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Un chiodo, se esposto agli elementi per un lungo periodo di tempo, subisce alcuni cambiamenti familiari. La lucentezza argentea di una nuova unghia lascia spazio a macchie bruno-rossastre, che poi si diffondono per coprire l'intera unghia. Il contorno nitido si ammorbidisce, coperto di rugosità e consumato da piccole fosse. Alla fine, la ruggine raggiunge il nucleo, fino a quando non puoi rompere l'unghia tra le dita. Alla fine l'unghia si sgretola completamente, lasciando solo una macchia in polvere. La causa di tutto ciò è una reazione chimica tra il ferro nell'unghia e l'ossigeno disciolto nell'acqua che incontra.
Reazione chimica
La formazione di ruggine dipende da due reazioni chimiche. Il primo è noto come dissoluzione anodica, che ha luogo quando il ferro nell'unghia è esposto all'acqua. L'acqua reagisce con il ferro rubando due elettroni dal ferro, lasciandolo carico positivamente. L'ossigeno disciolto nell'acqua interagisce quindi con il ferro caricato positivamente in una seconda reazione chimica, legandosi con esso per creare ossido ferroso. L'ossido ferroso è la sostanza rossastra più comunemente indicata come ruggine.
Cause di ruggine
Poiché una delle reazioni chimiche che causano la ruggine richiede la presenza di acqua e la seconda reazione richiede ossigeno, la ruggine può formarsi solo quando sia l'acqua che l'ossigeno possono raggiungere le molecole di ferro nell'unghia. Sfortunatamente, sia l'acqua che l'ossigeno sono prontamente disponibili nell'atmosfera, quindi anche le unghie non protette in un ambiente desertico soccomberanno alla ruggine, anche se il ferro esposto ad alta umidità o l'acqua di mare arrugginirà molto più rapidamente. L'acciaio arrugginisce così come il ferro perché è una lega composta principalmente da ferro.
scalata
Lo scaling è l'ossido ferroso che rimane attaccato all'unghia. Poiché l'ossido ferroso è una molecola più voluminosa rispetto al ferro originale, occupa più spazio, il che distorce la forma dell'unghia mentre arrugginisce. Ciò spiega anche il fatto che quando un intero barilotto di unghie si arrugginisce, si fondono in una massa coesiva. L'ossido di ferro di un chiodo si lega all'ossido di ferro dei suoi vicini, saldandoli insieme. Il ridimensionamento è ciò che fa aderire le cerniere arrugginite e scricchiolano e le catene arrugginite scricchiolano.
Corrosione
La corrosione è l'aspetto più distruttivo della ruggine. Poiché l'ossido ferroso è meno resistente del ferro originale, si buca e si sfalda facilmente. Peggio ancora, a differenza degli ossidi di rame, l'ossido ferroso non fornisce alcun tipo di patina protettiva. Un chiodo arrugginito può arrugginire fino al centro senza che il rivestimento esterno della ruggine fornisca alcuna protezione. Quando troppo del ferro originale è stato convertito in fragile ossido di ferro, perderà l'integrità strutturale e si sbriciolerà in polvere. Dato abbastanza tempo, acqua e ossigeno, anche grossi pezzi di macchinari di ferro si rovineranno letteralmente a nulla.