Sposoby stosowania kwasu ortofosforowego do walki z rdzą

Powszechną „chorobą” metalu (stali i stopów stali) jest rdza. Powstaje ona pod wpływem tlenu, dwutlenku węgla i wody. Mówiąc naukowo, jest to reakcja chemiczna, w wyniku której powstają wodorotlenki i tlenki żelaza. Przy pierwszym pojawieniu się rdzy należy oczyścić powierzchnię wyrobu metalowego i zabezpieczyć ją, ponieważ, w przeciwieństwie do patyny na brązie, rdza na stali nie tworzy warstwy ochronnej.

Tlenki lub wodorotlenki można usuwać na kilka sposobów:

• mechanicznie;
• chemicznie;
• za pomocą urządzeń do piaskowania.

Do chemicznego czyszczenia tlenków nadaje się kwas ortofosforowy, choć najczęściej łączy się obróbkę mechaniczną i chemiczną.

Czym jest kwas ortofosforowy?

Kwas ortofosforowy (fosforowy) – rozpuszczalny w wodzie produkt nieorganiczny, dostępny w postaci 85% roztworu wodnego o syropowatej, bezbarwnej konsystencji. Stosuje się go w różnych gałęziach przemysłu, w tym spożywczym. Jest jednym z głównych składników przy produkcji fosforanowych nawozów chemicznych, a także używany w stomatologii.

Przy produkcji chemii gospodarczej kwas ten jest również dość aktywnie wykorzystywany – występuje prawie we wszystkich fabrycznych środkach do walki z rdzą. Na jego bazie produkuje się podkłady do metalu, a konwerter rdzy zawiera go jako główny składnik.

Środki ostrożności

W razie potrzeby usunięcia rdzy metodą chemiczną, najpierw należy zadbać o swoje bezpieczeństwo – przygotować respirator i rękawice gumowe. Kwas fosforowy to substancja agresywna, która może powodować oparzenia skóry, a jej opary – oparzenia dróg oddechowych i ostre zatrucie. Ponadto jest łatwopalny i wybuchowy.
Wszystkie prace należy wykonywać w dobrze wentylowanych pomieszczeniach, nie dopuszczając do kontaktu substancji ze skórą. Jeśli do tego dojdzie, należy przemyć dotknięty obszar pod bieżącą wodą. W przypadku oparzenia chemicznego na dużej powierzchni należy niezwłocznie zgłosić się do placówki medycznej.

Usuwanie rdzy

Zaletą stosowania kwasu ortofosforowego do chemicznego usuwania rdzy jest to, że nie tylko usuwa on luźną masę tlenków, ale także tworzy cienką warstwę ochronną. Mechanizm powstawania tej ochrony polega na tym, że kwas, trawiąc i pochłaniając tlenek żelaza, fosforanuje powierzchnię. Osoby, które pracowały z tą substancją, mogły zaobserwować, że po obróbce metalu i wyschnięciu na jego powierzchni, w miejscu rdzawego nalotu, tworzy się szarawa warstwa, tłusta w dotyku.

W zależności od stopnia korozji oraz rozmiaru czyszczonej części lub wyrobu można wybrać różne sposoby usuwania tlenków:

• trawienie elementu poprzez całkowite zanurzenie w roztworze;
• jedno- lub wielokrotna obróbka powierzchni kwasem za pomocą wałka lub opryskiwacza;
• nakładanie na metal po wcześniejszym mechanicznym oczyszczeniu.

Trawienie elementów przez całkowite zanurzenie

Przy wystarczającej ilości kwasu fosforowego i odpowiednim pojemniku, najłatwiej jest przeprowadzić usuwanie rdzy metodą całkowitego zanurzenia. W tym celu należy wykonać następujące czynności:

• odtłuścić element dowolnym środkiem czyszczącym i opłukać go;
• napełnić pojemnik roztworem w proporcji: 100-150 g 85% kwasu na 1 litr wody;
• zanurzyć element w pojemniku i pozostawić na 60 minut, od czasu do czasu mieszając roztwór;
• wyjąć i opłukać;
• przygotować roztwór neutralizujący w następujących proporcjach: 50% wody, 48% alkoholu, 2% amoniaku;
• opłukać element przygotowanym roztworem, a następnie czystą wodą i natychmiast wysuszyć.

Nie można pominąć żadnego z powyższych etapów, ponieważ wszystkie są ze sobą powiązane. Na przykład, jeśli nie wykonano obróbki odtłuszczaczem, trawienie przebiegnie nierównomiernie, ponieważ kwas ten nie trawi zanieczyszczeń organicznych i konieczne będzie dodatkowe czyszczenie problematycznych obszarów. Ta metoda nadaje się do elementów o dowolnym stopniu korozji, jednak im grubsza warstwa rdzy, tym więcej czasu potrzeba na czyszczenie.

Porada

Jeśli po końcowym płukaniu powierzchnia nie zostanie natychmiast wysuszona, natychmiast utworzy się na niej wodorotlenek. Suszenie można przeprowadzić dowolną metodą, w tym konwekcyjną.

