Nijedan metal nije podložan tako jakom uništenju u tlu kao željezo i njegove legure. Gustoća hrđe je oko polovine gustoće metala, pa je oblik objekta izobličen. Ponekad je nemoguće odrediti ne samo oblik predmeta, već i broj objekata. Kad u tlu nastane hrđa, čestice tla i organske tvari ulaze u njega, koje postupno obrastaju proizvodima korozije. Sve to iskrivljuje oblik predmeta i povećava njegovu zapreminu. Nakon uklanjanja iz tla, željezni predmeti moraju se odmah obnoviti.

Čišćenje od zemlje. Predmet je natopljen vodom ili očišćen u I0% rastvoru sulfaminske kiseline, koja rastvara silikatne sastojke tla, ali ne stupa u interakciju sa željezom i njegovim oksidima. Čišćenje kiselinom može prouzročiti raspadanje predmeta na fragmente koji su prethodno bili cementirani zemljom. Područja objekta koja nisu očišćena od tla nakon prvog tretmana posipaju se suhom kristalnom kiselinom (bez uklanjanja predmeta iz obrađene otopine). Slojevi tla uklanjaju se vrućom otopinom natrij heksametafosfata. Nakon čišćenja dovoljno je ispiranje u vodi iz slavine, a zatim u destiliranoj vodi.

Nakon što je objekt očišćen od tla, utvrđuje se u kakvom je stanju metal - aktivan ili stabilan.

Stabilizacija. Željezni predmeti, nakon što su uklonjeni iz tla, brzo se uništavaju tijekom skladištenja. Gotovo sve promjene koje su se mogle dogoditi u tim uvjetima dogodile su se u tlu s metalom, a uspostavljena je i određena termodinamička ravnoteža između metala i okoliša. Nakon uklanjanja iz tla, na objekt počinju utjecati veći sadržaj kisika u zraku, različita vlažnost i pad temperature. Jedan od glavnih razloga nestabilnog stanja željeznih arheoloških objekata tokom skladištenja je prisutnost aktivnih soli klorida u proizvodima korozije. Kloridi ulaze u tlo iz tla, a njihova koncentracija u objektu može biti veća nego u okolnom tlu zbog specifičnih reakcija koje se javljaju tijekom elektrokemijske korozije. Znak hloridnih soli je stvaranje kapljica vlage tamno zarđale boje pri vlažnosti iznad 55% na mjestu sa visokim sadržajem klorida zbog visoke higroskopnosti. Kad se osuši, stvara se vrsta krhke ljuske sa sjajnom površinom. Prisutnost takve suhe hrđe ne znači da stimulator klorida više nije aktivan. Reakcija je započela na drugom mjestu, a uništavanje predmeta se nastavlja.

Za otkrivanje klorida u proizvodima korozije, objekt se stavlja u vlažnu komoru na 12 sati. Ako se pronađu kloridi, metal se mora stabilizirati. Bez stabilizacije, objekt može prestati postojati (raspasti se na mnogo bezobličnih komada) u roku od jedne ili nekoliko godina.

Zatim se utvrđuje prisutnost metalnog jezgra ili njegovih ostataka, budući da se u objektima s očuvanim metalom, koji reagira s ionima klora, događa aktivan proces uništavanja. Za određivanje metala u predmetu upotrijebite:

1) magnet;

2) radiografska metoda (dekodiranje radiograma nije uvijek jednoznačno);

3) mjerenje gustoće arheološkog objekta. Ako je specifična težina predmeta manja od 2,9 g / cm3, tada je objekt potpuno mineraliziran, ako specifična težina prelazi 3,1 g / cm3, u predmetu je metal.

Stabilizacija potpunim čišćenjem od proizvoda korozije. Potpuno uklanjanje svih proizvoda korozije dovodi do uklanjanja aktivnih klorida. Ako je metalno jezgro dovoljno masivno i reproducira oblik predmeta, tada je potpuno čišćenje željeznog predmeta moguće elektrolitičkim, elektrokemijskim i kemijskim metodama.

