En el contexto del trabajo de reparación de automóviles, suponga que una superficie de metal tiene óxido. ¿Importa si se elimina todo el óxido antes de pintar la superficie metálica? Si importa, ¿por qué?
Parece que al menos algunos afirmarán que puede hacer esto, p. Ej. la empresa Krylon .
Cómo he tratado de resolver esto yo mismo:
Estoy asumiendo que el área de la superficie cubierta de óxido afectará qué tan bien se adhiere la pintura a la superficie. ¿Quizás esto solo puede ser un problema en términos de durabilidad y sellado del metal de la atmósfera?
Si se rige por un proceso más complejo, ¿en qué proceso (s) se debería profundizar? Sin embargo, también supongo que (como sugiere el enlace antes mencionado) que hacer que la superficie sea lo más suave posible con óxido suelto y escombros eliminados dará mejores resultados, es decir, ¿resultados que se aproximan a los de no tener óxido en absoluto? ¿Nunca será tan bueno como simplemente eliminar todo el óxido? Sé que «estoy preguntando de una manera que es difícil de cuantificar, pero» ¿qué tan bueno «será, en comparación con haber eliminado todo el óxido?
Después de estudiar el artículo de Wikipedia sobre óxido También imagino que de los equilibrios de deshidratación tenemos que incluso una pequeña área de óxido puede: $$ \ ce {Fe (OH) 2 < = > FeO + H2O} $$
Incluso suponiendo que el óxido esté sellado correctamente de la atmósfera, parece que puede crear un nuevo $ \ ce {H2O} $ debajo de esta capa protectora.
Pero necesitamos oxígeno para la reacción clave que ocurra: $$ \ ce {O2 + 4e ^ – + 2H2O – > 4OH ^ -} $$
De esto cómo funcionan las cosas , tengo:
Como se forma ácido y el hierro se disuelve, parte del agua comenzará a descomponerse en sus partes componentes: hidrógeno y oxígeno.
¿Cómo se descompone exactamente el agua en hidrógeno y oxígeno? De un libro de texto de química (Masterton & Hurley) tengo:
Por ejemplo, el agua no se descompone espontáneamente a los elementos por el reverso de la reacción mencionada anteriormente $$ \ ce {2H2O (l) – > 2H2 (g) + O2 (g)} $$ no espontáneo.
Pero la electrólisis ciertamente puede crear estos elementos. ¿Pero puede suceder en este entorno? ¿Sellado bajo una superficie de pintura? ¿Cómo se ve la química?
De la fórmula química tengo que podemos obtener hidróxido de: $$ \ ce {4e ^ – + 2H2O (l) + O2 (g) – > 4OH ^ – (aq)} $$
Sin embargo, aún así, ¿desde dónde se introduce el oxígeno nuevo en el sistema, asumiendo que la atmósfera está realmente completamente aislada de este sistema interno que tiene lugar debajo de la superficie de la pintura?
¿Debería importar, suponga que ambiente es de aproximadamente 1 atmósfera de presión y que la temperatura varía entre -10 y 40 grados Celsius.
Comentarios
- He estado eliminando la mayoría de los óxido con esmerilado y cepillo de alambre, todavía quedan pequeñas áreas de color oscuro muy adheridas a la corrosión. Lavo con agua jabonosa, caliente si es posible, enjuago, seco y pinto. He visto agua con jabón recomendada por varias empresas de pintura diferentes. Parece que el jabón da como resultado una especie de capa casi protectora sobre el acero para que no se oxide mientras se seca. Siempre he asumido que si el óxido restante es fino, la pintura se adherirá a él. También asumí que el óxido en sí es relativamente inerte y no se esparcirá ni se degradará más
- [con ‘ t] a menos que entre más humedad a través de la pintura . Claramente, esto no es tan bueno como pulir con chorro de arena al 100% metal blanco, pero me ha funcionado. ¿Siempre he sospechado un poco de las afirmaciones de convertir óxido en una capa inerte cuando parece que ya es bastante inerte?
Respuesta
¿Cómo se descompone exactamente el agua en hidrógeno y oxígeno?
