Dzień dobry,

pomocy - chemia to dla mnie "magia ścisła" - sam nie umiem problemu rozwiązać !

Mam kilka kątowników pomiarowych stalowych [metrologia] , które po 20-30 latach w wilgotnym garażu miały punktową rdzę i postawiłem ją usunąć poprzez użycie kwasu cytrynowego .
Sposób działania poznałem z wielu wątków w necie - NIC od siebie nie dodałem!

1. zrobiłem roztwór kwasu cytrynowego [spożywczego] c=50% [bliski nasycenia = 58%] czyli 500g kwasku i 500ml wody.
2. dodałem ok. 2% przemysłowego inhibitora korozji POLYCORIN [zalecony przez dystrybutora]
3. roztwór wlałem do pojemnika i włożyłem kątowniki do kąpieli a powierzchnie które się nie zmieściły smarowałem pędzlem
pozostawione na 12 godzin [noc]
4. oględziny : powierzchnie zanurzone w kwasie pociemniały lekko, korozja prawie zniknęła
5. dodałem parę ml nadtlenku wodoru H2O2 30% - ponoć miał przyspieszyć reakcję odrdzewiania - zaszła spora zmiana w kolorze roztworu - dotąd lekko żółty stał się ciemniejszy , wpadający w brąz .
6. po niedługim czasie posypałem mokre od kwasu powierzchnie kątownika sodą oczyszczoną - dla neutralizacji kwasu - pojawiły się intensywne pęcherzyki gazu - i cała pasta kwasowo-sodowa pokrywająca stal zrobiła się ciemnoszara.
7. po paru minutach , zmyłem tą zasychającą pastę , gorącą bieżącą wodą i czyścikiem kuchennym stalowym
8. oczyściłem dodatkowo szmatką zamoczoną w acetonie czystym ale tutaj prawie nic już nie zeszło .
9. I tu się zdumiałem - powierzchnia oczyszczona kątowników była CIEMNO-SZARA MATOWA zamiast początkowej jasno - srebrnej z połyskiem !

PYTANIE : co się stało ?

nigdzie nie doczytałem że stal zmieni kolor po odrdzewianiu kwaskiem cytrynowym - tym bardziej że dedykowany przez dystrybutora ihibitor korozji miał zapobiec reakcji gołego metalu z kwasem .

Teorie laika :

1. inhibitor nie zadziałał - powstał cytrynian Fe
2. za mocny roztwór i za mało inhibitora - powstał cytrynian Fe
3. przy posypywaniu sodą oczyszczoną - powstał cytrynian Na

WNIOSEK laika : to jakiś ww cytrynian lub ich mieszanka siedzi na powierzchni stali dając ten ciemnoszary kolor .

Pytania :
1. Co to mogło się stać ?
2. Czy da się to usunąć ? jak?
3. Dlaczego się tak stało ?
4. Co zrobiłem źle ?

Proszę o pomoc - odpowiedź / artykuły/ książki itp.

Skoro twoje (jak twierdzisz: stalowe) kątowniki były oryginalnie z wyglądu srebrne i błyszczące ( + punktowa korozja), to na 99,9 % ta stal była ocynkowana. Twoja kosmiczna mikstura zmyła to porostu tę warstwę razem z rdzą.
Ewentualnie, owe kątowniki nie są wcale stalowe i znaczną poprawę wyglądu da przepolerowanie.
Lub na powierzchni był jakiś lakier i go zmyło.. No ale wtedy powinny być obecne lakierowe paprochy w roztworze, o czym nie wspomniano.
Stawiam na ocynk (lub podobną powłokę metaliczną). W domu tego nie ocynkujesz galwanicznie (z dobrym efektem), ale pełno jest do kupienia rozmaitych lakierów, również "srebrnych".

