Pintar metal, ¿importa si antes se ha eliminado todo el óxido?

Question

En el contexto de la reparación de automóviles, supongamos que una superficie metálica está oxidada. ¿Importa eliminar todo el óxido antes de pintar la superficie metálica? Si es así, ¿por qué?

Parece que al menos algunos afirmarán que puede hacerlo, por ejemplo, la empresa Krylon .

Cómo he intentado resolverlo yo mismo:

Supongo que la superficie cubierta de óxido afectará a la adherencia de la pintura. Tal vez esto por sí solo puede ser un problema en términos de durabilidad y sellado del metal de la atmósfera?

Si se rige por un proceso más complejo, ¿en qué proceso(s) habría que profundizar? Sin embargo, también asumo que (como sugiere el enlace mencionado anteriormente) hacer la superficie lo más lisa posible, eliminando el óxido suelto y los residuos, dará mejores resultados, es decir, resultados que se aproximen a los de no tener óxido en absoluto. ¿Nunca será tan bueno como simplemente eliminar todo el óxido? Sé que estoy preguntando de una manera que es difícil de cuantificar, pero "¿cómo de bueno" será, en comparación con tener todo el óxido eliminado?

Tras estudiar el artículo de Wikipedia sobre óxido También me imagino que a partir de los equilibrios de deshidratación que tenemos que incluso una pequeña área de óxido puede: $$\ce{Fe(OH)2 <=> FeO + H2O}$$

Incluso suponiendo que el óxido se selle adecuadamente de la atmósfera, parece que puede crear nuevos $\ce{H2O}$ bajo esta capa protectora.

Pero necesitamos oxígeno para que se produzca la reacción clave: $$\ce{O2 + 4e^- + 2H2O -> 4OH^-}$$

A partir de este cómo funcionan las cosas Lo he hecho:

Al formarse el ácido y disolverse el hierro, parte del agua empezará a descomponerse en sus componentes: hidrógeno y oxígeno.

¿Cómo se descompone exactamente el agua en hidrógeno y oxígeno? De un libro de texto de química (Masterton & Hurley) tengo:

Por ejemplo, el agua no se descompone espontáneamente en los elementos por la reacción inversa a la mencionada abo $$\ce{2H2O(l) -> 2H2(g) + O2(g)}$$ no espontáneo.

Pero la electrólisis sí puede crear estos elementos. ¿Pero puede ocurrir en este entorno? ¿Sellado bajo una superficie de pintura? ¿Cómo es la química?

En fórmula química Tengo que podemos obtener hidróxido de: $$\ce{4e^- + 2H2O(l) + O2(g) -> 4OH^-(aq)}$$

Sin embargo, ¿desde dónde se introduce el nuevo oxígeno en el sistema, suponiendo que la atmósfera esté completamente aislada de este sistema interno que tiene lugar bajo la superficie de la pintura?

Si importa, supongamos que el entorno tiene una presión aproximada de 1 Atmósfera y que la temperatura varía entre -10 y 40 grados Celsius.

Answer 1

¿Cómo se descompone exactamente el agua en hidrógeno y oxígeno?

Al formarse el ácido y disolverse el hierro, parte del agua empezará a descomponerse en sus componentes: hidrógeno y oxígeno.

Eso es una simplificación extrema. La reacción común para los metales activos (sin incluir el hierro) es $$\ce{Mg + 2 H2O -> Mg(OH)2 + H2 ^ }$$

El hierro no reacciona así. Sin embargo, reacciona con los ácidos, por ejemplo, con el ácido clorhídrico $$\ce{Fe + 2 HCl(aq) -> FeCl2(aq) + H2 ^}$$

La reacción es bastante lenta incluso para ácidos concentrados no oxidantes. Sin embargo, en presencia de oxígeno y en ácidos diluidos se producen dos reacciones posteriores, a la señalada anteriormente le sigue $$\ce{4FeCl2 + 10H2O + O2 = 4Fe(OH)3 v + 8HCl }$$

La segunda reacción elimina eficazmente el hierro de la solución, acelerando significativamente la reacción global. Sin embargo, incluso sin la presencia de ácido, incluso en condiciones ligeramente básicas el hierro reacciona lentamente con el agua en presencia de oxígeno libre, formando óxido. El proceso sólo se ve dificultado a pH superiores a 10 o en ausencia de oxígeno libre. Como el agua natural suele ser ligeramente ácida debido a la presencia de dióxido de carbono disuelto, el hierro siempre se oxida en contacto con el agua y la atmósfera. De hecho, ésta es la razón por la que se regula la capa de hormigón sobre la estructura de acero: el hormigón siempre contiene agua, y las capas superficiales pierden rápidamente su basicidad debido a la reacción con el dióxido de carbono atmosférico, por lo que el acero cercano a la superficie del hormigón se oxida rápidamente, aumentando de volumen y desgarrando el hormigón desde el interior.