Stabilizacija uz očuvanje proizvoda korozije. Oblik predmeta koji ima malu željeznu jezgru trebao bi se očuvati čak i na štetu oksida, dovodeći ih u stabilno stanje. Stoga je najvažnija operacija, o čijoj temeljitosti ovisi buduća sigurnost objekta, njegovo otsoljavanje, uklanjanje topivih spojeva koji sadrže klor ili njihov prijelaz u neaktivno stanje.

Predstavljamo gotovo sve metode koje se koriste za stabilizaciju arheološkog, oksidiranog željeza, budući da je samo empirijski moguće odabrati optimalnu varijantu najpotpunijeg desaliniziranja za skupinu objekata koji se obnavljaju.

Tretman pretvarača hrđe. Za stabilizaciju hrđe arheološkog željeznog predmeta koristi se otopina tanina (kao kod restauracije muzejskog željeza) čiji se pH snižava na 2 pomoću fosforne kiseline (približno 100 ml 80% kiseline dodaje se u 1 litru rešenje). Ovaj pH osigurava potpunost interakcije različitih oksida željeza sa taninskom kiselinom. Mokri predmet navlaži se kiselim rastvorima šest puta; nakon svakog vlaženja predmet se mora osušiti na zraku. Zatim se otopinom tanina bez kiseline površina tretira četiri puta srednjim sušenjem, trljajući otopinu četkom.

Uklanjanje hlorida ispiranjem u vodi. Najčešći, ali ne i najefikasniji način uklanjanja klorida je pranje u destiliranoj vodi uz povremeno zagrijavanje (Organova metoda). Voda se menja svake nedelje. Ispiranje u vodi je dugotrajno, na primjer, masivni predmeti s debelim slojem proizvoda korozije mogu se ispirati nekoliko mjeseci. Za kontrolu procesa važno je povremeno određivati ​​sadržaj klorida uzorkom srebrovog nitrata.

Katodno redukcijski tretman u vodi. Desalinizacija reduktivnom elektrolizom uz upotrebu struje efikasnija je u odnosu na pranje u vodi. Pod djelovanjem električnog polja, negativno nabijeni ion klora prelazi na pozitivno nabijenu elektrodu. Dakle, ako je negativni pol izvora napajanja spojen na objekt, a pozitivni pol spojen na pomoćnu elektrodu, tada će započeti proces desalinizacije. Prvo se u kadu ulije obična voda iz slavine koja ima potrebnu provodljivost. Predmeti su postavljeni u željeznu mrežu koja je umotana u filter papir, što je polupropusna pregrada za kloride. Kao anoda koristi se olovna ploča. Područje anode treba biti što je moguće veće, to vam omogućuje da ubrzate proces. Gustoća struje je 0,1 A / dm2. Kada je jedinica spojena na mrežu, u početku se stvara značajna količina zamućene tvari, koja se sastoji od sulfata i soli ugljičnog dioksida u vodi. Postepeno prestaje stvaranje ovih soli. Destilirana voda dodaje se u kadu dok isparava.

Alkalno pranje. Korištenje 2% -tne otopine natrijevog hidroksida za pranje smanjuje vrijeme desalinizacije, uzrokovano većom pokretljivošću OH-iona, što mu omogućuje prodiranje u proizvode korozije. Otopina se zagrijava na 80-90 ° C na početku pranja; povremeno miješanje ubrzava pranje "; Otopina se svake sedmice zamjenjuje svježom.

Obrada alkalnim sulfitom. Tretman se vrši u rastvoru koji sadrži 65 g / l natrijum sulfita sa 25 g / l natrijum hidroksida na temperaturi od 60 ° C.

Reduktivna obrada dovodi do činjenice da se gusti spojevi željeza reduciraju u manje guste spojeve željeza, tj. povećanju poroznosti proizvoda korozije i, shodno tome, povećanju brzine uklanjanja klorida.

Tretman završava kuhanjem u nekoliko izmjena destilirane vode.

