Rautaoksidia, punaruskea yhdistettä, kutsutaan yleensä ruosteeksi. Se muodostuu, kun rauta ja happi reagoivat vedessä tai kosteudessa ilmassa. Raudan ja kloridin reaktiota veden alla kutsutaan myös ruosteeksi. Tietyt tekijät, kuten suola vedessä, nopeuttavat ruostumisprosessia.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Ruostuminen on yleinen korroosion muoto, jota tapahtuu, kun metalliatomit reagoivat ympäristöönsä. Suolavesi ei tee metalliruosteen, mutta se nopeuttaa ruostumisprosessia, koska elektronit liikkuvat suolaisessa vedessä helpommin kuin puhtaassa vedessä.
Kuinka metallit ruostuvat
Kaikki metallit eivät ruostu. Esimerkiksi alumiini ei ruostu, koska sen pinnalla on suojaava alumiinioksidikerros. Tämä estää metallin joutumisen suoraan kosketukseen veden (tai kosteuden ilmassa) ja hapen kanssa. Toisaalta rauta ruostuu, koska se muodostaa hydratoitunutta rautaoksidia joutuessaan kosketuksiin veden (tai ilman kosteuden) ja hapen kanssa.
Ruostetta ei voi tapahtua ilman vettä ja happea. Vesi auttaa rautaa reagoimaan hapen kanssa hajottamalla happimolekyylin. Ruostumisen alkuvaiheessa rauta menettää elektroneja ja happi saa elektroneja. Rauta- ja rautaionit reagoivat sitten veden kanssa muodostaen rautahydroksidia, rautahydroksidia ja vetyä. Hydroksidit menettävät vettä muodostaakseen vielä enemmän rautayhdisteitä. Kaikkien näiden kemiallisten reaktioiden summa tekee ruosteesta hiutaleen, joten se putoaa raudalta ja paljastaa uuden raudan, joka voi sitten myös alkaa ruostua.
Suolavesi vs. Makea vesi
Virta virtaa helpommin suolaisessa vedessä kuin makeassa vedessä. Tämä johtuu siitä, että suolavesi, elektrolyyttiliuos, sisältää enemmän liuenneita ioneja kuin makea vesi, mikä tarkoittaa, että elektronit voivat liikkua helpommin. Koska ruostumisessa on kyse elektronien liikkumisesta, rauta ruostuu suolaisessa vedessä nopeammin kuin makeassa vedessä. Tietyt metalliesineet, jotka viettävät paljon aikaa suolaveteen, kuten venemoottorit, ruostuvat nopeasti. Esineiden ei kuitenkaan tarvitse olla kokonaan upotettu suolaveteen, jotta tämä tapahtuisi, koska ne lisääntyivät ilmassa oleva kosteus ja suolaruiskutus voivat tuottaa elektrolyytin kationin (positiiviset ionit) ja anionit (negatiiviset ionit).
Metallien ruostumisen estäminen
Raudan päällystäminen suojakerroksella sinkkiä estää sen ruostumisen, koska sinkki pysäyttää raudan ja hapen ja veden välisen reaktion. Tätä kutsutaan galvanoinniksi. Erityisesti valmistettu maali voi myös estää suolaisen veden tai suolaisen ilman tekemästä metallista ruosteista.