Cos’è la ruggine
Prima di svelarti come togliere la ruggine grazie all’elettrolisi e ad altri semplici metodi “fai da te”, ti consigliamo di impiegare qualche istante per capire con cosa stai avendo a che fare.
Quella che comunemente chiamiamo ruggine è una sostanza di colore bruno rossastro che si forma spontaneamente sulla superficie di sostanze ferrose esposte all’aria umida, dunque all’acqua e all’ossigeno.
Si tratta più precisamente di un processo di ossidazione del ferro: processo chimico naturale in reazione al contatto con l’acqua e ossigeno e che produce una patina che deteriora le qualità intrinseche e strutturali del materiale ferroso.
La ruggine: formula chimica
Chimicamente, la ruggine (anticamente detta anche ferruggine) consiste in una complessa reazione elettrochimica catalizzata dall’acqua in cui il ferro si combina con l’ossigeno (ecco l’ossidazione) a formare ossidi di ferro, tra cui l’ossido ferrico Fe2O3.
Questo, in particolare, si presenta formato da quelle scaglie bruno-rossicce che comunemente chiamiamo ruggine.
Il processo, nonostante avvenga in maniera spontanea, può essere accelerato in presenza di componenti e composti chimici atmosferici come anidride solforosa o nebbie saline.
Traducendo quanto appena visto da parole a formule otteniamo che…
La formula chimica della ruggine è:
2Fe + 3H2O -> Fe2O3 + 3H2O
Dove la parte posta a sinistra della freccia mostra come 2 atomi di ferro reagiscono con 3 molecole d’acqua a formare l’ossido di ferro idrato, composto da ossido ferrico e n molecole d’acqua (le gocce d’acqua in cui precipiteranno proprio la cosiddette scaglie ossidate: la ruggine).
In particolare:
- Fe2O3 indica l’ossido ferrico, detto anche ossido di ferro (III) o triossido di diferro
- 3H2O indica il numero di molecole d’acqua risultanti
- la freccia indica la direzione della reazione chimica, dai reagenti ai composti
Come si forma la ruggine
La ruggine è il prodotto di un processo naturale che possiamo osservare sia in ambienti esterni che interni.
Condizione sufficiente e necessaria perché avvenga, infatti, è l’esposizione ad acqua e soprattutto ossigeno.
L’ossidazione del ferro, contrariamente ad altri elementi come per esempio l’alluminio (che forma uno strato addirittura protettivo – scorri per saperne di più), la ruggine corrode e consuma la superficie del ferro che col tempo si sgretola, esponendo anche gli strati sottostanti allo stesso deterioramento.
I danni della ruggine
Quali possono essere le conseguenze di un materiale ferroso colpito da ruggine?
Soprattutto in ambito industriale, dove le componenti meccaniche ricoprono un ruolo fondamentale nella filiera produttiva, un ingranaggio non funzionante diventa un costo elevato per l’azienda.
Ma non solo: vediamo quali sono tutti i danni che la ruggine può provocare.
- Corrosione
- Consumo
- Bloccaggio
- Deterioramento strutturale
- Esposizione ad agenti atmosferici
- Decolorazione
Insomma, tutti buoni motivi per chiedersi: come è possibile togliere la ruggine dal ferro?
Prima di risponderti, però, dovresti forse sapere che non tutta la ruggine è “cattiva”.
Esistono alcuni processi ossidativi che, al contrario, proteggono il materiale sui quali si formano.
Stiamo parlando della cosiddetta ossidazione anodica, o anodizzazione dell’alluminio.
Se desideri saperne di più, abbiamo dedicato all’argomento un intero articolo che puoi leggere qui.
3 semplici modi per togliere la ruggine dal ferro
1. Metodi fai da te: soluzioni d’acqua
Se prima di affidarti ad un prodotto chimico, vorresti almeno fare un tentativo con metodi alternativi e disponibili in casa, potresti ottenere qualche risultato con queste due soluzioni naturali.
Non è necessario specificare che, trattandosi di metodi “fai da te”, il grado di pulizia ottenuto potrebbe non essere completo e omogeneo.
Acqua e aceto di vino bianco
L’aceto di vino bianco sembra essere la soluzione a tutto: lavare, sgrassare, sbiancare e anche sterilizzare.
Guardando oltre il mito, bisogna ammettere che un fondo di verità c’è: l’aceto (seppur blando) assicura un potere corrosivo dato dall’acido presente al suo interno.
Miscela in una bacinella una soluzione di acqua e aceto e lascia immerso il tuo oggetto di ferro arrugginito.
