Kan roestvast staal roesten dan?
Bijna dagelijks worden we geconfronteerd met de vraag, honende lach, kan roestvast staal roesten dan? Na al die jaren blijkt dat dat het voor veel mensen vanzelfsprekend is dat rvs niet roest, al zijn er wel een heel aantal die erkennen dat lasnaden wel vaak gaan roesten. We noemen roestvast staal graag een onderhoudsarm materiaal met vele toepassingen en hele goede eigenschappen.
Waarom roest?
Hoe komt het dan dat roestvast staal gaat roesten? Want op zichzelf genomen is het uiteraard niet de bedoeling dat het gaat roesten. Roestvast staal is een ijzerlegering met chroom en vaak ook nikkel dat een zekere vastheid geniet tegen corrosie. Het basismateriaal is nagenoeg net zo actief/onedel als gewoon koolstofstaal. Dat het materiaal zich zo edel gedraagt, komt door een uiterst dunne, passieve chroomoxidehuid die zich zo fantastisch edel opstelt in een waterig milieu. Is deze huid echter niet aanwezig dan is het materiaal aan corrosiemechanismen onderworpen. Daarom dient men deze oxidehuid goed te verzorgen en dan kan roestvast staal zelfs probleemloos tientallen jaren in goede conditie blijven. Daarom noemen we rvs onderhoudsarm en niet onderhoudsvrij.
Oxidehuid.
Roestvast staal heeft dus een huid maar die is wel meer dan honderdduizend keer dunner dan de huid van bijvoorbeeld een appelschil. De dikte wordt geschat op 10 tot 15 nanometer. Toch geldt ook hier ‘dicht is dicht’ en daardoor kunnen er normaal gesproken geen metaalionen uittreden en geen vreemde stoffen binnendringen. Wordt deze huid te zwaar chemisch belast dan bezwijkt deze en is corrosie het gevolg. De huid raakt als het ware ‘doorboort’ en de chemische stoffen zullen het metaal activeren waardoor het corrodeert. Toch is het grote verschil met de appelschil dat roestvast staal het vermogen heeft om zijn oxidehuid zelf te repareren. Dit is vooral van toepassing als de huid mechanisch wordt beschadigd en de chroomoxidehuid plaatselijk verdwijnt. Dankzij de zuurstof uit de lucht zal het materiaal zich op die plaats passiveren door een nieuwe chroomoxidehuid te vormen. Dit noemt men het ‘self healing effect ‘. Dit mechanisme kan echter lelijk verstoord worden, indien er teveel chloriden aanwezig zijn. Dan zullen de chloriden, die tot de halogenen behoren, metaalzouten vormen en dat zijn ook corrosieproducten. Dat is de reden dat men bijvoorbeeld na het sproeibeitsen altijd demiwater moet gebruiken omdat leidingwater teveel chloriden bevatten om een goede passivering te bewerkstelligen. Doet men dat niet, dan zal de nieuwe oxidehuid vlekkerig en ongelijk van dikte zijn. Een dergelijke oxidehuid kan uiteraard niet optimaal functioneren.
Vuilafzetting op rvs.
Het is nauwelijks bekend hoe agressief vuilafzetting roestvast staal uitwerkt. Roestvast staal moet kunnen ‘ademen’ omdat het bestaat bij gratie van zuurstof. Zuurstof zorgt ervoor dat de oxidehuid op dikte blijft maar dan moet dit relatief grote molecuul er wel bij te kunnen. Het spreekt vanzelf dat dit geen probleem is bij schone oppervlakken. Maar de vraag is, hoe schoon is schoon? Daar worden met roestvast staal nog wel eens vergissingen in gemaakt. Zelfs als men de laserfolie verwijdert van roestvast stalen platen en men reinigt dit ‘schone’ oppervlak met een detergent voorzien van tensiden dan zal een witte doek snel zwart worden. Deze tensiden zijn erg belangrijk bij het reinigen en onderhouden van roestvast staal. Later meer daarover, eerst is het belangrijk om naar de oppervlaktespanning te kijken.
De oppervlaktespanning.
Iedere vloeistof heeft een specifieke oppervlaktespanning. Dat kan je eenvoudig zien aan bijvoorbeeld kwikdruppeltjes die bolletjes vormen op een glasplaat. Kwik zal de glasplaat niet bevochtigen maar water wel. Dit komt doordat vloeibaar kwik een zeer hoge oppervlaktespanning c.q. contractie heeft en water een relatief lage. Doet men zeep in het water, dan zal deze contractie nog lager worden. Stoffen die de oppervlaktespanning verlagen/breken worden ook wel tensiden genoemd. Deze kunnen zowel ionisch als anionisch zijn. Hoe lager de contractie is, hoe dieper het in de poriën komt. Schematisch kan men zich dat voorstellen zoals in afbeelding 1 wordt getoond. Op de bovenste afbeelding ziet men een reinigingsvloeistof met een relatief hoge oppervlaktespanning en daaronder een optimale.
Figuur 1. Schematische voorstelling van werking verkregen door een lage oppervlaktespanning. (afbeelding van Innomet B.V.)
Op deze wijze kan de aanwezige detergent/reinigingsmiddel zijn vuil oplossende werk doen. Er zijn in de loop der jaren diverse reinigingstechnieken ontwikkeld om het oppervlak van roestvast staal te reinigen. Een paar bekenden zijn chemisch reinigen met anorganische en organische middelen. Daarnaast bestaat er ook anodisch- en ultrasonoor reinigen maar wij beperken ons tot de methode met behulp van organische middelen en dat vooral met oog op een lagere milieubelasting. Voorbeelden van behandelde roestvast stalen oppervlakken met organische producten zijn te zien in afbeelding 2 en 3.
De uitdrukking ‘voorkomen is beter dan genezen’ geldt dus ook zeker voor roestvast staal want met het verwijderen van roestige plekken ben je eigenlijk al te laat. Natuurlijk is het toe te juichen dat roest op een (milieu) verantwoorde manier verwijderd kan worden, maar in feite had het niet zo ver hoeven komen. Daarom kan men onder andere onze organische producten veel beter van te voren gebruiken om zo een goede basis te creëren om het materiaal zo goed mogelijk resistent te houden. Want zoals al eerder genoemd, de voorwaarden voor ‘roestvrij’ staal is het goed verzorgen en intact houden van de oxidehuid.