Способы применения ортофосфорной кислоты против ржавчины

Распространенная «болезнь» металла (стали и стальных сплавов) – ржавчина. Она образуется под воздействием кислорода, углекислого газа и воды. Говоря научным языком, это химическая реакция, в результате которой образуются гидрооксиды и оксиды железа. При первом появлении ржавчины необходимо очистить поверхность изделия из металла и защитить ее, так как, в отличие от патины на бронзе, ржа на стали не создает защитную пленку.

Очищать оксиды или гидрооксиды (окислы) можно несколькими способами:

• механическим;
• химическим;
• с помощью пескоструйного оборудования.

Для химической очистки окислов подходит ортофосфорная кислота, хотя чаще всего сочетается механическая и химическая обработка.

Что собой представляет ортофосфорная кислота?

Ортофосфорная (фосфорная) кислота – водорастворимый продукт неорганического происхождения, выпускается в виде 85%-го водного раствора сиропообразной бесцветной консистенции. Используют ее в различных отраслях промышленности, в том числе в пищевой. Она является одним из основных компонентов при производстве фосфатных химических удобрений, а также используется в стоматологии.

При производстве бытовой химии эту кислоту используют также довольно активно – она присутствует почти во всех фабричных средствах для борьбы со ржавчиной. Но ее основе производят грунтовки по металлу, а преобразователь ржавчины содержит ее как основной ингредиент.

Меры предосторожности

При необходимости удаления ржавчины химическим путем в первую очередь нужно позаботиться о своей безопасности – подготовить респиратор и резиновые перчатки. Фосфорная кислота – это агрессивное вещество, которое может вызвать ожоги кожных покровов, а ее испарения – ожоги дыхательных путей и острое отравление. Кроме того, она пожаро- и взрывоопасна.
Все работы должны выполняться в хорошо проветриваемых помещениях, при этом нельзя допускать попадания вещества на кожу. Если это произошло, нужно промыть пораженный участок под проточной водой. При химическом ожоге на большой площади необходимо сразу же обратится в лечебное учреждение.

Удаление ржавчины

Плюсом использования ортофосфорной кислоты для химической очистки ржавчины является то, что она не только убирает рыхлую массу окислов, но и создает тонкую защитную пленку. Механизм создания такой защиты заключается в том, что кислота, разъедая и поглощая оксид железа, фосфатирует поверхность. Те, кто работал с этим веществом, могли наблюдать, что после обработки металла и высыхания на его поверхности, на месте рыжего налета, образуется сероватая пленка, масляная на ощупь.

В зависимости от степени коррозии и размера очищаемой детали или изделия можно выбрать разные способы удаления окислов:

• травление детали с полным погружением в раствор;
• одно- или многократная обработка кислотой поверхности валиком или пульверизатором;
• нанесение на металл с предварительной механической очисткой.

Травление деталей с полным погружением

При наличии достаточного количества фосфорной кислоты и нужной емкости легче всего производить удаление способом полного погружения. Для этого нужно выполнить следующие действия:

• обезжирить деталь любым моющим средством и промыть ее;
• наполнить емкость раствором с соотношением: 100-150 г 85% кислоты на 1 литр воды;
• погрузить деталь в емкость и оставить на 60 минут, время от времени перемешивая раствор;
• достать и промыть;
• приготовить нейтрализующий раствор в следующих пропорциях: 50% воды, 48% спирта, 2% нашатырного спирта;
• промыть деталь приготовленным раствором, а затем чистой водой и сразу же просушить.

Нельзя пропускать ни один из вышеизложенных этапов, так как они все взаимосвязаны. Например, если не выполнена обработка обезжиривателем, то травление пройдет неравномерно, так как эта кислота не разъедает органические загрязнения, и придется дополнительно очищать проблемные участки. Такой метод подойдет для деталей с любой степенью коррозии, однако чем больше слой ржавчины, тем больше времени нужно для очистки.

Совет

Если после окончательной промывки сразу же не просушить поверхность, то на ней сразу же образуется гидрооксид. Сушка может выполняться любым способом, в том числе конвекционным.

