زنگ آهن یک واکنش شیمیایی طبیعی است که عموما از واکنش اکسیژن با اجسام فلزی ایجاد می‌شود. آهن و فولاد یکی از پرکاربرد‌ترین فلزات در جهان هستند که به دلیل کارایی و استحکامی که دارند مورد استفاده و توجه سازندگان و صنعتگران قرار گرفته‌اند. در مقابل، فلز آهن یک مشکل اساسی نیز دارد و آن این است که اگر درست پوشش داده نشود به راحتی دچار خوردگی و زنگ‌زدگی می‌شود. این زنگ زدن آهن سبب ایجاد یک لایه قرمز، قهوه‌ای یا نارنجی رنگ روی فلز می‌شود. از همین رو بسیار مهم است که برای محافظت و مقاوم‌سازی ابزار و مقاطع آهنی و فولادی همچون تیرآهن، میلگرد، ورق سیاه و لوله در برابر خوردگی اقدامات لازم را انجام دهیم و زنگ‌زدگی را از روی آن‌ها پاک کنیم. فرایند زنگ زدگی بر حسب اینکه تحت تأثیر چه شرایطی رخ دهند، نوع زنگ زدن فلز و راه از بین بردن آن و جلوگیری از رخداد این فرایند می‌تواند متفاوت باشد. این موارد همه بر کیفیت و در نهایت بر قیمت آهن تاثیر دارد.
چه عواملی باعث زنگ زدن آهن می‌شود؟
زنگ زدن آهن در میان تمام فلزات دیگر رایج‌تر و شناخته شده‌تر است. این فلز وقتی در مجاورت اکسیژن هوا و رطوبت قرار می‌گیرد، طی یک واکنش شیمیایی اکسید می‌شود و لایه اکسید آهن که به زنگ آهن معروف است، بر روی سطح فلز آهنی دیده می‌شود. زنگ آهن به‌طورمعمول به رنگ قرمز و قهوه‌ای دیده می‌شود و اگر آن را از نزدیک و با دقت دیده باشید، به صورت پوسته جدا شده از آهن است. زنگ زدگی آهن نوعی واکنش اکسیدی است زیرا یون‌ها از آهن جدا شده و به اکسیژن اضافه می‌شوند. ضمن اینکه اکسیژن به تنهایی نمی‌تواند سبب اکسید شدن آهن شود و نیاز به مقداری رطوبت دارد. آب شور، دی اکسید کربن و مواد اسیدی نیز از دیگر موارد موثر بر اکسید شدن آهن هستند. در واکنش اکسید شدن آهن، آب و رطوبت موجود در محیط مثل یک الکترولیت عمل می‌کنند و در واکنش با co2 که در هوا وجود دارد، اسید کربنیک ایجاد می‌کند که نوعی اسید ضعیف است و الکترولیت قوی‌تری نسبت به آب است. واکنش زنگ زدن آهن به شکل زیر است:
Fe(s)⟶〖Fe〗^(۲+) (aq)+〖۲e〗^-
فلز زنگ زده به خاطر از بین رفتن برخی از خصوصیاتش ارزان‌تر است همان‌طور که می‌دانید برخی مقاطع فولادی و فلزی در بازار به صورت دست دوم و استوک معامله و استفاده می‌شوند مثلا قیمت تیرآهن دست دوم ارزان‌تر از نوع درجه یک و نو است.
زنگ زدن آهن چه تاثیری روی آن دارد؟
به طور کلی زنگ زدن آهن و فلزات آهنی یک نوع خوردگی و اکسید شدن است. زنگ زدن آهن به دو نوع زنگ‌زدگی مخرب و زنگ‌زدگی پایدار تقسیم می شود. نوع پایدار آن نوعی زنگ زدگی است که سبب ایجاد یک لایه روی فلزی شده و از خوردگی آهن در قسمت‌های زیرین جلوگیری می‌کند. نوع مخرب آن باید به سرعت برطرف شود اگر زنگ‌زدگی به موقع از سطح فلز پاک نشود سبب از کار افتادگی و تغییرات فراوانی در فلز می‌شود و حتی در مواردی سبب می‌شود آهن خواص اولیه و ویژگی‌های خود را از دست بدهد. آهن پس از زنگ زدن استحکام و مقاومت خود را که یکی از اصلی‌ترین پارامترهایی است که به‌خاطر آن از این فلز استفاده می‌شود را از دست می‌دهد و در نهایت به یک تکه فلز بدون خاصیت تبدیل می‌شود.