A medida que se forma el ácido y se disuelve el hierro, parte del agua comenzará a descomponerse en sus componentes: hidrógeno y oxígeno.
Eso es una simplificación excesiva. La reacción común para los metales activos (sin incluir el hierro) es $$ \ ce {Mg + 2 H2O – > Mg (OH) 2 + H2 ^} $$
El hierro no reacciona de esta manera.Sin embargo, reacciona con ácidos, por ejemplo, con ácidos clorhídricos $$ \ ce {Fe + 2 HCl (aq) – > FeCl2 ( aq) + H2 ^} $$
La reacción es bastante lenta incluso para ácidos no oxidantes concentrados. Sin embargo, en presencia de oxígeno y en ácidos diluidos ocurren dos reacciones subsecuentes, la anotada arriba es seguida por $$ \ ce {4FeCl2 + 10H2O + O2 = 4Fe (OH) 3 v + 8HCl} $$
La segunda reacción elimina eficazmente el hierro de la solución, fijando significativamente la reacción general. Sin embargo, incluso sin ácido presente, incluso en condiciones ligeramente básicas, el hierro reacciona lentamente con el agua en presencia de oxígeno libre, formando óxido. El proceso se ve obstaculizado solo a un pH superior a 10 o en ausencia de oxígeno libre. Dado que el agua natural suele ser ligeramente ácida debido a la presencia de dióxido de carbono disuelto, el hierro siempre se oxida al contacto con el agua y la atmósfera. Esta, en realidad, es una razón por la que se regula la capa de hormigón sobre el marco de acero: el hormigón siempre contiene agua y las capas superficiales rápidamente pierden basicidad debido a la reacción con el dióxido de carbono atmosférico, por lo que el acero cerca de la superficie del hormigón se oxida rápidamente, aumentando de volumen y rasgando concreto desde adentro.
En el contexto de trabajos de reparación de automóviles, suponga que una superficie de metal tiene óxido sobre ella. ¿Importa si se elimina todo el óxido antes de pintar la superficie metálica? Si importa, ¿por qué?
Sí, importa. El óxido es débil, por lo que cualquier pintura sobre él se mantendrá débil. Mientras la película de pintura sobre la parte oxidada se rompa, el agua y la atmósfera entran en contacto con el metal y comienzan a erosionarlo, lo que da como resultado que se destruya más película de pintura. Por eso es fundamental eliminar todo el óxido de la superficie que se está pintando. El chorreado abrasivo, si tiene el equipo, es probablemente la mejor manera. Si bien algunas pinturas se pueden aplicar sobre óxido, debería ser una capa muy delgada, e incluso así preferiría la pintura tradicional a la superficie limpia de todos modos.
Comentarios
- Entonces, ¿el proceso que permite que la formación de óxido continúe incluso después de que se haya aplicado pintura sobre el óxido es básicamente que la pintura no sella correctamente? En teoría, si la pintura no se agrieta, ¿no existe una química que permita que el metal continúe oxidándose?
- @AttributedTensorField si es una pintura antioxidante adecuada (es decir, a prueba de agua y aire) que formó una película densa e ignorando el aire y el agua que estaban sellados bajo la pintura, no hay tal química de la que ‘ sea consciente. Teóricamente hablando, el oxígeno y el agua tienen una velocidad de difusión distinta de cero incluso a través de películas bastante densas, por lo que el proceso puede continuar incluso entonces, pero el tiempo de falla sería muy grande.
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La mayoría de las pinturas evitarán que el oxígeno y el agua entren en contacto con el metal. Por lo general, el óxido debajo de la pintura permitirá que la pintura se desprenda. Algunas pinturas, como Rust-Oleum , se pueden aplicar sobre óxido, pero la mayoría no.
Además, con el óxido, normalmente tiene una superficie irregular que se ve a través de la pintura y da la impresión de un trabajo de pintura mal hecho.
Respuesta
A veces, la mejor química es simplemente PREVENIR la química del óxido en primer lugar.
Así que, además de los problemas de química ya bien cubiertos, creo Es muy importante que antes de recubrir la superficie subyacente, esa superficie sea a la vez lisa y sólida . Los viejos se refieren a es «sano».
