L'oxygène et l'eau provoquent une réaction chimique de certains composants du fer et vont ensemble favoriser le développement en surface d'une couche d'oxyde fer (brun rouge) : la rouille ou oxyde ferrique.
La formation de la rouille
La rouille se forme lorsqu'une réaction d'oxydoréduction se déclenche entre du fer, ou un alliage à base de fer, de l'oxygène et de l'eau. La partie du fer en contact avec l'eau joue le rôle de l'anode et l'autre partie celui de la cathode.
La rouille est la substance de couleur brun-rouge formée quand des composés contenant du fer se corrodent en présence de dioxygène et d'eau. C'est une réaction d'oxydation lente qui aboutit à la formation d'oxydes ou d'hydroxydes plus ou moins hydratés et mal cristallisés, dont le plus stable est l'hématite.
Quand le fer se corrode, il produit des ions fer susceptibles d'endommager les polymères organiques naturels tels que la cellulose et les protéines (Selwyn, 2004). La cellulose est le principal composant organique qui entre dans la composition du papier, du bois, du coton et du lin.
Au contact de l'air humide, le fer se recouvre lentement d'une couche de rouille de couleur rouge brun. La rouille est essentiellement constituée d'un autre oxyde de fer appelé oxyde ferrique dont la formule chimique est Fe 2O 3. L'oxyde ferrique est un produit de la réaction chimique entre le fer et le dioxygène.
Le fer, lui, est un métal qui rouille quand il est mouillé.
En effet la composition chimique de l'eau aide l'oxygène de l'air à se fixer sur le fer. Les chimistes disent que le fer est oxydé ou que le fer est un métal oxydable.
La rouille n'apparaît pas de manière uniforme, mais se développe en premier au niveau d'émergence des structures de fer plongées dans l'eau (ou dans un sol humide) ou au niveau des gouttes d'eau qui se condensent à la surface du métal laissé à l'air libre.
Pour atteindre une forme stable avec moins d'énergie, un atome de métal perd un ou plusieurs électrons de sa structure. Ces électrons se combineront à d'autres éléments, comme l'oxygène, le soufre ou les chlorures de l'environnement. Pendant ce processus électrochimique, le métal s'oxyde.
L'oxydation ou le brunissement des aliments est un phénomène naturel. Il s'agit simplement d'une réaction chimique causée par le dioxygène de l'air. Ce processus s'accélère ou ralentit en fonction de la lumière, mais aussi de la température : la chaleur ayant un effet booster et le froid, un effet retardateur.
Le seul moyen véritablement efficace de prévenir la rouille sur les systèmes d'entreposage consiste à utiliser de l'acier galvanisé. La galvanisation est le processus d'immersion de l'acier dans un bain de zinc en fusion. Le zinc et le fer réagissent pour former un alliage fort.
Les termes de rouille et de corrosion sont souvent utilisés pour désigner la même chose, bien que la notion de corrosion soit plus vaste que la notion de rouille.
L'acier se corrode (ou rouille) quand il est exposé à l'oxygène ou à l'air. De plus, la présence d'autres agents atmosphériques tels que l'eau (pluie, humidité de l'air) et le sel (embruns) a pour effet d'accélérer le processus de corrosion.
Le vinaigre blanc et le gros sel
Dans un bol, mélangez la même quantité de vinaigre blanc et de gros sel. Appliquez ce mélange en couche épaisse sur l'objet rouillé. Laissez agir le temps que la réaction chimique s'opère, puis frottez avec une éponge grattante. Terminez par un rinçage à l'eau claire et un séchage.
Au contact de l'air humide, le fer se recouvre lentement d'une couche de rouille de couleur rouge brun. La rouille est essentiellement constituée d'un autre oxyde de fer appelé oxyde ferrique dont la formule chimique est Fe 2O 3. L'équation-bilan de la formation de la rouille s'écrit : 4Fe + 3O 2 → 2Fe 2O 3.
Elle s'obtient par des pigments composés d'oxydes de fer, naturels et généralement appelés terres ou ocres, ou artificiels comme les couleurs de Mars, ou par des mélanges d'autres pigments.
Quels sont les métaux qui ne s'oxydent pas? Certaines matières résistent mieux que d'autres à l'oxydation. L'or, le palladium, le rhodium, le titane, le platine, le stainless et l'argent argentium ne s'oxyde. Ces matières sont d'ailleurs prisées pour leur résistance à l'oxydation.
Selon les conditions, tous les aciers, même inoxydables, peuvent rouiller. Un fait qui semble contradictoire souvent perçu, à tort, comme un défaut de matériau. C'est pourquoi il est temps de vous expliquer comment et pourquoi l'acier inoxydable rouille et comment prévenir et nettoyer des tâches de rouille.
Les exemples les plus connus sont l'oxydation des métaux à l'air ou dans l'eau : rouille du fer et de l'acier, formation de vert-de-gris sur le cuivre et ses alliages (bronze, laiton).
L'or, lui, ne peut pas rouiller car il ne contient aucune trace de fer. Cela étant, d'autres métaux ne contenant pas de fer non plus peuvent être altérés par l'oxygène sans rouiller pour autant (le cuivre, le zinc). On parle alors d'oxydation.
En effet, le fer continue de s'oxyder en-dessous de la couche de rouille visible. C'est pourquoi il est important de prévenir la rouille et de protéger le matériau ferreux de la combinaison de l'oxygène et de l'eau (par exemple en le recouvrant de graisse ou de peinture).
Lorsque deux métaux sont en contact, c'est le métal le plus actif qui est le plus sujet à la corrosion galvanique. À titre d'exemple, si du zinc est en contact avec de l'acier doux, le zinc peut être touché par la corrosion galvanique, car c'est le métal le plus actif.
La rouille, ou oxyde ferrique, est très peu absorbée par l'organisme, n'est pas toxique, et ne convient d'ailleurs pas si l'on manque de fer, inutile de sucer des clous rouillés. »
Car les atomes de fer ont une grande affinité avec les atomes d'oxygène, qui vont ensemble former une couche d'oxyde de fer. Ce n'est rien d'autre que la réaction qui se produit dans une pile !
L'eau peut créer une oxydation de surface. Le sel et les solutions acides, comme le vinaigre, vont attaquer le métal et provoquer d'abord de l'oxydation puis de la corrosion dans le cas du fer et le papier d'aluminium.