Anwendungsmöglichkeiten von Orthophosphorsäure gegen Rost

Eine verbreitete „Krankheit“ von Metall (Stahl und Stahllegierungen) ist Rost. Er entsteht unter dem Einfluss von Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser. Wissenschaftlich ausgedrückt handelt es sich um eine chemische Reaktion, bei der Hydroxide und Oxide des Eisens entstehen. Beim ersten Auftreten von Rost muss die Oberfläche des Metallgegenstands gereinigt und geschützt werden, da Rost im Gegensatz zur Patina auf Bronze keinen Schutzfilm auf Stahl bildet.

Die Oxide oder Hydroxide (Oxyde) können auf verschiedene Weise entfernt werden:

• mechanisch;
• chemisch;
• mit Hilfe von Sandstrahlgeräten.

Für die chemische Reinigung der Oxyde eignet sich Orthophosphorsäure, obwohl meist eine Kombination aus mechanischer und chemischer Behandlung angewendet wird.

Was ist Orthophosphorsäure?

Orthophosphorsäure (Phosphorsäure) ist ein wasserlösliches Produkt anorganischen Ursprungs, das als 85%ige wässrige Lösung von sirupartiger, farbloser Konsistenz hergestellt wird. Sie wird in verschiedenen Industriezweigen verwendet, unter anderem in der Lebensmittelindustrie. Sie ist einer der Hauptbestandteile bei der Herstellung von Phosphatdüngemitteln und wird auch in der Zahnmedizin eingesetzt.

Bei der Herstellung von Haushaltschemikalien wird diese Säure ebenfalls recht häufig verwendet – sie ist in fast allen fabrikmäßig hergestellten Mitteln zur Rostbekämpfung enthalten. Auf ihrer Basis werden Grundierungen für Metall hergestellt, und Rostumwandler enthalten sie als Hauptbestandteil.

Sicherheitsmaßnahmen

Wenn Rost auf chemischem Wege entfernt werden muss, ist in erster Linie auf die eigene Sicherheit zu achten – bereiten Sie eine Atemschutzmaske und Gummihandschuhe vor. Phosphorsäure ist eine aggressive Substanz, die Verbrennungen der Haut verursachen kann; ihre Dämpfe können zu Verbrennungen der Atemwege und akuten Vergiftungen führen. Darüber hinaus ist sie brand- und explosionsgefährlich.
Alle Arbeiten müssen in gut belüfteten Räumen durchgeführt werden, wobei ein Kontakt der Substanz mit der Haut unbedingt zu vermeiden ist. Falls dies dennoch geschieht, spülen Sie die betroffene Stelle unter fließendem Wasser ab. Bei einer chemischen Verbrennung auf einer großen Fläche muss sofort eine medizinische Einrichtung aufgesucht werden.

Entfernung von Rost

Ein Vorteil der Verwendung von Orthophosphorsäure zur chemischen Rostentfernung besteht darin, dass sie nicht nur die lockere Oxidmasse entfernt, sondern auch einen dünnen Schutzfilm erzeugt. Der Mechanismus dieser Schutzbildung besteht darin, dass die Säure Eisenoxid angreift und absorbiert und die Oberfläche phosphatiert. Personen, die mit dieser Substanz gearbeitet haben, mögen beobachtet haben, dass sich nach der Behandlung des Metalls und dem Trocknen auf seiner Oberfläche anstelle des rostigen Belags ein gräulicher, öliger Film bildet.

Je nach Korrosionsgrad und Größe des zu reinigenden Teils oder Werkstücks können verschiedene Methoden zur Entfernung von Oxiden gewählt werden:

• Beizen des Teils durch vollständiges Eintauchen in die Lösung;
• Ein- oder mehrmalige Behandlung der Oberfläche mit Säure mittels Rolle oder Sprühgerät;
• Auftragen auf das Metall nach vorheriger mechanischer Reinigung.

Beizen von Teilen durch vollständiges Eintauchen

Wenn ausreichend Phosphorsäure und ein geeigneter Behälter vorhanden sind, ist die Entfernung durch vollständiges Eintauchen am einfachsten. Dazu müssen folgende Schritte durchgeführt werden:

• Entfetten Sie das Teil mit einem beliebigen Reinigungsmittel und spülen Sie es ab;
• Füllen Sie den Behälter mit einer Lösung im Verhältnis von 100-150 g 85%iger Säure pro 1 Liter Wasser;
• Tauchen Sie das Teil in den Behälter und lassen Sie es 60 Minuten einwirken, wobei Sie die Lösung gelegentlich umrühren;
• Nehmen Sie es heraus und spülen Sie es ab;
• Bereiten Sie eine neutralisierende Lösung in folgenden Anteilen vor: 50% Wasser, 48% Alkohol, 2% Ammoniak;
• Spülen Sie das Teil mit der vorbereiteten Lösung, dann mit klarem Wasser und trocknen Sie es sofort ab.

Keiner der oben genannten Schritte darf ausgelassen werden, da sie alle miteinander zusammenhängen. Wenn beispielsweise die Entfettung nicht durchgeführt wurde, verläuft das Beizen ungleichmäßig, da diese Säure organische Verunreinigungen nicht angreift, und die Problemstellen müssen zusätzlich gereinigt werden. Diese Methode eignet sich für Teile mit jedem Korrosionsgrad, jedoch gilt: Je dicker die Rostschicht, desto länger dauert die Reinigung.

Tipp

Wenn die Oberfläche nach der abschließenden Spülung nicht sofort getrocknet wird, bildet sich sofort Hydroxid darauf. Die Trocknung kann auf jede beliebige Weise erfolgen, auch durch Konvektion.

