Rugina costă sute de miliarde de dolari în fiecare an, cum se descurcă oamenii cu ea?

Rugina nu numai că face ca suprafețele metalice să-și piardă strălucirea, dar slăbește și în tăcere structurile, provocând pagube mari, de la bicicletele din curte până la podurile vechi de zeci de ani.

Ai lăsat vreodată o bicicletă metalică afară, în ploaie, timp de câteva zile, iar după scurt timp, suprafața lucioasă va apărea într-un strat maroniu-roșiatic, exfoliant și aspru? Aceasta este rugina, „inamicul tăcut” al metalului - Foto: AI

Rugina poate apărea peste tot în jurul nostru. La biciclete sau mașini, ploaia și vântul pe termen lung vor coroda cadrul și șasiul. Țevile vechi de apă sunt adesea corodate din interior, provocând scurgerea apei cu o culoare roșiatică-maronie. Chiar și în bucătărie, apa stagnantă din jurul chiuvetei sau al robinetului poate lăsa cu ușurință pete galben-portocalii care sunt greu de îndepărtat...

La scară mai mare, rugina atacă navele și podurile de oțel și poate provoca scurgeri, ducând la incidente grave și pierderi economice uriașe.

Cum se formează rugina ?

Rugina este rezultatul unei reacții chimice numite oxidare. Când suprafețele de fier sau oțel intră în contact cu apa (sau umezeala) și oxigenul din aer, atomii de fier încep să piardă electroni, practic „pierzând energie”, în timp ce oxigenul „captează” acei electroni. Combinația dintre fier, oxigen și apă creează oxid de fier (Fe₂O₃), care este patina roșiatică-maronie familiară.

Acest strat de rugină are o structură poroasă și se decojește ușor, permițând apei și oxigenului să pătrundă adânc în interior, provocând continuarea procesului de coroziune. Acesta este și motivul pentru care o mică pată de rugină pe cadrul sau balustrada mașinii se poate răspândi rapid dacă nu este tratată prompt.

În plus, mediile sărate, cum ar fi zonele de coastă sau zonele în care se folosește sarea de drum pentru topirea gheții, vor face ca reacția de oxidare să se producă de multe ori mai rapid, deoarece sarea crește conductivitatea apei, ajutând electronii să se deplaseze mai repede în timpul procesului de coroziune.

Costând sute de miliarde de dolari în fiecare an

Rugina nu este doar o problemă estetică sau tehnică, ci și o povară economică uriașă. La nivel global, costul reparării, întreținerii și înlocuirii echipamentelor, vehiculelor și structurilor corodate este estimat la sute de miliarde de dolari în fiecare an.

În industria transporturilor, rugina deteriorează șasiurile mașinilor, cadrele bicicletelor și șinele de tren, provocând condiții nesigure și scurtând durata de viață a vehiculelor.

În sectorul industrial, conductele sau rezervoarele de petrol și apă corodate pot avea scurgeri, provocând întreruperi ale producției și daune aduse mediului.

În cazul infrastructurii podurilor și maritime, coroziunea oțelului care nu este tratată prompt poate duce la prăbușire, defecțiune sau revizii costisitoare.

Conform multor studii, simpla aplicare a unor măsuri antirugină adecvate poate economisi 15-35% din costurile anuale de întreținere și înlocuire, reducând în același timp riscul de incidente grave.

Metode eficiente de prevenire a ruginii

Datorită înțelegerii mecanismului chimic al ruginii, oamenii au găsit numeroase soluții pentru a preveni sau încetini procesul de coroziune. Câteva măsuri comune includ:

Acoperirea suprafeței: Vopseaua acționează ca un „strat de ploaie” pentru metal. Stratul de vopsea previne contactul direct al oxigenului și umezelii cu suprafața de fier și oțel, doi factori indispensabili pentru formarea ruginii. Prin urmare, de la tocurile ușilor din fier, garduri, până la carenele navelor sau grinzile podurilor, acoperirea periodică nu numai că ajută la creșterea duratei de viață, dar menține și un aspect strălucitor de nou.

Păstrați obiectele uscate: Umiditatea este un „factor” care „contribuie” la rugină. De aceea, uneltele metalice trebuie depozitate în zone uscate și bine ventilate sau cu dezumidificatoare. În cazul mașinilor de exterior, acoperirea lor de ploaie și vânt ajută, de asemenea, la reducerea riscului de coroziune.

Galvanizare: Tehnica de galvanizare creează un strat „sacrificial” de metal pe exteriorul fierului. Zincul se oxidează mai întâi, formând un strat durabil de oxid de zinc care împiedică oxigenul și apa să ajungă la fierul de dedesubt. Această metodă se găsește frecvent pe stâlpii de utilități, structurile metalice sau gardurile exterioare.

Utilizarea oțelului inoxidabil: Oțelul inoxidabil este un aliaj de fier cu crom și alte metale. Atunci când este expus la aer, cromul creează un strat ultra-subțire de oxid de crom, de sute de mii de ori mai subțire decât un fir de păr, dar extrem de durabil și transparent. În special, această peliculă are capacitatea de a se „auto-repara”: dacă este zgâriată, cromul va reacționa rapid cu oxigenul pentru a regenera stratul protector. Datorită acestui fapt, oțelul inoxidabil este utilizat pe scară largă, de la cuțite, chiuvete, până la echipamente medicale .

Folosind microscoape electronice cu transmisie, oamenii de știință pot observa cum atomii individuali de metal pierd electroni și se oxidează. De exemplu, aluminiul, atunci când este expus la oxigen sau vapori de apă, formează imediat un strat durabil de oxid de aluminiu care previne reacțiile ulterioare, spre deosebire de fier, care are un strat poros de rugină ce permite continuarea coroziunii.

Cercetări mai aprofundate asupra acestui proces ar putea duce la materiale mai rezistente, de la poduri și celule solare până la avioane mai sigure.

MINH HAI

Sursă: https://tuoitre.vn/gi-set-gay-ton-hang-tram-ti-usd-moi-nam-con-nguoi-doi-pho-the-nao-20250812163539127.htm