to była czysta stal chyba narzędziowa ? - porządne narzędzia np. RAVA VIS w klasach dokładności 1 i 2 , niektóre jeszcze z PRL ,
nie było na nich żadnego ocynku jak na nowszych powszechnych kątownikach chińskich z niskiej półki

nie było też żadnego osadu - zachowałem zużytą miksturę - ma kolor miodowo-żółtawo-zielonkawy - pod światło trochę przepuszczalna

zachowałem 1 kątownik bez 'obróbki' bo nie był zaatakowany przez korozję tak że mam porównanie

gdzieś tu musi być jakiś błąd - tylko jako laik nie mam pojęcia jak go zlokalizować

bo trzeba by jakieś wnioski na przyszłość wysunąć - i dla siebie i dla innych

1. jaki konkretnie jest stop o którym piszesz ?
2. czy procedura czyszczenia oraz inhibitor korozji jest dokładnie do tego stopu ? polycorin to grupa produktów
3. próbowałeś polerować po oczyszczeniu ?

1. stal stopowa narzędziowa , tak myślę
używa się jeszcze nierdzewnej lub konstrukcyjnej ocynkowanej

2. POLYCORIN L-896 polecony i dostarczony przez dystrybutora = Surchem
[ja używam inhibitora 1 raz w życiu - pomyślałem że na pewno pomoże - mimo że kwas cytrynowy jakiś szczególnie agresywny chyba dla stali nie jest a tu zonk ]

a procedura czyszczenia ?
standardowa = spłucz -> zobojętnij
z tym że ja 'udoskonaliłem' ją [ wg jakichś porad z neta] odwracając kolejność = zobojętnij -> spłucz
ale zobojętniłem nie w roztworze wodnym sody oczyszczonej tylko posypując sodą w proszku
i wtedy , po zobojętnieniu jak pisałem powstało cuś na kształt ciemnej skorupki -> mycie pod gorącą wodą + szorowanie zmywakiem stalowym usunęło tą skorupkę

3. nie , jak to proponujesz zrobić ?

podstawowe pytanie nadal brzmi : co się stało ? dlaczego? jak uniknąć na przyszłość ?

Po pierwsze, istnieje mnóstwo komercyjnych płynów do odrdzewiania, jak również dużo literatury na ten temat.
Nie każde żelastwo odrdzewia się tak samo i tym samym płynem.
Najgorsze z możliwych to stosowanie jakiś mieszanin z "neta" i samodzielne ich "ulepszanie".
Dodałeś H2O2 bo "ponoć..." To utleniło zielony Fe(II) do brązowego Fe(III), oczywiście wszystko skompleksowane cytrynianem i najprawdopodobniej utleniło całą powierzchnię metalową. Kwas cytrynowy nie jest aż tak słaby, pH twojego roztworu to poniżej 0 + utleniacz i mieszanina trawiąca gotowa.Wiele rodzajów stali robi się szare lub wręcz czarne po takiej utleniającej obróbce. Można pobawić w jakieś katodowe odtlenianie tego, ale moim zdaniem szkoda na to czasu. Polecam papier ścierny nr 2000 czy coś podobnego, ale lepsze są krążki ścierne z włókniny na wiertarkę, ze stopniową gradacją szorstkości. Można uzyskać prawie lustrzany połysk, przy nakładzie jakiejś tam manualnej pracy. Co prawda, ja nie widzę sensu w takim działaniu. Czy błyszczący czy nie, taki kątownik działa chyba tak samo...
Przetrzyj mocno ten szary kątownik białą szmatką i zobacz czy brudzi. Jeżeli tak, przepolerowanie j/w jest wskazane. Ale to już nie chemia
Nie jestem też do końca przekonany czy nie było na powierzchni jakiejś warstwy pasywacyjnej lub czegoś w tym rodzaju. Jam możesz, zrób foto oryginału i zapodaj tutaj. Tak z ciekawości.

jak był ocynk to nie ma ocynku już więc się nie błyszczy - i niestety tutaj często jest problem, że nie wiemy do końca jakie stopy są użyte i jak zabezpieczone


Ten działa w pH 1-6, więc jak przy trawieniu kwasem cytrynowym zeszło poniżej to może już nie działać. Dodatkowo nie dodawałeś go do tej papki sody, która pH miała na pewno dużo powyżej 6


