Le travail des métaux
Corrosion et rouille
Comment éviter la rouille
L'extraction de métal des oxydes de métaux
Comment éviter la rouille
What is rust?
Oh-oh! On dirait que ce vélo a été laissé trop longtemps dehors . Le métal est devenu brun, poreux et s'écaille. Il a rouillé! Ou, pour utiliser un terme de chimie, il s'est corrodé.
Trois choses doivent être présentes pour qu'un objet rouille: Le fer - qui est le composant principal de l'acier. L'oxygène - qui est dans l'air. Et un peu d'eau! L'eau elle-même n'est pas un ingrédient de la rouille. Mais il faut que le fer réagisse avec l'oxygène.
Il y a plusieurs façons de prévenir la formation de la rouille! La chose la plus simple que tu peux faire est de passer de la peinture ou de la laque sur le métal. Ça empêche l'oxygène et l'eau d'entrer en contact avec le fer. Tant que la peinture couvre tout le métal, sans aucune pénétration d'air, le vélo est protégé! Mais même une petite égratignure suffit à laisser entrer de l'oxygène et de l'humidité. Une fois que la rouille commence à se former, elle grandit - s'étend - et envahit plus de peinture.
Et comme la rouille est poreuse ... plus d'oxygène et d'humidité peuvent entrer dans le métal, et la rouille continue à grignoter le métal. Certaines parties du vélo bougent et frottent l'une contre l'autre. Comme la chaîne et les engrenages. Pour ces pièces, il est préférable d'utiliser de l'huile ou de la graisse pour éloigner l'eau et l'air du métal.
Mais regarde ce boulon ici! Il n'est pas peint, et il n'est pas couvert de graisse, et il n'a toujours pas rouillé! Ce boulon est fait d'acier inoxydable. L'acier inoxydable est un mélange de métaux - un alliage. Le métal ajouté dans cet alliage qui le rend résistant à la rouille, est le chrome.
Une chose sympa avec l'acier inoxydable, c'est qu'il se corrode aussi, comme le fer! Mais contrairement à la rouille, la corrosion qui se forme sur l'acier inoxydable n'est pas poreuse. A la place, la corrosion elle-même forme une barrière dure, qui est imperméable à l'air ou à la vapeur d'eau. Une utilisation esthétique du chrome comme protection contre la rouille, est de recouvrir entièrement la pièce d'acier d'une fine couche. Les guidons des vélos et les échappements arrière des motos sont souvent recouverts de chrome -- ils sont chromés.
Il existe d'autres moyens de prévenir la rouille. En voici un jamais utilisé sur les vélos. Rappelle-toi que la rouille est une réaction électrochimique qui commence avec le fer libérant certains de ses électrons vers l'oxygène. Pour empêcher l'oxygène de voler les électrons du fer on peut ajouter un autre métal qui désire encore plus se libérer ses électrons. Le zinc est ce genre de métal.
Le zinc n'est vraiment pas bon pour retenir ses électrons. On a donc mis une grosse barre de zinc sur la coque d'un navire, en contact avec le fer ... Si l'oxygène dans l'eau commence à voler des électrons du fer, alors le zinc offrira rapidement ses électrons à la place, et le zinc se corrodera au lieu du fer. Pour cette raison, ces barres de zinc sont appelées anodes sacrificielles. (Une anode est quelque chose qui veut dégager des électrons, mais on le verra une autre fois.) La même méthode peut être utilisée sur des petites choses, comme un clou. Dans ce cas, on couvre tout le clou d'une couche de zinc.
On dit que le clou est galvanisé. La rouille est le nom commun pour la corrosion du fer. Trois choses sont nécessaires pour que la rouille se produise: Le fer, l'oxygène et l'eau. Voici trois façons de prévenir la rouille: Un: Garder l'oxygène et l'eau éloigné du fer. Deux: mélanger le fer dans un alliage avec du chrome, qui résiste mieux à la corrosion.
Et trois: Connecter le fer avec un métal qui sacrifiera ses électrons, avant que le fer ne le fasse.