A rozsda képződésének folyamata

A rozsda a korrózió általános formája, egy olyan elektrokémiai folyamat, amely az anyag széteséséhez vezet. A rozsda az oxidáció során képződik, amikor az oxigén folyamatosan érintkezésbe kerül a vassal. (Az oxigén nemcsak a levegőből, de folyékony vízből, és akár vízgőzből is kiválhat.) A levegőben lévő szén-dioxid a vízzel gyenge szénsavvá alakul, ami a vizet alkotóelemeire – hidrogén és oxigén - bontja, valamint elkezdi oldani a vas felületét. A szabad oxigén kötődik az oldott vashoz, ebből vas-oxid, vagyis rozsda képződik.

Az úgynevezett oxidációs katalizátorok felgyorsítják a rozsdaképződést, ilyen katalizátor lehet például:

• a só,

• a sós víz,

• a savak,

• a savas esők,

• a különböző összetételű talajok, és

• a levegőben lévő kénvegyületek.

A rozsdaképződést a folyadékokat csapdába ejtő repedések, rések is elősegítik. Amint a rozsda kialakul, porózus felülete még nagyobb mennyiségű folyadékot halmoz fel, és a korrózió súlyosbodik.

A rozsda típusai

A rozsda típusának ismerete segít azonosítani a rozsda kialakulásának okait.

Vörös rozsda 

Fe2O3.H2O - kristályvizes, vagy hidratált vas(III)-oxid

Oka: magas oxigén és víz expozíció

A vörös rozsda a levegő és a nedvesség súlyos kitettségének eredménye, általában egyéb szennyezőanyaggal, például valamilyen sóval kombinálva. Az ilyen típusú rozsda valószínűleg légköri eredetű, mivel általában nincsenek rozsdásodási jelek vagy csíkok a fémen, ahol a rozsda kialakult. Vörös rozsda esetén egységes korrózió lép fel, leginkább nagyon korrozív környezet hatására.

Sárga rozsda 

FeO (OH) H2O - vas-oxid-hidroxid

Oka: magas nedvességtartalom

A sárga rozsda a fém alkatrészek és berendezések süllyesztett területein fordul elő, ahol a fémen megfut, áll, vagy csepeg a nedvesség. Gyakran előfordul olyan helyeken, ahol pangó vízterek vannak jelen a fémek közelében, vagy magán a fémen.

Barna rozsda

FeO3-oxid - vas(II)-oxid

Oka: magas oxigén és alacsony nedvességtartalom

A barna rozsda szárazabb állagú a fent említetteknél. A levegőben lévő víz és oxigén együttes jelenlétének eredményeként képződött, vöröses-barna kéregként jelenik meg a fém felületén. A barna rozsda néha lokalizált, amely egyenetlen foltok formájában, vagy csak bizonyos területeken jelenik meg, nem pedig az egész felületen. Ennek oka lehet a fém felületén megtapadt, gyakran a gyártási folyamatból származó szennyeződés.

Fekete rozsda

Fe3O4-oxid - vas(II,III)-oxid

Oka: korlátozott oxigén és alacsony nedvességtartalom

A korlátozott oxigéntartalmú és alacsony nedvességtartalmú környezetben a vas(III)-oxidokból származó rozsda fekete rozsdát eredményez. A fekete rozsda vizuálisan vékony, fekete fóliaként azonosítható, amely alacsony oxigéntartalmú környezetben történő oxidáció eredménye. A fekete rozsdásodásnak kitett felületeket valami - például papír - lefedte, ami akadályozta az oxigén kitettségét. Az ilyen típusú rozsda egy stabilabb rozsdaréteg, amely nem terjed tovább olyan gyorsan, mint más rozsdaképződés.

A rozsda, mint egészségügyi rizikótényező

A tetanuszt okozó Clostridium tetani nevű anaerob baktérium spórái az állati széklettel szennyezett normál talajban akár évtizedekig, századokig egyfajta hibernált állapotban várakoznak.

• a talaj a rozsdás felületen könnyen megtapad,
• onnan egy, akár apró seben keresztül is a véráramba kerül,
• ahol az oxigénhiányos, ám nedves környezetben a baktérium „felébred”, szaporodik, és
• elkezdi termelni tetanospazmin nevű, a királykobra mérgénél milliószor hatékonyabb neurotoxinját.

Csupán egyetlen gramm tetanospazmin többszázezer, egyes kutatások szerint többmillió emberrel képes végezni. A botulotoxin, azaz Botox után a második legerősebb neurotoxin a Földön. Ezért a tetanusz elleni immunizálás már csecsemőkorban megkezdődik, annak ellenére, hogy a betegség általában talaj közvetítésével terjed. Emberről emberre a kórokozó nem, vagy csak kivételes esetekben kerülhet át.

Tetanuszfertőzést okozhat még:

• állati harapás,

• heronisiták körében a közösen használt tű, vagy a szennyezett drog,

• fejlődő országokban az alacsony szintű higiéniából adódóan az orvosi, fogászati beavatkozás,

A tetanuszfertőzés lehetősége markánsan megnő,  ha a kitettség is magasabb, például a következő munkakörökben:

• mezőgazdaság és állattenyésztés,

• építőipar,

• fémipar,

• szennyvíz- és szemétkezelés,

• hulladékfeldolgozás és újrahasznosítás.

A problémát tovább fokozza, hogy a tetanuszt nem csak egyszer lehet elkapni!

Az ezekben a munkakörökben dolgozók számára az előírt védőfelszerelés kötelező, ha rozsdásodásnak, szennyezőanyagokkal való érintkezésnek fokozottan kitett területen tevékenykednek:

• munkaruha és/vagy védőoverál - a talajjal és a rozsdával a tetanusz a ruházatra kerül, a munkahelyről pedig “hazavisszük”, ezért a munkaruha, és/vagy overál viselése nem kizárólag higiéniai elővigyázatosság,

• maszk és/vagy félálarc, teljes álarc- a málló rozsda belégzéssel a légutakba kerülhet, ott gyulladást okoz, valamint a rozsda ipari, például gépi csiszolással, homokfúvással történő eltávolítása során a nagy sebességgel szóródó fémrészek súlyos sérülést okozhatnak az arcon,

• védőszemüveg - a rozsdapor, vagy rozsdaszemcsék a szembe kerülve mechanikai károsodást, látótérkiesést, közvetve balesetet okozhatnak,

• vágás, átszúrás ellen óvó munkavédelmi kesztyű - a munka során a kezet érő mechanikai erőbehatás mélyre hatoló sérülést okozhat, a seben keresztül a szennyeződés a véráramba kerülve tetanuszfertőzéshez vezethet,

• talpátszúrás elleni védelemmel ellátott munkavédelmi cipő vagy bakancs - az ilyen lábbelik talplemeze kifejezetten a cipő talpán áthatoló sérülések ellen véd,

• földre teríthető, vagy munkásnadrágba illeszthető térdpárna - egyes munkaterületeken a munkavégzés gyakori helyzetváltoztatással jár, minek során a munkaruhát keresztül szúró apró fémszilánkok viszik be a rozsdát és vele a tetanuszt a szervezetbe.

Cikkünk következő részében az épített környezet potenciális, rozsdásodásnak fokozottan kitett területeiről, valamint a rozsda otthoni eltávolításának lehetőségeiről fogunk szót ejteni.