Roest (metaal)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Verroeste auto's
Het roesten kan ijzer volledig wegvreten
Een smid verwijdert roest met zand voor het lassen

Roest is het roodbruine materiaal dat ontstaat wanneer ijzer reageert met zuurstof in de aanwezigheid van water. Het is een mengeling van ijzeroxide en hydroxylgroepen. Roesten is de veelgebruikte term voor een vorm van corrosie van ijzerhoudende materialen zoals staal.

Chemische samenstelling[bewerken]

Een voorbeeld van de chemische samenstelling is: Fe2O3.

IJzer wordt in natuurlijke staat gevonden in het erts hematiet als ijzeroxide. Metaalvormig ijzer heeft de neiging naar deze staat terug te keren wanneer het blootgesteld wordt aan lucht en water. Deze corrosie is te wijten aan de oxidatiereactie die plaatsvindt wanneer ijzermetaal terugkeert naar een energetische voorkeurstoestand. Hierbij komt energie vrij. Het roestproces kan voorgesteld worden in drie basisstappen:

  • de vorming van ijzer(II)-ionen uit het metaal
  • de vorming van hydroxylgroepionen
  • hun reactie samen, met de toevoeging van zuurstof

Wanneer staal in contact komt met water begint er een elektrochemisch proces. Aan het oppervlak wordt het ijzer geoxideerd tot ijzer(II):

Fe → Fe2+ + 2e-

De elektronen die vrijkomen verplaatsen zich naar de uiteinden van de waterdruppel, waar er meer opgeloste zuurstof voorhanden is. Ze reduceren de zuurstof en het water tot hydroxylgroepionen:

4e- + O2 + 2H2O → 4OH-

De hydroxide ionen reageren met de ijzer(II)ionen en nog meer opgeloste zuurstof om ijzeroxide te vormen. Deze hydratatie is veranderlijk, maar de meest algemene vormen zijn:

Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 → 2(Fe2O3.xH2O) + 2H2O

Roest is dus gehydrateerd ijzer(III)oxide. Corrosie gaat sneller in zeewater door de hogere concentratie aan natriumchloride-ionen, waardoor de oplossing beter geleidt. Roesten kan ook versneld worden door zuren, en vertraagd door basen.

Gehydrateerd ijzeroxide is doorlaatbaar voor lucht en water, zodat het metaal verder roest zodra er een roestlaag bestaat. Uiteindelijk wordt de hele ijzermassa omgezet in roest.

Gevolgen van roest[bewerken]

Doordat ijzerroest een groter volume heeft dan het materiaal waaruit het ontstaan is, worden constructies waarin roestend ijzer is opgesloten, uit elkaar gedrukt. Roest is dan ook een van de grootste vijanden van het behoud van oude bouwwerken, bruggen en dergelijke (zie het artikel betonrot).

Bescherming tegen corrosie[bewerken]

Er zijn verschillende methodes om corrosie te vermijden of af te remmen:

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]