En el contexto de los trabajos de reparación de automóviles, supongamos que una superficie metálica tiene tiene óxido. ¿Importa eliminar todo el óxido antes de pintar la superficie? antes de pintar la superficie? Si es así, ¿por qué?

Pues sí. El óxido es débil, por lo que cualquier pintura sobre él se mantendrá débil. Mientras la película de pintura sobre la parte oxidada esté rota, el agua y la atmósfera entran en contacto con el metal y empiezan a erosionarlo, lo que provoca que se destruya más película de pintura. Por lo tanto, es fundamental eliminar todo el óxido de la superficie que se va a pintar. El chorreado abrasivo, si se dispone del equipo necesario, es probablemente la mejor forma de hacerlo. Aunque algunas pinturas se pueden aplicar sobre el óxido, debe ser una capa muy fina, e incluso entonces yo preferiría la pintura tradicional sobre la superficie limpia de todos modos.

Answer 2

La mayoría de las pinturas impiden que el oxígeno y el agua entren en contacto con el metal. Normalmente, el óxido bajo la pintura permitirá que ésta se desprenda. Algunas pinturas, como Rust-Oleum pueden aplicarse sobre el óxido, pero la mayoría no.

Además, el óxido suele dejar una superficie irregular que se transparenta a través de la pintura y da la impresión de un trabajo de pintura mal hecho.

Answer 3

A veces la mejor química, es simplemente PREVENIR la química del óxido en primer lugar.

Además de las cuestiones químicas ya tratadas anteriormente, creo que es muy importante que, antes de recubrir la superficie subyacente, dicha superficie esté en buen estado. suave y sólido . Los viejos se refieren a ella como "sonido".

Así que he encontrado que una razón importante para eliminar todo el óxido, a menudo por lijado, es ayudar a lograr "lisa y sólida". es decir, no afectar a la química de la superficie, sino ajustar sus características físicas.

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He descubierto que en realidad casi todas las capas de pintura tienen pequeños agujeros en ellos que aparecen más tarde. Estos pequeños agujeros pueden deberse a burbujas o restos en la pintura al aplicarla. Pasan unos años y empiezan a aparecer pequeñas manchas de óxido que con el tiempo se hacen más grandes.

Si se prepara cuidadosamente la superficie antes de revestirla, se reduce al mínimo la posibilidad de que se produzcan estos agujeros. En otras palabras, asegurándose de que la superficie es lisa, de modo que la suciedad de la capa anterior no se adhiera, y de modo que la superficie esté limpia para que las burbujas no tengan nada a lo que agarrarse.

Varias capas ayudan, pero sólo si cada nueva capa se aplica de nuevo con cuidado.

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BTW, otra fuente de agujeros en la pintura donde el óxido comienza a formarse son los lugares donde se producen impactos, como donde las rocas golpean los guardabarros, o donde las superficies se conectan y la expansión y contracción pueden romper la unión de la pintura con el tiempo.

Answer 4

Algo que aparentemente te perdiste en la página web de Krylon. "Si la superficie todavía tiene mucho óxido después de haber eliminado todo el óxido suelto, comience con Krylon® Rust Protector™ Rust Converting Primer o Krylon® Rust Tough® Rust Fix. Esta imprimación transforma químicamente el óxido en una superficie impermeable y pintable. Rocíe directamente sobre el óxido restante para protegerlo contra una mayor corrosión." Estos productos contienen ácidos que supuestamente graban, sellan y "convierten" el óxido. Otras afirmaciones de Krylon y Rustoleum son exageraciones en cualquier clima que no sea un desierto de altura.

Answer 5

Si no puede limpiar hasta el "metal blanco", tendrá que utilizar el revestimiento de conversión, como se ha señalado. Se trata de ácido fosfórico con manganeso y cosas secretas - dependiendo de la marca. "Navel Jelly" es la conversión genérica, creo. Los revestimientos de conversión salen muy bien en las pruebas de niebla salina, pero no recuerdo los números reales. Sin embargo metat blanco es sin duda el mejor.