Zagrevanje do crvene toplote. Metoda zagrijavanja do crvene topline koristi se za objekte u kojima se gotovo sav metal pretvorio u proizvode korozije. Ovu metodu je prvi put upotrijebio Rosenberg u restauraciji metala 1898. Međutim, neki restauratori ga i dalje koriste. Slijed operacija je sljedeći: predmet se umoči u alkohol i osuši u vakuumskoj peći. Zatim se umota u azbest i omota tankom žicom od čistog željeza, azbest se navlaži alkoholom. Objekt se zagrijava u konvencionalnoj pećnici brzinom od 800 ° na sat. Tijekom zagrijavanja proizvodi korozije se dehidriraju, pretvarajući se u okside željeza, kloridi se razgrađuju. Zatim se predmet iz pećnice prebaci u posudu sa zasićenom vodenom otopinom kalijevog karbonata i drži u njoj 24 sata na 100 ° C. Zatim se opere u destiliranoj vodi uz povremeno zagrijavanje. Voda se menja svaki dan. Trajanje takvog ispiranja odabrano je empirijski.

Nakon restauratorskog tretmana i ispiranja, preporučuje se tretiranje predmeta taninom prema već opisanoj metodi.

Mehanička obrada arheološkog željeznog predmeta. Sljedeća faza u obnavljanju oksidiranih arheoloških predmeta od željeza ili predmeta koji imaju malu metalnu jezgru u odnosu na masu je mehanička obrada - uklanjanje nepravilnosti, oteklina itd. Kako bi se dobio integritet oblika. U nekim je slučajevima krhkost oksidiranog željeza toliko velika da ga je nemoguće mehanički obraditi bez prethodnog jačanja. Da biste ga ojačali, morate ga tretirati taninom, kako je gore opisano, namočiti ga voskom ili smolom. Kada se pravilno obradi taninom, predmet dobiva snagu dovoljnu za mehaničku obradu. Sigurnije je impregnaciju izvesti u vakuumu pri zagrijavanju.

Za mehaničku obradu koriste se turpije, brusni papir, borovi itd. Ako predmet sadrži okside željeza u obliku magnetita, koji je vrlo tvrd, tada se za obradu koriste alati od dijamanta ili korunda. Prilikom strojne obrade neprihvatljivo je izrezati predmet iz komada oksida čiji se oblik može samo pretpostaviti. Bolje je stabilizirati arheološka nalazišta.

Ako metalno jezgro ostane u arheološkom željeznom predmetu, proizvodi korozije moraju se potpuno ukloniti, čak i ako je korozijom oštećena tekstura površine. Takav objekt moguće je očistiti nakon prethodnog istraživanja bilo kojom kemijskom metodom ili restauracijom sa ili bez upotrebe struje.

U svakoj kući, među kućanskim priborom, predmetima interijera, postoje materijali, alati ili metalni dijelovi. Praktični su, otporni na habanje, ali prije ili kasnije korodiraju. Kako se ovaj proces može spriječiti? Kako obraditi metal da ne zahrđa?

Postoji nekoliko metoda koje mogu produžiti vijek trajanja željeznih dijelova i predmeta. Najefikasniji način je hemijski tretman. To uključuje inhibitore koji oblažu metalne predmete tankim filmom. Ona vam omogućuje da zaštitite proizvod od uništenja. Takvi se lijekovi često koriste u profilaktičke svrhe.

Razmotrimo glavne metode za sprječavanje korozije:

• mehaničko uklanjanje hrđe;
• hemijski tretman;
• tvari protiv korozije;
• narodni lijekovi za hrđu.

Mehaničko čišćenje

Za ručnu obradu protiv korozije morate kupiti metalnu četku ili grubi brusni papir. S predmetima se može rukovati suho ili mokro. U prvoj verziji dolazi do uobičajenog struganja hrđe, a u drugoj se koža navlaži u otopini White spirit ili u petroleju.

Moguće je i mehaničko čišćenje hrđećih materijala pomoću hardvera, kao što su:

• Bugarski.

• Sander.

• Električna bušilica sa nastavkom od metalne četke.

• Stroj za pjeskarenje.

Naravno, površinu možete temeljnije očistiti ručno. Ali koristi se na malim površinama. Hardverski materijali ubrzat će vaš tijek rada, ali mogu i oštetiti dijelove. Tokom obrade uklanja se veliki sloj metala. Najbolja opcija koja će nježno ukloniti koroziju je pjeskarenje. Takva oprema ima svoj mali nedostatak - visoku cijenu.