معایب زنگ زدن آهن، ماشین آلات و ابزار چیست؟
زنگ زدن آهن و عموما زنگ آهن بیشتر در ماشین‌‌های صنعتی، ابزارآلات و جاهایی که آهن با اکسیژن بیشتر در ارتباط است، به چشم می‌خورد. از آن‌جایی زنگ زدگی آهن می‌تواند مشکلات و پیامدهای منفی بسیاری را به‌وجود بیاورد باید جدی گرفته شده و به‌سرعت رفع شود. به‌عنوان مثال ابزارآلات آهنی و چرخ‌دنده‌ها اگر زنگ بزنند حرکت آن‌ها متوقف می‌شود و کاربری خود را از دست می‌دهند و حتی ممکن است امنیت ما را به‌خطر بیندازند یا ضرر مالی بسیاری به بار بیاورند. به‌طورکلی باید گفت که قبل از خرید مقاطع فلزی و تیرآهن حتما به این مورد توجه داشته باشید زیرا برخی ساختمان‌ها با توجه به شرایط محیطی در هوای بسیار مرطوب ساخته می‌شوند و امکان زنگ زدگی فلزات و اسکلت آن زیاد است.
راه‌های جلوگیری از زنگ زدن آهن
برای جلوگیری از فرایند اکسید آهن و زنگ زدن آن، راه‌های زیادی وجود دارد که هر یک ممکن است پروسه و هزینه متفاوتی داشته باشند چراکه زنگ زدگی فلز آهن با فلزاتی مثل آلومینیوم و مس کاملا متفاوت است. برخی راه‌های جلوگیری از زنگ زدن آهن به شرح زیر است:
گالوانیزه کردن آهن: گالوانیزه کردن یک روش رایج است که در آن لایه‌ای از فلز روی (زینک) بر سطح فلز قرار داده می‌شود. به‌عنوان مثال ورق گالوانیزه نوعی ورق فولادی است که با ایجاد پوشش در برابر رطوبت و خوردگی محیطی مقاوم شده است در نتیجه قیمت ورق گالوانیزه متفاوت از انواع دیگر آن است.
ایجاد یک لایه دیگر بر روی سطح آهن: در ابتدا برای اینکه فلز آهن زنگ نزند می‌توانیم بر روی سطح آن لایه پوششی قرار دهیم تا از تماس مستقیم با اکسیژن و رطوبت در امان باشد. جنس لایه پوششی می تواند بر اساس کاربرد و میزان محافظت متفاوت باشد. در برخی از مواقع حتی رنگ زدن سطح آهنی نیز می‌تواند موثر باشد. اما این روش تا زمانی از فلز محافظت می‌کند که لایه پوششی بر سطح آن وجود داشته و از بین نرفته باشد.
سیاهکاری یا بلویینگ آهن: در این روش با استفاده از روغن‌های ضدزنگ و ضدخوردگی انجام می‌شود. حتی در مواردی از گریس برای جلوگیری از زنگ زدگی آهن استفاده می‌کنند. البته این مقاومت تا مدتی محدودی وجود دارد و پس از اتمام این بازه زمانی مشخص، باید روغن ضدزنگ را مجددا تمدید کنید.
محافظت کاتدی: این محافظ کمک می‌کند تا جریان الکتریکی در جسم آهنی به‌وجود بیاید تا میزان زنگ زدن آن را به حداقل برساند. در محافظت کاتدی، مقداری بار منفی به سوی جسم موردنظر روانه می‌شود که خوردگی و زنگ زدن آهن را به حداقل می‌رساند. ایجاد محافظت کاتدی، نیازمند مهارت و دانش بالایی بوده و برای استفاده از آن باید از علم و تجربه افراد مجرب در این حوزه استفاده کنید.