Así que he descubierto que una razón importante para eliminar todo el óxido, a menudo mediante lijado, es ayudar a lograr «suavidad y sólido «; en otras palabras, no para afectar la química de la superficie, sino para ajustar las características físicas de la superficie.
He descubierto que en la actualidad casi todas las capas de pintura tienen pequeños agujeros en ellos que aparecen más tarde. Estos pequeños agujeros son quizás de burbujas o suciedad en la pintura mientras se aplica. Pasan algunos años y comienzan a aparecer pequeñas manchas de óxido, que luego se agrandan con el tiempo.
Si prepara cuidadosamente la superficie cada vez antes de que esté recubierta, puede minimizar la posibilidad de estos pequeños agujeros. En otras palabras, asegurándonos nuevamente de que la superficie esté lisa, para que la suciedad de la capa anterior no se pegue, y para que la superficie esté limpia para no dar burbujas de nada a lo que aferrarse.
Varias capas ayudan, pero solo si cada nueva capa se aplica nuevamente con cuidado.
Por cierto, otra fuente de agujeros en la pintura donde comienza a formarse óxido son los lugares donde ocurren los impactos, como donde las rocas golpean los guardabarros, o donde las superficies se conectan y la expansión y contracción pueden romper la junta de pintura a tiempo.
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Algo que aparentemente se perdió en la página web de Krylon. «Si la superficie aún tiene mucho óxido después de que se haya eliminado todo el óxido suelto, comience con Krylon® Rust Protector ™ Rust Converting Primer o Krylon® Rust Tough® Rust Fix. Este imprimador cambia químicamente el óxido en una superficie impermeable que se puede pintar. Rocíe directamente sobre el óxido restante para proteger contra una mayor corrosión «. Estos productos contienen ácidos que se supone que atacan, sellan y «convierten» el óxido. Otras afirmaciones de Krylon y Rustoleum son exageraciones en cualquier clima excepto en un desierto alto.
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Si no puede limpiar a «metal blanco», deberá utilizar un revestimiento de conversión, como se ha señalado. Es ácido fosfórico con manganeso y sustancias secretas, según la marca. Creo que «Navel Jelly» es la conversión genérica. Los revestimientos de conversión bien en las pruebas de niebla salina, pero no puedo recordar los números reales. Sin embargo, el metat blanco es sin duda el mejor.
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La mejor solución es utilizar una imprimación de primera clase sobre metal limpio, con todos óxido eliminado. El óxido es realmente malo para los revestimientos. Si tiene oxidación o ampollas debajo de la pintura, entonces necesita quitar la pintura y raspar, lijar, fregar o quitar el óxido. He tenido buenos y malos resultados usando un líquido a base de ácido fosfórico (gelatina naval) para disolver el óxido. Traté de averiguar por qué tanta variación y no pude, ¡y en ese momento estaba trabajando como químico de desarrollo de productos de corrosión! Es decir, es una tontería. Hace 20 o 30 años, los RECUBRIMIENTOS de conversión de óxido eran principalmente efectos visuales. (ASÍ que hay disolventes de óxido, destinados a enjuagarse, y conterters de óxido (hechos con resinas de pintura), destinados a formar una capa de imprimación (o capa de imprimación secundaria). Ambos se afirman confusamente que «convierten» el óxido. ¿Cómo puedo preparar una superficie de acero para pintar? Quitar todo óxido. Enjuagar con agua. Enjuagar con agua desionizada. Enjuagar con acetona (elimina la mayor parte del agua). Enjuagar con tolueno (elimina la mayor parte de la acetona). Secar bien. seco. Imprima. Abrigo. Abrigo. Abrigo. YMMV. ¿Podría ayudar un convertidor de óxido «formador de película»? Tal vez en algunas circunstancias. Lo mismo con la gelatina naval. Pero si no puede eliminar todo el óxido más grueso, Realmente atornillado. Lo más probable es que nada prolongue la vida de la pieza (o recubrimiento) mejor que el decapado y el repintado frecuentes. Nota de seguridad: ambos solventes son inflamables. Use al aire libre o con mucha ventilación (y lejos del calor, llamas y chispas ( como teléfonos móviles)).