.

01 июня 2017

Всё, что нужно знать об очистке и удалении ржавчины с поверхности маникюрного инструмента.


Вопросы очистки, удаления ржавчины и предупреждения ее появления на поверхностях инструментов, сделанных из ржавеющих и нержавеющих марок сталей, время от времени поднимаются среди тех, кто работает с металлом, его обработкой, а также заточкой и реставрацией металлических инструментов и изделий. Ниже сделана небольшая попытка ответить на некоторые из таких вопросов. Не знаю, на сколько приведенная информация окажется полезной для читателя, но в 2015-16 годах она сэкономила бы мне немало нервов и времени))

Как удалить ржавчину. ТЕОРИЯ.

Здесь как раз все просто. Если отбросить механический способ (когда ржавчина убирается металлической щеткой, наждачной бумагой или вращающимся абразивным кругом) и традиционное замачивание в керосине, то проще всего ее удалить одним из промывочных растворов на основе соляной, серной или фосфорной кислоты. Конечно, перед удалением ржавчины (см. термин ржавчина) с поверхности изделий таким способом, для хорошего контакта металла с кислотой, нужно очистить деталь от смазки и загрязнений. Иногда очищаемая от ржавчины поверхность может быть частично окрашена. Если при удалении ржавчины вам необходимо сохранить краску или лак, то лучше выбрать раствор с кислотой, которая не принесет ей вреда.

В растворы с использованием кислоты, чтобы одновременно с отделением ржавчины не происходило разъедание поверхности металла (особенно это актуально при очистке режущего инструмента), добавляют т.н. ингибиторы (см. термин ингибитор коррозии). Благодаря наличию ингибиторов реакция металла с кислотой замедляется, а основное действие кислоты направляется на растворение самой ржавчины.
Ржавчина состоит из смеси оксида железа Fe2O3 и гидроксида железа FeO(OH). Конечно она не защищает сам металл от воздействия воздуха и влаги, а в некоторых случаях - и от более агрессивных щелочных средств.
Наиболее простым и доступным ингибитором, не мешающим реакции кислоты с оксидами железа и задерживающим растворение металла является препарат под названием уротропин (продается в аптеках в виде раствора). Например, на 1 литр 5% раствора кислоты требуется 0,1 грамм уротропина как ингибитора.

Читайте также: Причины появления ржавчины.

Через некоторое время, после погружения в раствор с кислотой, ржавчина отстает от поверхности металла и при промывке может быть легко удалена щеткой или даже просто водой. Еще момент. После удаления ржавчины указанными выше растворами (особенно раствора соляной кислоты), для предотвращения повторного ржавления в воздушной среде, после промывки теплой водой, рекомендуется сделать пассивирование раствором (см. термин пассивация) аммиака и высушить горячим воздухом (последнее можно заменить протиранием с губкой).
Ингибитор (лат. inhibere: задерживать) - общее название веществ, подавляющих или задерживающих течение физиологических и физико-химических, главным образом ферментативных, процессов (Википедия).
Несколько "если": 1) Классики утверждают, что если очищаемое от ржавчины изделие (из т.н. ржавеющей стали - ZAT) имеет полированную поверхность рекомендуется применять растворы кислоты небольшой концентрации (например, 5-10% серной кислоты H2CO4) с введенными ингибиторами; 2) Если вернуться к керосину, то вместо него эффективнее применять насыщенный раствор парафина в самом керосине (в бутылку с керосином на неделю насыпают стружку парафина, полученным раствором смазывают заржавевший участок, оставляя его таким на несколько дней, затем промывка); 3) Если налет ржавчины слишком большой, изделие обрабатывают этой же смесью керосина и парафина, а вот после удаления ржавчины деталь промывают сначала в керосине, потом в бензине, затем на несколько часов погружают в раствор квасцов (продается в аптеке) и уксуса (1 часть квасцов на 100 частей уксуса).

Ну и конечно, надо помнить, что на работы с составами для удаления ржавчины распространяются такие же правила, как и при работах с едкими щелочами...

Как удалить ржавчину с инструмента. ПРАКТИКА.

Если отталкиваться от практики удаления следов ржавчины на маникюрном инструменте, сделанном из т.н. нержавеющей (ржавчина является следствием санитарной обработки инструмента в агрессивных средах) и ржавежщей сталей, то здесь основной проблемой видится недопущение повреждений режущей кромки лезвий от действия кислоты и сохранение блеска полированных поверхностей с восстановлением первоначального внешнего вида.