No tutaj mógł się pojawić problem, bo jednak powinieneś najpierw dobrze płukać wodą bieżącą, potem zanurzyć do wcześniej przygotowanego roztworu np. 1-5% sody, jak pojawiają sie bąbelki to czekać aż znikną i płukać raz jeszcze, jak się nie pojawią to płukać raz jeszcze.
dodawanie proszkowej sody zmoczonej w wodzie jako neutralizacji mogło spowodować usunięcie pasywacji czy dodatkowej powłoki z elementu

teraz tak jak kmno4 pisze: szmatka i energiczne pocieranie w jednym miejscu aby zobaczyć czy ta szarość schodzi


na początku odtłuściłbym dobrze powierzchnię za pomocą wody z mydłem/płynem do naczyń, ewentualnie acetonem i dopiero wtedy brał się za trawienie
podstawowa sprawa to zmniejszyłbym stężenie kwasu do np. 20% i ewentualnie podgrzał jak by szło za wolno. Raczej unikałbym opcji smarowania elementu kwasem który nie mieści się w zbiorniku do trawienia
nie trzymał elementu w nim tak długo i w trakcie trawienia z inhibitorem bym mieszał roztwór oraz mechanicznie delikatnie ścierał rdze
dużo płukania wody po zakończeniu procesu
neutralizacja jako ewentualność, ale tylko w roztworach wodnych (neutralizację takich rzeczy robi się najczęściej przemysłowo, kiedy płukania nie da się wykonać prawidłowo, ręcznie powinieneś bez problemu wypłukać element z kwasu)

1. zapomnijmy o ocynku - tu go nie było

2. inhibitor - tu może być problem !
stężenie kwasu cytrynowego było bliskie max ale do głowy mi nie przyszło żeby bać się tego uważanego za łagodny kwasu [szczególnie o temperaturze 20*C ] bo opisów/filmów tego prostackiego wręcz odrdzewiania [toż to żadna filozofia] tym specyfikiem jest mnóstwo i 95% z nich nawet nie zająknie się o inhibitorze jakimkolwiek
czyli ja dodając przemysłowy inhibitor w max zalecanym stężeniu byłem na 1000% pewny że nic nie ma prawa się stać !

pytanie : jak można obliczyć / sprawdzić metodą domową , kwasowość pH roztworu o danym stężeniu - chcę sprawdzić czy zeszło poniżej 1 [może zejść poniżej 0 ? ]

3. czyli użycie H2O2 było d.błędem - inna rzecz że jeszcze przed dodaniem H2O2 powierzchnia stali zanurzona w kwasie była już ciemniejsza od powierzchni nie zanurzonej - czyli nawet bez dopalacza H2O2 już kwas cytrynowy reagował z metalem

4. proszę o wytłumaczenie [jak krowie na rowie] - co to ostatecznie siedzi na stali to ciemno szare - czy to jakiś cytrynian Fe czy tlenek Fe

5. co macie na myśli mówiąc o warstwie pasywacyjej na stali , która mogła zostać zniszczona - co to za związek ?

resztę ja poniał - składam szczerą choć ograniczoną samokrytykę [nic sam nie wymyśliłem - wszystko wzięte ze źródeł innych]
wniosek - nawet wkładając zardzewiały złom do kwasku niczego nie można być pewnym - to jest straszne jak tu żyć , premierze!

polerowanie wykonam i zamelduję - po procesie spłukania pokryłem kątowniki suchym smarem PTFE więc muszę sprawdzić jak go najpierw usunąć
wstawiłbym zdjęcie gdybym umiał > 1MB i nie pozwala wysłać - poradźcie coś

zapomniałem jeszcze o :

1. jakie znacie wspomniane gotowe preparaty do odrdzewiania na bazie kwasu cytrynowego

2. wspomniana literatura - jakieś podstawowe tytuły do przeczytania

skąd ta pewność ?