رفع زنگ زدگی میلگرد
میلگرد یکی از آهن‌آلات بسیار کاربردی در حوزه ساختمان سازی است و اکثر افراد با مشکل زنگ زدن این قطعه آهنی روبهرو می‌شوند. با توجه به ابعاد و کاربرد این تولید آهنی، به کار بستن شیوه‌های ذکر شده چندان مفید نیست. بهترین و ساده‌ترین راه برای جلوگیری از زنگ زدن میلگرد، قرار دادن آن در داخل مقدار زیادی شن و ماسه است. زمانی که روی میلگرد مقدار زیادی شن و ماسه ریخته شود، میزان زنگ زدگی این قطعه آهنی به حداقل می‌رسد و می‌توانی تا مدتی از سلامت آن اطمینان خاطر داشت. قیمت میلگرد که این عملیات روی آن انجام شود گران‌تر است.
راه‌های از بین بردن زنگ آهن
هرچند روش‌هایی برای مقابله با زنگ‌زدگی و پیشگیری از زنگ زدن آهن وجود دارد اما به دلایل مختلف گاهی این اتفاق رخ می‌دهد و باید به فکر از بین بردن آن باشیم تا ضمن جلوگیری از گسترش این مشکل، فلز زنگ زده را تمیز و پاک‌سازی کنیم.
برای از بین بردن زنگ‌زدگی آهن به‌صورت خانگی می‌توانیم از محلول‌های شیمیایی و موادی مثل سرکه سفید یا استیک اسید، جوش شیرین یا سدیم هیدروژن کربنات، آبلیمو یا لیمو، جوهر لیمو یا اسید سیتریک، فسفریک اسید، اگزالیک اسید استفاده کنیم.
البته زنگ زدایی تنها به استفاده از روش‌های شیمیایی محدود نمی‌شود بلکه می‌توان برای از بین بردن زنگ آهن از روش‌های علمی و کاربردی مانند سندبلاست، شات بلاست، واترجت، لیزر و الکترولیز استفاده کنیم. همچنین روش‌های دیگری مانند اسیدشویی یا استفاده از شوینده‌های دیگری هم وجود دارد که خیلی توصیه نمی‌شود.
سخن پایانی
اگر قصد خرید مقاطع آهنی با کیفیت را دارید و دوست ندارید با مشکل زنگ‌زدگی روبهرو شوید، می‌توانید به آهن‌رسان اعتماد کنید. آهن‌رسان با بیش از سی سال تجربه در حوزه فروش مقاطع آهنی درجه‌یک و ارتباط با بهترین کارخانه‌های تولید آهن‌آلات می‌تواند توقعات شما را بر طرف کند. برای خرید محصولات مورد نیازتان می‌توانید با پشتیبانی و تیم فروش آهن‌رسان با شماره ۳۱۹۱۶ تماس گرفته و ضمن اطلاع از قیمت لحظه‌ای آهن، از امکان سفارش تلفنی و غیرحضوری بهره‌مند شوید.
سوالات متداول
آیا همه فولادها زنگ می‌زنند؟
خیر، برخی از آلیاژها فولاد مثل استنلس استیل در برابر خوردگی مقاوم هستند و زنگ نمی‌زنند.
آیا زنگ آهن همیشه قرمز رنگ است؟
خیر، رنگ اکسید آهن گاهی قهوه ای متمایل به قرمز و زرد است.
آیا آهن زنگ زده مقاومت کمی دارد؟
بله، آهن اکسید شده خاصیت و استحکام اولیه خود را از دست داده و مقاومت کمتری دارد.
روش های خوبی برای از بین بردن زنگ زدن آهن گفتید. اما آیا روش هایی برای پیشگیری از زنگ زدن آهن وجود داره؟ و آهنی با خاصیت کاملا ضد زنگ داریم که بعدا بدنبال پاک کردن زنگ آهن نباشیم؟
بله روز های زیادی برای این کار وجود داره و باز هم بله آلیاژهایی از آهن و فولاد ساخته می شود که در برابر خوردگی مقاوم هستند.
برای از بین بردن زنگ زدگی آهن آیا رنگ آمیزی روی آهن زنگ زده راه مناسبی هست یا ابتدا باید با یکی از روش هایی که گفتید، زنگ های آهن زدوده بشه؟؟
همونطور که گفته شده، بهتر است که ابتدا زنگ زدگی ها و اکسیدهای سطح فلز تمیز شوند تا هم رنگ کاری با کیفیت انجام شود و هم دوباره دچار خوردگی نشود