Den rust dannes den rød-brunfarvet stof, når forbindelser, der indeholder jern korroderer i nærvær af oxygen og vand . Det er en langsom oxidationsreaktion , som resulterer i dannelsen af mere eller mindre hydratiserede og dårligt krystalliserede oxider eller hydroxider , hvoraf den mest stabile er hæmatit .
Rust er derfor en kompleks blanding af jernoxider og hydroxider .
Metallisk jern opnået ved behandling ( reduktion ) af rødmalm indeholdende jernoxider i højovne har tendens til at vende tilbage til den oxiderede tilstand, når det udsættes for luft og vand .
Rustdannelsesprocessen kan opdeles i tre grundlæggende trin:
Når jern (inklusive det udgør stål ) kommer i kontakt med vand, begynder en langsom elektrokemisk proces. På overfladen af metallet oxideres jern ( oxidationstilstand : 0) for at skifte til oxidationstilstand II:
Fe + 2OH - → Fe (OH) 2 + 2e - ,mens iltet i luften (oxidationsgrad 0) reduceres til hydroxidion:
2H 2 O + O 2 + 4th - → 4OH -Under det andet trin (næsten øjeblikkeligt) oxideres jern II-hydroxidet hurtigt til jern III-hydroxid ifølge denne reaktion:
4Fe (OH) 2 + 2H 2 O + O 2 → 4Fe (OH) 3 .Endelig omdannes dette jern III-hydroxid spontant til hydratiseret jern III-oxid i henhold til følgende balanceligning:
2Fe (OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O.Derfor forstås behovet for tilstedeværelse af flydende vand , der forekommer på hvert trin i den kemiske reaktion. Korrosion har tendens til at udvikle sig hurtigere i havvand end i ferskvand , hvor sidstnævnte er meget mindre ledende . Havvand (saltopløsning), der muliggør elektrisk ledning, fremmer faktisk ioniske forskydninger, og redoxreaktioner har et bedre udbytte . Rustdannelse accelereres også i nærvær af syrer (af samme grund), men forhindret af salpetersyrens overfladevirkning er dette passivering . Rust har den ekstreme ulempe at svække de strukturer, den angriber. Faktisk erstattes det sunde jern der med jern III-oxid, som er sprød, porøs og dårlig leder. Hvis fænomenet med rustdannelse kan stoppes ved elektrolyse , kan de korroderede dele af dette objekt imidlertid ikke rekonstrueres ved denne metode.
Når det kommer til rust, henvises der først til jernkorrosion, men i hverdagen er det normalt korrosion af stål , der bruges meget mere i dag end rent jern.
Det er også spørgsmålet om hvid rust og rustgrøn at betegne jernforbindelser, der dannes under korrosionen.
Da antallet af metalgenstande stiger og spiller vigtige eller vitale funktioner, er beskyttelse mod rust og mod korrosion generelt et vigtigt industri- og sikkerhedsspørgsmål for vores tid. Denne beskyttelse udføres oftest ved at deponere zink ( galvanisering ). Det er også muligt at bruge olie eller fedt til at beskytte visse genstande, især bevægelige dele som f.eks. En cykels kæde . Der findes også specialiserede rustbeskyttelsesmaling.