Nakładanie kwasu na powierzchnię

Jeśli wymiary elementu są duże, nie ma odpowiedniego pojemnika lub brakuje kwasu, można nanieść go na metalową powierzchnię za pomocą opryskiwacza, wałka lub pędzla z naturalnym włosiem. Należy przy tym koniecznie wziąć pod uwagę stopień korozji. W przypadku gdy warstwa rdzy jest gruba, trzeba będzie zastosować metodę kombinowaną i wstępnie usunąć wierzchnią warstwę luźnej masy mechanicznie. Można to wykonać ręcznie lub za pomocą szlifierki kątowej, na którą zakłada się nasadkę – szczotkę metalową lub tarczę listkową.

Po mechanicznym oczyszczeniu należy wykonać odtłuszczenie i nałożyć wodny roztwór kwasu, starając się nie robić przerw. Po dwóch godzinach od nałożenia można zmyć roztworem neutralizującym, a następnie wykonać końcowe spłukanie i suszenie. W przypadku niewielkiej korozji można obejść się bez urządzeń mechanicznych, jednak może być konieczne powtórne zastosowanie.

Porada

Do roztworu kwasu można dodać inhibitor – katapinę, który spowalnia proces chemiczny i zapobiega reakcji z nieutlenionym metalem. Dodaje się go w ilości 1-2 g na litr wody.

Usuwanie rdzy z powierzchni wanien, muszli klozetowych i umywalek

Kwas ortofosforowy można stosować również jako chemię gospodarczą. Dlatego jeśli stoi przed Panem/Panią pytanie – czym usunąć rdzę z muszli klozetowej, proszę spróbować kwasu ortofosforowego. Doskonale radzi sobie z czyszczeniem śladów rdzawej wody w muszlach klozetowych i emaliowanych wannach. Nie nadaje się tylko do wanien akrylowych.

Zastosowanie do powierzchni fajansowych i emaliowanych:

• 100 g 85% kwasu należy dodać do 500 ml wody;
• odtłuścić powierzchnię dowolnym środkiem myjącym;
• szczotką z naturalnym włosiem oczyścić zanieczyszczoną powierzchnię;
• po kilku godzinach (od 1 do 12 – w zależności od ilości nagromadzonych tlenków) zmyć kwas roztworem sody – 1 łyżka stołowa na litr wody.

Zalety tej metody usuwania rdzy – nie trzeba nic trzeć, dzięki czemu nie uszkadza się emalii. Informacja dla gospodarzy domowych, którzy do czyszczenia rdzawego osadu używają «Coca-Coli»: to właśnie kwas ortofosforowy znajdujący się w niewielkiej ilości w tym napoju daje taki efekt. Znacznie bardziej efektywne jest użycie substancji czynnej w odpowiedniej proporcji, a napoje stosować zgodnie z przeznaczeniem.

Porada

Podczas pracy z kwasem proszę pamiętać o zasadach bezpieczeństwa. Nie dopuszczać do kontaktu chemikaliów ze skórą, a jeśli do tego dojdzie, natychmiast spłukać ciepłą wodą z mydłem.

Konwerter rdzy

Konwerter rdzy (modyfikator rdzy) to roztwór wciąż tego samego kwasu ortofosforowego, ale ze specjalnymi dodatkami. W zależności od dodatków, preparaty te dzieli się na kilka grup:

• podkłady gruntujące,
• modyfikatory-stabilizatory,
• konwertery rdzy.

Jako przykład pierwszej grupy można podać podkład gruntujący EWA-0112, składający się z dwóch składników – bazy i 85% kwasu. Stosuje się go jako podkład pod farbę do wyrobów stalowych. Konwerter «Cynkarz» również ma w swoim składzie kwas ortofosforowy z dodatkiem soli cynku i manganu. Dzięki tym dodatkom z przetworzonej rdzy powstaje wzmocniona warstwa ochronna (efekt stopowania metalu). Przed użyciem konwertera należy zapoznać się z instrukcją, a preparat można stosować tylko zgodnie z zaleceniami producenta.

Co wybrać?

Wybierając środek do usuwania rdzy, należy kierować się miejscem jego zastosowania. Do czyszczenia elementów metodą całkowitego zanurzenia potrzebna jest duża ilość kwasu. W tym przypadku zakup kwasu fosforowego o stężeniu 85% będzie uzasadniony zarówno z praktycznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia. Jeśli jednak trzeba nie tylko usunąć rdzę, ale także stworzyć warstwę ochronną pod powłokę lakierniczą, samodzielnie przygotowany roztwór nie będzie odpowiedni. W takiej sytuacji lepiej kupić fabryczny konwerter rdzy z wszystkimi niezbędnymi dodatkami.

Należy również uwzględnić, czy zostanie nałożona warstwa podkładu, czy nie. Konwertery-modyfikatory zwiększają hydrofobowe i inhibitujące właściwości podkładu, ale same w sobie nie są podkładem. Natomiast po zastosowaniu konwertera-podkładu można bezpośrednio pokryć metal farbą.

Podsumowując, warto podkreślić, że kwas fosforowy tworzy warstwę ochronną na okres międzyoperacyjny. Oznacza to, że bez pokrycia lakierem metal będzie podatny na korozję.