De ce nu ruginesc oalele din oțel inoxidabil? Rugina este o amenințare constantă pentru fierul din jurul nostru, care se oxidează ușor atât în aer, cât și în apă.
Chiar și oțelul - un aliaj dur de fier cu urme de carbon - ruginește ușor, ceea ce înseamnă că oxidarea deteriorează oțelul din clădiri, mașini și aparate. Dar, așa cum sugerează și numele său, oțelul inoxidabil nu pare să ruginească. Așadar, care este secretul său?
De ce nu ruginesc oalele din oțel inoxidabil? Materialul-minune a fost creat în 1912
Răspunsul stă în însăși chimia oțelului inoxidabil, care împiedică oxigenul din aer și din mediu să ajungă la fierul din oțel, împiedicând reacția dăunătoare de oxidare.
Oțelul obișnuit ruginește atunci când fierul reacționează chimic cu oxigenul pentru a forma oxid de fier. Deși, în general, rugina nu este dăunătoare pentru oameni, ea poate coroda drastic fierul și îl poate face nesigur și urât.
Oțelul obișnuit este un aliaj format din 99% fier și între 0,2% și 1% carbon, în timp ce oțelul inoxidabil conține de obicei între 62% și 75% fier, până la 1% carbon și mai mult de 10,5% crom.
Citește și: Descoperirea care va revoluționa industria auto. Din ce trebuie făcute mașinile ca să consume puțin?
De asemenea, oțelul inoxidabil conține de obicei câteva procente de nichel, ceea ce îl poate face mai rezistent și mai ușor de prelucrat.
Cromul este esențial pentru rezistența la rugină a oțelului inoxidabil, a declarat, pentru Live Science, cercetătorul în domeniul materialelor Tim Collins, secretar general al Worldstainless, o organizație non-profit cu sediul în Belgia, aliată cu grupul industrial World Steel Association.
„Cromul reacționează cu oxigenul din mediu - de obicei în aer, dar și sub apă - pentru a crea un „strat pasiv” de oxid de crom (Cr2O3) pe suprafața metalului. Acest strat împiedică oxigenul să ajungă la fierul din oțel pentru a crea rugină, a explicat Collins.
Stratul pasiv de pe oțelul inoxidabil are o grosime de doar câțiva nanometri și, prin urmare, este invizibil”, a spus el.
Cromul este elementul care face diferența
De asemenea, stratul de oxid de crom se poate autoregândi dacă este deteriorat; este inert, ceea ce înseamnă că nu reacționează chimic cu alte substanțe; și nu se scurge dincolo de suprafața metalului, ceea ce face ca oțelul inoxidabil să fie potrivit pentru producția alimentară, chirurgie și alte aplicații, a adăugat Collins.
Oțelul inoxidabil modern a fost dezvoltat în 1912, de către metalurgistul englez Harry Brearley, care studia aliajele de oțel pentru a preveni coroziunea în țevile de arme.
Citește și: Ce tipuri de vase ar trebui să folosești în bucătărie? Unele prezintă riscuri pentru sănătate
Brearley a creat un aliaj din fier, carbon, crom și nichel. Dar nu era potrivit pentru un butoi de armă, așa că l-a aruncat în curtea din spate, a spus Collins.
Câteva săptămâni mai târziu, Brearley a observat că aliajul strălucitor din curtea sa nu ruginea - așa că a dezvoltat materialul și l-a prezentat lumii în 1915.
Collins a declarat că oțelul inoxidabil rezistent la rugină reprezintă în prezent aproximativ 4% din oțelul utilizat anual la nivel mondial - aproape 2 miliarde de tone.
Fabricarea oțelului inoxidabil este însă complexă și costisitoare - de obicei de trei până la cinci ori costul de producție al oțelului obișnuit - iar includerea unor elemente metalice speciale în aliaje (cum ar fi molibdenul pentru aplicații subacvatice) îl poate face și mai scump.
Ca urmare, majoritatea aplicațiilor care au nevoie de oțel folosesc oțel obișnuit sau oțel carbon, fie în condiții în care acesta nu ruginește, fie în condiții în care este protejat de un strat exterior de vopsea sau de un alt strat.
Cu toate acestea, oțelul inoxidabil este utilizat acum pentru mai multe scopuri decât oricând, a spus Collins, inclusiv în producția și siguranța alimentară.
Citește și: Ingredientul din bucătărie care este un adevărat aur pentru plante. Acționează ca un fungicid
Kantha Shelke, om de știință în domeniul alimentar de la Universitatea Johns Hopkins, a declarat că oțelul inoxidabil are multe avantaje față de alternative: este rezistent la coroziunea provocată de acizii alimentari și de substanțele chimice de curățare - spre deosebire de aluminiu și cupru - și nu contaminează și nu pătează niciun aliment pe care îl atinge.
„De asemenea, oțelul inoxidabil este durabil, mai rezistent decât aluminiul, și igienic, cu o suprafață neporoasă care poate fi ușor curățată și dezinfectată”, a mai afirmat ea, potrivit sursei citate.