Prilikom obrade objekata s opremom za pjeskarenje, metalna površina se ne brusi, već zadržava svoju strukturu. Snažni mlaz pijeska nježno uklanja hrđu.

Hemijska obrada

Hemikalije se dijele u dvije grupe:

• Kiseline (najpopularnija je ortofosforna);
• Pretvarači rđe.

Često se pod kiselinama smatra da su uobičajena otapala. Neki od njih imaju ortofosforni sastav koji vam omogućuje vraćanje hrđavog materijala. Način korištenja kiseline je prilično jednostavan: obrišite željezo ili metal od prašine vlažnom krpom, zatim uklonite preostalu vlagu, nanesite tanki sloj kiseline silikonskom četkom na predmet.

Tvar će reagirati s oštećenom površinom, ostaviti je 30 minuta. Kad se dio očisti, obrišite tretirano područje suhom krpom. Nosite zaštitnu odjeću prije upotrebe kemijskih proizvoda od hrđe. U toku rada pazite da sastav ne dospije na izloženu kožu.

Fosforna kiselina ima nekoliko prednosti u odnosu na druge formulacije. Nježno djeluje na metalne predmete, uklanja hrđu i sprječava pojavu novih područja infekcije.

Pretvarači hrđe nanose se na cijelu metalnu površinu, dok tvore zaštitni sloj, koji će dodatno spriječiti koroziju cijelog objekta. Nakon što se sastav osuši, možete ga otvoriti bojom ili lakom. Danas se u građevinskoj industriji proizvodi veliki broj pretvarača, od kojih su najpopularniji:

• Berner modifikator hrđe. Dizajnirano za rukovanje vijcima i maticama koji se ne mogu demontirati.

• VSN -1 neutralizator hrđe. Koristi se na malim površinama. Neutralizira zahrđala područja stvaranjem sivog filma koji se lako može obrisati suhom krpom.

• Aerosol "Zinkor". Sastav za odmašćivanje omogućuje vam vraćanje predmeta koji su u hrđi, stvara zaštitni film na površini.

• To je gel brzog djelovanja, ne trči, uklanja bilo kakvu koroziju.

• Pretvarač SF-1. Koristi se za lijevano željezo, pocinčane, aluminijske površine. Uklanja hrđu, štiti materijal nakon obrade, produžava vijek trajanja do 10 godina.

Većina antikorozivnih tvari sastoji se od otrovnih kemijskih spojeva. Pobrinite se da imate respirator. Tako štitite sluznicu respiratornog trakta od iritacije.

Primjena spojeva protiv korozije

Rocket Chemical, jedna od vodećih hemijskih kompanija, nudi široku paletu proizvoda protiv korozije. Ali najefikasniji je niz od pet supstanci:

• Inhibitor dugog djelovanja. Metalni proizvodi obrađeni ovom tvari mogu biti na otvorenom tijekom cijele godine. Istovremeno su zaštićeni od svih vremenskih uvjeta koji izazivaju korozivni proces.

• Zaštitna litijumska mast. Materijal se nanosi na površinu radi zaštite i sprječavanja hrđe. Preporučuje se za primjenu na šarkama vrata, lancima, kablovima, nosačima i zupčanicima. Formira zaštitni film koji se ne ispire atmosferskim padavinama.

• Silikonska vodootporna mast. Zbog silikonskog sastava, mazivo se nanosi na metalne površine s elementima od plastike, vinila i gume. Brzo se suši, stvara tanak, proziran, neljepljiv premaz.

• Sprej za hrđu. Lijek se koristi za tretiranje teško dostupnih mjesta, dizajniran je za duboko prodiranje, štiti proizvode od ponovnog pojavljivanja hrđe. Široko se koristi za tretiranje navojnih spojeva i vijaka protiv korozije.

• Rješenje koje uklanja korozivne mrlje. Otopina sadrži netoksične tvari. Može se koristiti i za obradu građevinskog materijala i za razne kuhinjske potrepštine. Kako spriječiti hrđanje noža? Slobodno ga obradite otopinom, ostavite 5 sati, a zatim dobro operite deterdžentom. I nož je ponovo spreman za upotrebu.