Auftragen der Säure auf die Oberfläche

Wenn die Abmessungen des Teils groß sind, kein geeigneter Behälter vorhanden ist oder nicht genügend Säure zur Verfügung steht, kann sie mittels Sprühgerät, Rolle oder Naturborstenpinsel auf die Metalloberfläche aufgetragen werden. Dabei muss unbedingt der Korrosionsgrad berücksichtigt werden. Falls die Rostschicht dick ist, muss eine kombinierte Methode angewendet und die oberflächliche lockere Masse zuvor mechanisch entfernt werden. Dies kann manuell oder mit einem Winkelschleifer erfolgen, auf den ein Aufsatz – eine Drahtbürste oder eine Lamellenscheibe – aufgesetzt wird.

Nach der mechanischen Reinigung müssen Sie entfetten und eine wässrige Säurelösung auftragen, wobei Sie darauf achten sollten, keine Stellen auszulassen. Zwei Stunden nach dem Auftragen können Sie die Lösung mit einer neutralisierenden Lösung abspülen und anschließend eine Endspülung und Trocknung durchführen. Bei leichter Korrosion können Sie auf mechanische Hilfsmittel verzichten, obwohl dann möglicherweise eine erneute Anwendung erforderlich sein kann.

Tipp

Der Säurelösung kann ein Inhibitor zugesetzt werden – — Katapin, der den chemischen Prozess verlangsamt und eine Reaktion mit nicht oxidiertem Metall verhindert. Er wird in einer Menge von 1-2 g pro Liter Wasser zugegeben.

Entfernung von Rost von der Oberfläche von Badewannen, Toiletten und Waschbecken

Orthophosphorsäure kann auch als Haushaltschemikalie verwendet werden. Wenn Sie also vor der Frage stehen, wie Sie Rost in der Toilette entfernen können, versuchen Sie es mit Orthophosphorsäure. Sie eignet sich hervorragend zur Reinigung von Rostflecken von Rostwasser in Toiletten und emaillierten Badewannen. Dieses Mittel ist jedoch nicht für Acrylwannen geeignet.

Anwendung für Fayence- und emaillierte Oberflächen:

• 100 g 85%ige Säure auf 500 ml Wasser zugeben;
• die Oberfläche mit einem beliebigen Reinigungsmittel entfetten;
• die verschmutzte Oberfläche mit einer Bürste mit Naturborsten behandeln;
• nach einigen Stunden (1 bis 12 – je nach Oxidablagerungen) die Säure mit einer Natronlösung abspülen – 1 Esslöffel auf einen Liter Wasser.

Die Vorteile dieser Methode der Rostentfernung: Es muss nichts geschrubbt werden, sodass die Emaille nicht beschädigt wird. Eine Information für Hausfrauen, die für die Reinigung des rostigen Belags „Coca-Cola“ verwenden: Es ist die Orthophosphorsäure, die in geringen Mengen in diesem Getränk enthalten ist, die dieses Ergebnis liefert. Viel effektiver ist es jedoch, den Wirkstoff in der richtigen Konzentration zu verwenden und die Getränke ihrem eigentlichen Zweck zuzuführen.

Tipp

Vergessen Sie bei der Arbeit mit Säure nicht die Sicherheitsregeln. Vermeiden Sie den Kontakt der Chemikalie mit der Haut. Falls dies dennoch passiert, spülen Sie die Stelle sofort mit warmem Wasser und Seife.

Rostumwandler

Rostumwandler (Rostmodifikator) – ein Präparat auf Basis derselben Orthophosphorsäure, jedoch mit speziellen Zusätzen. Je nach Zusatz werden diese Präparate in mehrere Gruppen unterteilt:

• Grundierungen,
• Modifikatoren-Stabilisatoren,
• Rostumwandler.

Ein Beispiel der ersten Gruppe ist die Grundierung EVA-0112, die aus zwei Komponenten besteht – einer Basis und 85%iger Säure. Sie wird als Grundierung unter Farbe für Stahlteile verwendet. Der Umwandler „Zinkar“ enthält ebenfalls Orthophosphorsäure mit Zusatz von Zink- und Mangansalzen. Dank dieser Zusätze entsteht aus dem umgewandelten Rost eine verstärkte Schutzschicht (Legierungseffekt des Metalls). Vor der Verwendung des Umwandlers muss die Gebrauchsanweisung gelesen werden. Das Präparat darf nur gemäß den Empfehlungen des Herstellers angewendet werden.

Was ist besser zu wählen?

Bei der Wahl eines Mittels zur Rostentfernung sollte man sich am Verwendungszweck orientieren. Für die Reinigung von Teilen durch vollständiges Eintauchen wird eine große Menge Säure benötigt. Hier ist der Kauf von Orthophosphorsäure mit 85% Konzentration sowohl aus praktischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht gerechtfertigt. Wenn jedoch nicht nur Rost entfernt, sondern auch eine Schutzschicht für die Lackierung erzeugt werden soll, ist eine selbst hergestellte Lösung nicht geeignet. In diesem Fall kauft man besser einen werksseitigen Konverter mit allen erforderlichen Zusätzen.

Außerdem sollte man berücksichtigen, ob eine Grundierungsschicht aufgetragen wird oder nicht. Konverter-Modifikatoren verbessern die hydrophobierenden und inhibitorischen Eigenschaften der Grundierung, sind aber selbst keine Grundierung. Mit einem Konverter-Grundierungsmittel kann man hingegen direkt nach der Behandlung das Metall mit Farbe beschichten.

Abschließend möchten wir betonen, dass Orthophosphorsäure nur für die Zwischenlagerungsdauer eine Schutzschicht bildet. Ohne einen Lackanstrich ist das Metall also weiterhin korrosionsgefährdet.