У чому підступ: чому не іржавіє ваша каструля
Іржа є постійною загрозою для заліза навколо нас, адже воно легко окислюється як на повітрі, так і у воді
Чи питали ви в себе коли-небудь, чому нержавіюча сталь не іржавіє. Іржа є постійною загрозою для заліза навколо нас, адже воно легко окислюється як на повітрі, так і у воді. Навіть сталь - твердий сплав заліза зі слідами вуглецю - легко іржавіє. Це означає, що окислення пошкоджує сталь у будівлях, автомобілях і приладах. Але, як випливає з назви, нержавіюча сталь - не іржавіє. У чому ж її секрет. Інформатор розібрався в цьому питанні.
Виявляється, вся справа в особливому хімічному складі. Особливий хімічний склад цього блискучого сплаву заліза створює захисний шар на його поверхні, який запобігає іржавінню, йдеться в матеріалі LiveScience. Простіше кажучи, хімічний склад нержавіючої сталі не дозволяє кисню в повітрі та навколишньому середовищі досягати заліза в сталі, запобігаючи шкідливій реакції окислення.
Звичайна сталь іржавіє, коли залізо вступає в хімічну реакцію з киснем з утворенням оксиду заліза. Хоча іржа, як правило, не шкідлива для людини, вона може сильно роз’їдати залізо та робити його небезпечним і потворним. Звичайна сталь - це сплав із 99% заліза та приблизно до 1% вуглецю, тоді як нержавіюча сталь зазвичай містить від 62% до 75% заліза, до 1% вуглецю та понад 10,5% хрому. Нержавіюча сталь також зазвичай містить кілька відсотків нікелю, що може зробити її міцнішою та легшою для роботи.
Відповідь - хром
Хром є ключовим фактором стійкості нержавіючої сталі до іржі. Хром реагує з киснем у навколишньому середовищі, причому зазвичай у повітрі, але й під водою. Це створює так званий пасивний шар оксиду хрому на поверхні металу. Цей шар перешкоджає потраплянню кисню до заліза в сталі та утворенню іржі, пояснюють хіміки.
Пасивний шар нержавіючої сталі має товщину лише кілька нанометрів і тому невидимий. Шар оксиду хрому здатен самовідновлюватися, якщо він пошкоджений. Він не вступає в хімічну реакцію з іншими речовинами, не вимивається за межі поверхні металу. Це робить нержавіючу сталь придатною для виробництва харчових продуктів, хірургії та інших застосувань.
Використання в побуті й деінде
Нержавіюча сталь зараз становить близько 4% сталі, що використовується в усьому світі щороку. А це майже 2 мільярди тонн. Виготовлення нержавіючої сталі є складним і дорогим, зазвичай у три-п’ять разів дорожче від звичайної сталі, а включення спеціальних металевих елементів у сплави (наприклад, для підводних застосувань) може зробити її ще дорожчою. Тож, частіше використовують звичайну чи вуглецеву сталь, а щоб вона не іржавіла, її фарбують.
Та нержавіюча сталь має переваги перед альтернативами: вона стійка до корозії, викликаної харчовими кислотами та хімікатами для чищення - на відміну від алюмінію й міді, й не забруднює їжу, до якої торкається. Нержавіюча сталь довговічна й гігієнічна, міцніша за алюміній і має непористу поверхню, яку можна легко очистити та дезінфікувати.
Випадкове відкриття
Сучасну нержавіючу сталь розробили в 1912 році. Це зробив англійський металург Гаррі Брірлі, який вивчав сталеві сплави для запобігання корозії в стволах гармат. Винахідник створив сплав із заліза, вуглецю, хрому та нікелю. Але він не підходив для ствола пістолета, тож чоловік кинув його у своєму дворі. Кілька тижнів потому Брірлі помітив, що блискучий сплав не поржавів, тож він представив його світові в 1915 році.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал, щоб не пропустити важливих новин. Підписатися на канал у Viber можна тут.
