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La ruggine su un'unghia è il risultato di una reazione chimica che dipende da diversi fattori. Questi fattori sono direttamente correlati alla natura dell'unghia e all'ambiente circostante. Un chiodo di ferro poroso e non rivestito in un mezzo acido e caldo con molti ioni che interagiscono con la superficie è la situazione in cui si arrugginirà più rapidamente.
Importanza
I chiodi sono alcuni dei vari oggetti metallici soggetti a ruggine. Conosciuto anche come corrosione, provoca danni chimici agli oggetti metallici e può portare a perdita di integrità strutturale e guasti. I guasti possono danneggiare veicoli, case, ponti e una varietà di beni di consumo. La reazione chimica della ruggine è l'ossidazione (perdita di elettroni) del ferro.
La chimica della ruggine
L'ossidazione del ferro inizia con la perdita di elettroni che coinvolgono il ferro in soluzione. Questi elettroni producono ioni idrossido in presenza di acqua e ossigeno. A seconda del livello di ossigeno presente, il ferro ossidato avrà una carica positiva di +3 (alti livelli di ossigeno) o +2 (bassi livelli di ossigeno). Questi ioni sono instabili e continueranno a reagire con acqua e ossigeno per produrre ossido di ferro (Fe2O3), comunemente noto come ruggine.
Ioni
La formazione e le reazioni degli ioni sono di fondamentale importanza per aumentare il tasso di ruggine. La formazione di ioni di ferro può essere aumentata da condizioni acide e dalla presenza di altri ioni (elettroliti). Nelle soluzioni acide, ci sono più ioni idrogeno (H +), questi ioni rimuovono gli elettroni dal ferro, quindi l'aumento dell'acidità aumenterà la produzione di ioni di ferro e quindi la formazione di ruggine. L'aggiunta di sali all'acqua genera anche ioni che possono rimuovere gli elettroni dal ferro, producendo risultati simili.
Temperatura
La temperatura è una misura del movimento. A livello atomico e molecolare, l'aumento della temperatura consente un aumento della velocità di interazione. Questo può portare ad un aumento della velocità di reazione. L'aumento della temperatura della reazione di formazione della ruggine aumenta la mobilità molecolare di acqua, idrogeno e idrossido, che possono aumentare la produzione di ioni e la formazione di ruggine.
Struttura
La struttura dell'unghia è un altro fattore nella formazione della ruggine. Ciò è dovuto alla differenza della superficie esposta all'acqua e agli ioni presenti in essa. Questo è importante perché 10 chiodi con lo stesso design di base (su una scala di 1/10 della dimensione), arrugginiranno più velocemente di un singolo chiodo della stessa massa. Pertanto, nonostante i diversi chiodi abbiano la stessa massa, la loro superficie esposta modificherà direttamente il tasso di formazione della ruggine.
Prevenzione
La prima linea di difesa contro la ruggine è creare una barriera tra l'unghia e l'umidità nell'aria. Questo può includere un rivestimento di olio, vernice o zincatura. La placcatura in ferro è costituita da un rivestimento di zinco che crea una barriera fisica e chimica contro la formazione di ruggine. Inoltre, invertire le condizioni per la formazione di ruggine lo impedirà: soluzioni alcaline e basse temperature.
