan je het verschil zien wat elk van deze toevoegingen veroorzaakt.
 
 
In de machu oplossing gaat:
- 50 g/l NaCl (of gewoon keukenzout)
- 10 g/l IJsazijn (100% azijn) of anders 100 g/l keukenazijn (doorgaans is dit tussen de 8 en 15% m/m)
- 5 g/l 30% waterstofperoxide (H₂O₂)
- Demiwater (genoeg om de boel aan te vullen)
 
 
Misschien leuk om te weten, deze test wordt doorgaans uitgevoerd op gelakte panelen waar opzettelijk een 1 mm brede kras in de lak is gezet. Dit wordt gedaan om te kijken hoelang het paneel met de lak het volhoud in de oplossing totdat de lak loskomt. Zo is een eis dat een stalen paneel met een PE poedercoating van 60 tot 120 μm dik na 48 uur uur in de oplossing maximaal 5 mm onthechting mag hebben vanaf de kras. Hierbij moet wel vermeld worden dat na 24 uur het waterstof peroxide gehalte weer aangevuld moet worden omdat dit langzaam uit de oplossing gaat en op reageert in het corrosieproces.
 
Zie voor de volledig test ook: http://powdercc.com/images/pdf/Machu%20Test.pdf
In deze tekst staat overigens onterecht vermeld dat 48 uur machu test overeenkomt met de 1000 uur (neutrale) zoutsproei test. Dit komt namelijk eerder overeen met 250 a 500 uur zoutsproei. Maar omdat het electrochemisch proces anders verloopt kan dit behoorlijk afwijken per legering en conversielaag welke tussen het substraat en de coating zit.

[Majid]

Dank jullie wel allemaal!
Ik heb deze website ook nog gevonden
http://www.oldtimerrestauratie.com/index.php/oppervlaktebehandelingen/74-versla-het-corrosiespook-deel-1

[Thionyl]

Ik vind die site behoorlijk oppervlakkig. Want weet je nu het verschik tussen corroderen en roesten? 
Roesten doet alleen IJzer. 

[gertje 2004]

ik had een vraagje
is roest organisch (natuurlijk), organisch (synthetisch) of anorganisch?
en wat is een PET-fles organisch (synthetisch) of anorganisch?
alvast bedankt

[mathfreak]

Onder een organische verbinding verstaan we een verbinding die in ieder geval koolstof en waterstof bevat. Roest is dus geen organische verbinding, maar polyetheen (PET) wel.