De ce nu ruginește oțelul inoxidabil?

Rugina este o amenințare constantă pentru fier, care oxidează ușor atât în aer, cât și în apă. Chiar și oțelul (un aliaj dur de fier cu urme de carbon) ruginește ușor, ceea ce înseamnă că oxidarea poate deteriora oțelul din clădiri, mașini și electrocasnice. Totuși, de ce nu ruginește oțelul inoxidabil?

Cu toate acestea, oțelul inoxidabil nu pare să ruginească. De ce nu ruginește oțelul inoxidabil?

• Vantablack, „cel mai negru negru”, ar putea salva astronomia
• Un studiu aduce vești bune: Riscul de demență scade în rândul generațiilor mai tinere

Pe scurt, compoziția chimică a oțelului inoxidabil împiedică oxigenul din aer și din mediul înconjurător să ajungă la fierul din oțel, prevenind reacția nocivă de oxidare. Oțelul obișnuit ruginește când fierul reacționează chimic cu oxigenul, formând oxid de fier (rugină). Deși rugina nu este de obicei dăunătoare pentru oameni, aceasta poate coroda drastic fierul, făcându-l nesigur și inestetic.

De ce nu ruginește oțelul inoxidabil?

Oțelul obișnuit este un aliaj format din aproximativ 99% fier și între 0,2% și 1% carbon. În schimb, oțelul inoxidabil conține între 62% și 75% fier, până la 1% carbon și mai mult de 10,5% crom. De asemenea, acesta conține de obicei câteva procente de nichel, care îl face mai rezistent și mai ușor de prelucrat.

Cromul este elementul cheie pentru rezistența la rugină a oțelului inoxidabil. Cromul reacționează cu oxigenul din mediul înconjurător (de obicei din aer, dar și sub apă) pentru a crea un „strat pasiv” de oxid de crom (Cr2O3) pe suprafața metalului. Acest strat împiedică oxigenul să ajungă la fierul din oțel și astfel previne formarea ruginii, explică Live Science.

Stratul pasiv de pe oțelul inoxidabil are doar câțiva nanometri grosime și este invizibil. De asemenea, acest strat se poate „autovindeca” dacă este deteriorat și nu reacționează chimic cu alte substanțe, ceea ce îl face ideal pentru utilizarea în producția alimentară, chirurgie și alte aplicații.

Când a fost inventat oțelul inoxidabil?

Oțelul inoxidabil modern a fost dezvoltat în 1912 de către metalurgistul englez Harry Brearley, care studia aliaje de oțel pentru a preveni coroziunea în țevile de arme. Deși aliajul său nu era potrivit pentru arme, Brearley a observat după câteva săptămâni că acest material nu ruginea, ceea ce l-a determinat să îl perfecționeze și să îl introducă în industrie în 1915.

În prezent, oțelul inoxidabil reprezintă aproximativ 4% din oțelul utilizat anual la nivel mondial, adică aproape 2 miliarde de tone. Cu toate acestea, este mai complex și mai costisitor de produs, de obicei de trei până la cinci ori mai scump decât oțelul obișnuit, din cauza incluziunii unor elemente metalice speciale, precum molibdenul, pentru aplicațiile subacvatice.

Din cauza costurilor ridicate, majoritatea aplicațiilor care necesită oțel utilizează oțel obișnuit, fie în condiții în care nu ruginește, fie protejat de un strat exterior de vopsea sau alt înveliș. Totuși, oțelul inoxidabil este utilizat pentru mai multe aplicații ca niciodată, inclusiv în producția și siguranța alimentară.

Potrivit lui Kantha Shelke, specialistă în știința alimentelor la Universitatea Johns Hopkins (SUA), oțelul inoxidabil are multe avantaje în comparație cu alternativele: rezistă la coroziunea provocată de acizii alimentari și de substanțele chimice de curățare și nu contaminează alimentele cu care intră în contact. De asemenea, este durabil, mai puternic decât aluminiul și igienic, având o suprafață neporoasă care poate fi curățată și dezinfectată ușor.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. De ce îmbătrânim?

Apă plată sau carbogazoasă: Care este mai bună pentru sănătate?

Test de cultură generală. De ce căscăm?

Ar putea fi peștii uciși de fulgerele care lovesc lacuri?