За последние несколько лет я перепробовал, наверно, с десяток в т.ч. и уже готовых растворов с 5-15% содержанием разных кислот (в основном соляной и серной кислоты) и добавок. Что не понравилось? Не устроила низкая скорость очистки (до 10-15 мин - имхо, это очень много) для не самых сложных случаев, иногда потеря глянца полированной поверхности (когда на нержавеющих сталях в сложных случаях увеличивалось время выдержки в растворе, например, серной кислоты до 20 мин) и пересушенная кожа на руках (случайных попаданий не удается избежать, а работа в перчатках значительно увеличиваю время).

На этом этапе мои эксперименты окончились, когда весной 2016 года я случайно наткнулся на препарат с раствором щавеливой кислоты. Я ни в коем случае не настаиваю, но на сегодня для меня, палочкой-выручалочкой (в первую очередь при очистке инструмента из нержавеющей стали) стала именно щавеливая кислота. Я использую уже готовый ее раствор - не знаю, какие там включены добавки, но проблемы с сухостью и раздражением кожи исчезли, а его работоспособность и себестоимость меня вполне устраивает.

Надеюсь, что мои слова о щавеливой кислоте не звучат как реклама?)) Тем не менее, если вы любитель смелых экспериментов, отмечу, что эту кислоту не сложно найти в магазинах для пчеловодов. Одного пакета (20гр, 10грн), как на снимке ниже, вполне хватит, чтобы попробовать.


На снимке ниже из личного архива - кусачки погружены в самостоятельно приготовленный раствор щавеливой кислоты. В соседней аптеке уротропина не оказалось, поэтому пришлось обойтись без него.

Если у читателя нет опыта работы с подобными средствами по очистке от ржавчины, то я рекомендую начать с 5% раствора. Думаю, что пересчитать пропорции из расчета нужного объема не составит больших проблем. Добавлю, что будет не лишним легкое покачивание емкости с раствором и работа в перчатках.


В практике нередко встречается инструмент из углеродистой, т.н. ржавеющей, стали со следами ржавчины (см. фото в заголовке). При очистки с использованием раствора из щавелевой кислоты эти участки будут иметь серый стальной цвет. Это же касается и полированных участков инструментов из ржавеющей стали - после обработки в щавелевой кислоте и промывки возможно потребуется их полирование.

Если говорить в общем, то в подавляющем большинстве случаев меня устраивает использование упомянутого выше раствора на основе щавеливой кислоты. Исключением являются отдельные случаи: 1) не устраивает время (20-30 мин против привычных 1-2 мин) очистки забытого в сухожаре инструмента с застаревшей ржавчиной, на которой присутствуют следы биологических материалов; 2) обработка инструмента из углеродистой стали приводит к окислению открытых поверхностей с необходимой последующем полировании); 3) очистка инструмента из нержавеющей стали с отклонениями от нормы в ее хим.составе или режимов термообработки и закалки приводит к окислению поверхностей с необходимым последующим полированием.

Недавно мне представился случай поработать с уже готовым раствором на основе фосфорной кислоты, купленном в одном из украинских магазинов. Не могу сказать, что он лучше того, что я применяю в данный момент: с одной стороны - нет окисления до серого цвета инструмента из углеродистой стали, с другой - крайне низкая эффективность в работе. Тем не менее, на ближайшее время вопрос с удалением ржавчины я для себя закрыл. Недавно мне попался безвымянный (без указания действующего реагента) раствор, который закрыл все мои проблемы...

Замечу также, что для режущего инструмента проблемой станет выход на РК глубокой ржавчины, переходящей в мелкие и немелкие раковины и каверны (см. термин каверна). В этом случае не только теряются режущие свойства инструмента, но и происходит значительное разрушение поврежденного участка кромки с вероятностью ее дальнейшего выкрашивания. Также обращаю внимание мастеров маникюра и парикмахеров на тот момент, что самостоятельное использование средств для удаления ржавчины требует аккуратности и соблюдения инструкций и рекомендаций их производителя. Если принять во внимание, что появление ржавчины на вашем инструменте, во многих случаях, является следствием невыполнения инструкций и рекомендаций производителей средств дезинфекции и стерилизации, то удаление ржавчины возможно имеет смысл доверить заточнику, который лучше знаком с проблемой и выберет оптимальный путь для ее решения...

Как предотвратить ржавчину.