Нанесение кислоты на поверхность

Если размеры детали большие, нет подходящей емкости или недостаточно кислоты, можно нанести ее на металлическую поверхность с помощью распылителя, валика или кисти с натуральным ворсом. При этом обязательно нужно учитывать степень коррозии. В случае если слой ржавчины большой, то придется применить комбинированный метод и предварительно снять поверхностный слой рыхлой массы механическим способом. Это  можно выполнять вручную или с помощью болгарки, на которую надевают насадку – металлическую щетку или лепестковый круг.

После механической очистки нужно выполнить обезжиривание и нанести водный раствор кислоты, стараясь при этом не делать пропуски. Через два часа после нанесения можно делать смывку нейтрализирующим раствором, а затем произвести финишную смывку и сушку. При небольшой коррозии можно обойтись без механических приспособлений, хотя при этом может потребоваться повторное применение

Совет

В раствор с кислотой можно добавить ингибитор — катапин, который тормозит химический процесс и предотвращает реакцию с неокислившимся металлом. Его добавляют в количестве 1-2 г на литр воды.

Удаление ржавчины с поверхности ванн, унитазов и умывальников

Ортофосфорную кислоту можно использовать и в качестве бытовой химии. Поэтому если перед вами стоит вопрос — чем отмыть ржавчину в унитазе, попробуйте ортофосфорную кислоту. Она прекрасно справляется с очисткой следов ржавой воды в унитазах и эмалированных ваннах. Не подходит это средство лишь для акриловых ванн.

Применение для фаянсовых и эмалированных поверхностей:

• 100 г 85%-й кислоты нужно добавить на 500 мл воды;
• обезжирить поверхность любым моющим средством;
• щеткой с натуральным ворсом обработать загрязненную поверхность;
• через несколько часов (от 1 до 12 – зависит от накоплений окислов) смыть кислоту раствором соды – 1 ст. ложка на литр воды.

Преимущества такого способа очистки ржавчины – не приходится ничего тереть, поэтому не нарушается эмаль. Информация для хозяек, которые для очистки рыжего налета используют «Кока-колу»: именно ортофосфорная кислота, присутствующая в небольшом количестве в этом напитке, дает такой результат. Гораздо эффективнее использовать действующее вещество в нужной пропорции, а напитки применять по назначению.

Совет

Работая с кислотой, не забывайте о правилах безопасности. Не допускайте контакта химиката с кожей, а если это все же произошло, сразу же промойте теплой водой с мылом.

Преобразователь ржавчины

Преобразователь ржавчины (модификатор ржавчины) – это раствор все той же ортофосфорной кислоты, но со специальными добавками. В зависимости от добавок, эти препараты подразделяют на несколько групп:

• грунтовки,
• модификаторы-стабилизаторы,
• преобразователи ржавчины.

Как пример первой группы можно привести грунтовку ЭВА-0112, состоящую из двух компонентов – основы и 85%-й кислоты. Ее применяют в качестве основы под краску для изделий из стали. Преобразователь «Цинкарь» также имеет в своем составе ортофосфорную кислоту с добавлением солей цинка и марганца. Благодаря этим добавкам из преобразованной ржавчины получается упрочненный защитный слой (эффект легирования металла). Перед тем как использовать преобразователь, необходимо ознакомится с инструкцией, а применять состав можно только в соответствии с рекомендациями производителя.

Что лучше выбрать?

Выбирая средство для удаления ржавчины, нужно ориентироваться на место его применения. Для очистки деталей методом полного погружения требуется большой объем кислоты. Здесь приобретение ортофосфорной кислоты 85% концентрации будет оправдано и с практической, и с экономической точки зрения. Если же нужно не только убрать ржавчину, но еще и создать защитный слой под лакокрасочное покрытие, то самостоятельно сделанный раствор не подойдет. В этом случае лучше купить заводской преобразователь со всеми необходимыми добавками.

Также нужно учитывать то, будет наноситься слой грунтовки или нет. Преобразователи-модификаторы повышают гидрофобизирующие и ингибиторные свойства грунтовки, но сами по себе грунтом не являются. А вот после обработки преобразователем-грунтовкой можно сразу покрывать металл краской.

В заключение хочется акцентировать внимание на том, что ортофосфорная кислота создает защитный слой на межоперационный период. То есть без покрытия ЛКМ металл будет подвержен коррозии.