Na videu: Uništavač hrđe WD-40.

Narodni lijekovi

Što učiniti ako ste alergični na kemikalije, a morate očistiti hrđu s metalnih predmeta? Ne očajavajte, postoji mnogo narodnih lijekova koji ni po čemu nisu inferiorni u odnosu na tvorničke pripreme:

• Cilit je sredstvo za čišćenje naslaga i hrđe u kupaonici i kuhinji. Ovaj gel se često koristi za slavine, slavine, ako nož zahrđa ili druge metalne aparate. Također se koristi za uklanjanje korozije sa svih proizvoda od željeza i metala. Ali treba imati na umu da njegov kemijski sastav može nagrizati boju.
• Otopina kerozina i parafina. Treba ga kuhati u omjeru 10: 1. Ostavite da se kuha jedan dan. Nakon što obradimo predmete oštećene hrđom, ostavite ih 12 sati. Na kraju, tretirano područje očistite suhom krpom. Ova metoda je pogodna za građevinske materijale i alate.
• Coca Cola protiv hrđe. Njegov alkalni sastav nagriza korozivne mrlje. Da biste to učinili, uronite predmet u posudu s pićem ili navlažite krpu. Ostavite dan, a zatim isperite predmet pod mlazom vode.

Kao što vidite, ništa nije nemoguće. Stoga odaberite za sebe prihvatljiviju opciju kako biste metalnim proizvodima vratili izvorni izgled.

5 najboljih načina za uklanjanje hrđe (1 video)

FAQ (često postavljana pitanja)

Koji je kristalni oblik gvožđa?

Vidim tri moguće opcije (pažnja, sve su to hipoteze i IMHO):

1. Blizu jezgre nalaza, atomi željeza mogu biti vrlo blizu jedan drugom. Nakon odvajanja atoma kisika, atomi željeza će se vjerojatnije međusobno povezati nego ostati slobodni, budući da je prvo stabilnije stanje, a vanjski nivoi elektrona su u pobuđenom stanju, što doprinosi stvaranju nove obveznice.
2. Blizu jezgre nalaza nalaze se područja kristalnih rešetki željeza, u kojima je samo dio veza zamijenjen atomima kisika. Takvi se fragmenti ne mogu nazvati metalnim željezom, jer imaju oksidna svojstva i nemaju čvrstoću. Dovoljno je oduzeti atome kisika s takvih rešetki kako bi se stare veze u njima obnovile i ponovno pretvorile u metalno željezo.
3. Kombinovanjem dvije prethodne opcije.
Kako će se formirati površina gvožđa u prahu?
Željezo u prahu neće formirati površinu, jer je njegovo formiranje alternativa kristalizaciji. Očigledno, nastaje tamo gdje su atomi željeza dovoljno udaljeni jedan od drugog da se spoje u rešetku. Pegla u prahu će se ukloniti daljnjim čišćenjem. U blizini jezgre artefakta, gustoća atoma željeza je mnogo veća. U ovom području je moguća kristalizacija željeza ako su ispunjeni potrebni uvjeti.
Zašto se čelik ne kali?
Na ovim temperaturama mnoge vrste čelika moraju se kaliti.
Zašto se čelik ne kali ako u enciklopediji stoji da se kaljenje događa na takvim temperaturama (ovisno o stupnju)?
Nemam tačan odgovor na ovo pitanje. Do sada mogu iznijeti samo tri hipoteze.