Предотвращение ржавчины металла обычно сводится защите его поверхностного слоя, например: гальванизация, т.н. катодная защита металла, лакокрасочные покрытия, воронение или покрытие тонким слоем металла (оцинковка, лужение, хромирование и т.д.). Защитой же для нержавеющей стали обычно является формирующийся пассивирующий слой оксида хрома, приводящий к образования оксидной пленки. Один из примеров пассивации с применением аммиака описан выше в "ТЕОРИЯ". Кстати говоря, одним из технологических вариантов пассивирования является воронение и оксидирование.
Пассива́ция металлов - переход поверхности металла в неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоёв соединений, препятствующих коррозии (Википедия).
В интернете можно встретить несколько простых, на первый взгляд, способов пассивации некоторых нержавеющих сталей по ASTM A967. Лично не пробовал и не знаю, насколько это будет актуально для инструментов, проходящих агрессивную санитарную обработку (например маникюрный и парикмахерский инструмент) или работающий в условиях кухни (например кухонные ножи) с его постоянной мойкой, в т.ч. и с использованием разных химических средств. Ниже приведены несколько таких методов, кислотное содержание которых удаляет из поверхности нержавеющей стали свободное железо (и др. поверхностные загрязнения), одновременно способствуя образованию оксидного слоя хрома/никеля, выступающего а качестве барьера для дальнейшей коррозии.

1. Погружение в р-р азотнай кислоты (20-25%, 50-60°С) на мин. 20 мин;
2. Погружение в р-р азотнай кислоты (20-45%, 20-30°С) на мин. 30 мин;
3. Погружение в р-р лимонной кислоты (4-10%, 60-70°С) на мин. 4 мин;
4. Погружение в р-р лимонной кислоты (4-10%, 50-60°С) на мин. 10 мин;
5. Погружение в р-р лимонной кислоты (4-10%, 20-50°С) на мин. 4 мин.

С учетом того, что коррозионная стойкость будет выше с увеличением содержания никеля и хрома в сплаве, а сами сплавы имеют разный химический состав, эффективность пассивации данным способом может быть разной для разных марок сталей. Если читателю интересен данный способ защиты от коррозии, то возможно он обратит внимание и на пассивацию по AMS 2700, QQ-P-35 - эти и другие документы не сложной найти через любой поисковик, например Гугл с ключевыми словами "Passivation of Stainless Steel".

Из народных рецептов: 1) Чтобы предохранить от ржавления столярный или слесарный инструмент, его смазывают с помощью кисточки раствором 10 г воска в 20 мл бензина. Воск растворяют в бензине на водяной бане, не используя открытого огня (бензин огнеопасен); 2) Полированный инструмент очищают, нанося на его поверхность раствор 5 г парафина в 15 мл керосина; 3) Старинный рецепт мази для защиты металла от ржавчины: растапливают 100 г свиного жира, добавляют 1,5 г камфоры, снимают с расплава пену и смешивают его с графитом, растертым в порошок, чтобы состав стал черным. Остывшей мазью смазывают инструмент и оставляют его на сутки, а потом полируют металл шерстяной тканью. - Ни чего из этого не пробовал, но вполне возможно, что что-то из перечисленного и имеет право на жизнь.

P.S. Примеры работы по очистке маникюрного инструмента от ржавчины с фотографиями ДО и ПОСЛЕ смотрите на ЭТОЙ странице...
При написании статьи использованы материалы: Справочник химика (том 5) и сайта www.alhimik.ru, advancedplatingtech.com
ZAT (Днепр, Украина)
http://www.zat24.com/

Создана 01.06.17, посл.обновление -

2 коммент.:

  1. Добрый день! Хочу попробовать приготовить раствор щавелевой кислоты с уротропином, нашел последний в ветаптеке в растворе 40%, подойдет ли такой уротропин и сколько его надо добавить в раствор? 0,1г/л это же 1 капелька, этого будет достаточно ?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте, Сергей. Что касается дозировки уротропина, то в статье приведена ее минимально безопасное значение в 0,1 грамм на литр. Для разных кислот и температур оно может быть увеличено до 2, а в некоторых источниках и до 2,5-2,8 грамм. Какое именно значение этого препарата нужно для нужно приготовления раствора из щавеливой кислоты я затрудняюсь сказать. Когда я экспериментировал с таким раствором, то у меня была версия, что уротропин снизит окисляемость углеродистой стали при удалении ржавчины с последней. Но проверить не удалось из-за отсутствия уротропина. Сейчас я часто использую уже готовый раствор щавеливой кислоты, но уротропин в его составе не указан... Ветеринарный - не знаю. Я бы попробовал, добавив 3-4 капли на литр воды (с учетом пересчета из 40%), ну а вы уже смотрите сами, как вам кажется более удобным...

      Удалить

Авторизация через через аккаунты Google (Gmail, G+ и т.д.) Запрещены ссылки на другие сайты. Комментарии премодерируются, их появление может занять некоторое время.