w przepisie po pierwsze powinno być podane stężenie reagentów, jeżeli w przepisie nie ma podanych stężeń, to sam przepis jest niewiarygodny
pH kwasu cytrynowego 10% to około 1,7 pH
pH kwasu cytrynowego 55% to około 0,3 pH
obie wartości wyżej to googlowanie, ale można to wyliczyć


jak pisałem wcześniej inhibitor korozji działa tylko w konkretnych warunkach, jak pH spadło poniżej 1 to nie koniecznie będzie działać, przy pH bliskich granicznych też może nie działać najlepiej


pH-metr, papierki do pomiaru pH, miareczkowanie roztworem wodorotlenku sodu o znanym mianie wobec wskaźnika
tak pH może zejść poniżej 0 i być ujemne


prędzej złe używanie inhibitora lub stosowanie złych stężeń roztworów tutaj może być problemem


mogło być


nie wiemy tego, zresztą to nie musi być nawet związek żelaza, bo stal to nie jest 100% Fe, ma wiele dodatków które w różny sposób mogą reagować z kwasami i zasadami o różnym stężeniu i może być tak, że dana substancja ze stężonym kwasem nie zareaguje, a rozcieńczonym zacznie się rozpuszczać


tlenki, inne metale powleczone na stali


czas zacząć weryfikować "źródła"


zmniejszyć wielkość fotki w programie do obróbki grafiki / wysłać na stronę do dzielenia się fotkami/plikami i dać link


nie znam konkretnego stopu to nic nie polecę, zresztą pewnie mieszanka 5% kwas cytrynowy +2% siarkowy powinna pomóc wraz mechanicznym czyszczeniem, a nie pozostawienie samego sobie
+ inhibitor korozji
zresztą też dużo zależy od tego jak duży jest problem


Wszystko z zakresu
- chemia nieorganiczna dla szkół średnich
- podstawy chemii dla studiów technicznych
- elektrochemia
- galwanotechnika
- metalurgia
- inżynieria materiałowa
- materiałoznastwo
- ochrona przed korozją

A najważniejsze nie wierzyć bezgranicznie we wszystko co jest w necie na filmikach yt tylko to weryfikować

nie wiem czy to dobrze zrobiłem - kiedyś to umiałem , ale to było chyba daaaaawno temu ... najwyżej jutro spróbuję ponownie

poprawiłem dodanie fotki - Sulik

https://www.fotosik.pl/zdjecie/0d955ce2f3ae1658

albo to ?

Szkoda że nie ma żadnego opisu do zdjęcia.

Mniemam, że to dwa kątowniki po trawieniu, bo inaczej nie można tego nazwać, oraz oryginalny - ten najmniejszy.
Jak dla mnie, to jest klasyczny, chromianowany ocynk (nie mylić z chromowanym).
Najprościej to stwierdzić aparatem XRF (znajomy jubiler, warsztaty przyzakładowe, pracownie "metalowe" na uczelniach..)
Kilka sekund i będziesz wiedział wszystko o tym, co jest na powierzchni. Kiedyś sam miałem problem ( taki metalowy detal z grubej blachy) z określeniem czy to jakaś lepsza stal, czy ocynk. I okazało się, że to był ocynk.
Chyba nie mam nic więcej do dodania w temacie twojego problemu.
Literatura ? Np. Galwanotechnika domowa (Sękowski) czy Poradnik galwanotechnika. Oczywiście nie całość, ale tam są rozdziały o trawieniu, korozji... itp. Jest w necie jako PDF i to i to.
Tylko nie wiem po co ci to. Dawnej powłoki i tak nie odzyskasz, co zrobisz z tą gołą stalą (już chyba zaczyna rdzewieć) to twoja w tym głowa. Można pomalować, oksydować... możliwości jest całkiem sporo.
Osobiście, ja bym to wywalił na śmietnik.

Ciemna (czarna) barwa na przedmiotach stalowych po trawieniu w kwasach z reguły pochodzi z węgla obecnego w stali.
Jako składnik nieroztwarzalny opada na dno naczynia oraz częściowo zostaje na powierzchni stali.
Przyrządy pomiarowe z PRL dość często były ocynkowane. Sam to przerabiałem czyszcząc (zarówno chemicznie jak i elektrochemicznie) trochę takiego sprzętu.