1. Prva hipoteza odnosi se samo na ispravnost formulacije pitanja. Koja država je oslobođena? U usporedbi s tvorničkim otvrdnjavanjem ili predprocesom? Nema smisla uspoređivati ​​arheološko željezo s tvorničkim otvrdnjavanjem, jer uslijed umora i korozije to otvrdnjavanje slabi, ponekad do krhkosti. U usporedbi sa stanjem predmeta prije procesa, čvrstoća se značajno povećava. Činjenica je da se na takvim temperaturama puknute veze osvježavaju u cr. dolazi do čeličnih rešetki i rekristalizacije. Stoga objekt postaje znatno jači nego prije procesa. Dakle, prema ovoj hipotezi, čelik nije kaljen, jer je izgubio prvobitno otvrdnuće. Nema se što pustiti, ali postaje jače jer dolazi do rekristalizacije.
2. Druga hipoteza. Recimo da je čelik kaljen. Istodobno, u tim uvjetima dolazi do procesa koji se naziva karburiziranje, odnosno površinsko zasićenje ugljikom, što dovodi do povećanja čvrstoće. Dva sukobljena procesa imaju snagu dovoljnu da izdrže neka opterećenja, vjerojatno manju od tvorničke.
3. Treća hipoteza. Ti čelici s kojima su izvedeni pokusi kaljeni su na višim temperaturama od 80 ° C.

Omogućuje li vam metoda toplinske obrade koju ste predstavili da se riješite klorida?
Hloridi gvožđa i gvožđe sulfati razgrađuju se na ovim temperaturama, osim FeCl2. Postupak uklanjanja štetnih soli mora se provesti bez greške, ali samo u gore opisanoj fazi.
Zašto svoju željeznu kutiju nazivate reaktorom?
Zato što se u njemu odvija hemijska reakcija
Je li prikladno primijeniti izraz "oporavak" na svoju metodu?
To je prikladno jer se temelji na reakcijama koje uključuju odvajanje atoma kisika, a to su reakcije redukcije.
Je li prikladno primijeniti izraz "restauracija" na vašu metodu?
Prikladno, jer je kao rezultat moguće dobiti iste dimenzije, oblik i kretanje mehanizama.

Često se nalaze hrđavi gvozdeni predmeti, izmrvljeni u rukama. Kako da vratim peglu? Kako vratiti pronađeni hrđavi željezni predmet?

Otkrio je zanimljivu konzervacijsku metodu, restauraciju zahrđalog željeza. Koristiću ga u bliskoj budućnosti.

Čak i ako pronađeni predmet više liči na veliki komad čvrste hrđe, ne očajavajte. Postoji način na koji možete vratiti pronađeno blago u život. Ovo je obnavljanje željeza u ugljikovoj sredini. Ovo je vrlo jednostavna metoda dostupna svima.

Za restauraciju će vam trebati željezna kutija s poklopcem na vijke, zdrobljeni ugljen (na kojem pečemo ćevape) i rustikalna pećnica.

Dakle, redom. Nalaz se prije svega mora sačuvati u obliku u kojem je otkriven komadima zemlje, ako ste je iskopali, i hrđom. Nema potrebe pokušavati ga „nasilno“ očistiti od zemlje ili od ljuštenja rđe mehanički ili na bilo koji drugi način.

Ako ste lovili predmet iz ribnjaka, zamotajte ga u zavoje poput mumije. To će spriječiti ljuštenje metala dok se suši.

Zgnječeni ugljen sipa se u željeznu kutiju, nazovimo je "reaktor", tako da naši gvozdeni predmeti ne dolaze u dodir sa zidovima reaktora. Reaktor je potpuno napunjen ugljem, zatvoren poklopcem i stavljen u otopljenu peć na sloju narančastog ugljena i prekriven drva za ogrjev sa svih strana. Obratite pažnju na temperaturni režim, "reaktor" bi trebao biti vruć.

Nakon otprilike 2 sata potrebno je izvaditi "reaktor" iz pećnice i ostaviti ga da se potpuno ohladi. Imajte na umu da se u reaktor stavljaju samo potpuno osušeni predmeti.

Nakon reaktora, predmeti se čiste u NaOH lužini (na primjer, sredstvo za čišćenje cijevi "Krot") i ispiru u zakiseljenoj vodi. Po potrebi se postupak restauracije u reaktoru može ponoviti nekoliko puta.

Metoda se sastoji u redukciji hrđe, odnosno željeznog oksida Fe2O3 do slobodnog željeza u ugljikovodnom okruženju. Sergej Dmitriev je govorio o ovoj metodi.

Http://www.clubklad.ru/blog/article/2399/