A questo punto non ti resta che attendere, più tempo lascerai agire l’aceto e più sarà in grado di intervenire sull’oggetto di ferro.
Una volta estratto, sciacqua con acqua e asciuga con un panno.
Sale e Limone
Anche il limone possiede discreto potere corrosivo, specialmente se usato in combinazione con il sale.
Questo metodo funziona così: cospargi il tuo oggetto arrugginito di sale.
Dopodiché strofinalo con un panno imbevuto di limone.
Il principio attivo del limone, reagendo con il sale e con la ruggine, la renderà più morbida facilitandone la rimozione.Pulisci infine l’oggetto con acqua corrente e servendoti di un panno pulito.
2. Spray Lubrificante o Grasso
Spray Lubrificante
Grasso
Se desideri affidarti a prodotti chimici in grado di ripristinare il movimento dei tuoi oggetti in ferro (viti, bulloni, ingranaggi o catene), spray lubrificante o grasso industriale ti assicurano il ripristino quasi totale del loro movimento, annullando l’attrito o sbloccando quelle parti ormai immobili.
In questo caso, l’uso di prodotti simili non rimuove lo strato di ossido ma ne recupererà le funzioni meccaniche.
3. Come togliere la ruggine: l’elettrolisi
Ma cos’è l’elettrolisi?
L’elettrolisi è un processo chimico che scompone le molecole di acqua sfruttando il passaggio di corrente continua di due poli (il catodo, quello negativo, e l’anodo, quello positivo) trasformando così l’energia elettrica in chimica.
In particolare, la corrente fornita da un generatore di 12 volti attraversa il catodo, producendo una reazione che libera ruggine (attratta dall’anodo) e idrogeno: sono proprio gli ioni di idrogeno i responsabile del trattamento elettrolitico del ferro arrugginito, che si libera così del suo strato di ruggine esterno, sotto forma di patina nera facilmente rimovibile.
L’anodo, invece, produrrà ossigeno che si disperde nel bagno elettrolitico.
Strumenti necessari per fare l’elettrolisi
Per rimuovere elettroliticamente la ruggine dal ferro, e in completa sicurezza, ecco di cosa hai bisogno:
- 1 bacinella in acciaio inox (in mancanza è sostituibile con una di plastica)
- 1 caricabatterie da auto a 12 o 24 volt (meglio con regolatore di ampere e protezione a relè)
- 1 cavo di acciaio o rame (bene anche se comune fil di ferro)
- 2 placche d’acciaio
- Acqua e bicarbonato, o soda caustica
- L’oggetto in ferro da trattare
Ti occorrono infine:
- Guanti
- Mascherina
- Occhiali
Queste protezioni sono necessarie perché la soda caustica è altamente irritante.
Il processo di elettrolisi, inoltre, libera idrogeno potenzialmente infiammabile.
Ricordati di proteggerti adeguatamente e di svolgere il trattamento in un locale ben areato.
Processo di elettrolisi: rimozione elettrolitica della ruggine
Ecco come togliere la ruggine dal ferro con l’elettrolisi:
- Riempi la tua bacinella (meglio se in acciaio inox) con acqua.
- Posiziona sopra di essa una bacchetta dove appenderai (immergendoli completamente) i tuoi pezzi in ferro da pulire.
È fondamentale che i pezzi siano stati puliti adeguatamente e che non siano a contatto tra loro o con le pareti della bacinella.
- Diluisci nella soluzione, per ogni litro di acqua, un cucchiaio di bicarbonato o di soda caustica.
Fai attenzione, nel caso di utilizzo di soda caustica, al suo corretto smaltimento terminato il processo.
- Collega la corrente con tensione a 12 volt nel seguente modo:
- Collega il cavo rosso positivo (+) alle pareti del contenitore in acciaio inox o alle bacchette in acciaio
- Collega il cavo nero negativo (-) ai fili metallici a cui hai appeso gli oggetti da pulire
- Non ti resta che osservare la reazione chimica, controllando periodicamente lo stato del bagno elettrolitico. Noterai che gli oggetti reagiranno producendo bolle sulla propria superficie e liberando materiale dal colore scuro.
- Una volta terminato il processo, rimuovi gli oggetti indossando dei guanti, sciacquali con acqua corrente e rimuovi il naturale strato di ruggine rossastra rimanente servendoti di spazzola.
- Asciuga con cura gli oggetti e applica un prodotto per la conservazione (spray o vernice lucida).
