Rostborttagning med ström - elektrolys!

Publicerad 2010-12-28 16:00

Kampen mot rost har alltid förts på en bred front. Syror, blästring slipning - metoderna är många. Här kommer ytterligare en variant, med den skillnaden att den inte bara tar bort rosten utan omvandlar en del av den till järn igen med hjälp av elektrolys! Metoden är enkel och det som behövs har du förmodligen redan hemma.

Det hela började med att undertecknad läste en artikel i tidskriften Populär mekanik från 1952 där det beskrevs en metod som tog bort rost utan att skada underliggande metall. Att sedan metoden byggde på en alkalisk vätska gjorde det hela lite mer intressant. De flesta kemiska rostbekämpare som jag hört talas om innehåller någon form av syra som käkar upp rosten och, i värsta fall, även en del av metallen under. Artikeln beskrev metoden som smått revolutionerande, men i vanlig ordning fick man inte veta exakt hur det hela egentligen fungerade.

Ett par år senare köper jag en experimentbok från 1946 för ungdomar som vill veta mer om elektricitet och kemi. Där fanns en kort beskrivning om hur man tar bort rost med natriumhydroxid, det vill säga kaustiksoda, och en zinkplåt. Hm, soda är ju alkalisk... Nu kom jag att tänka på artikeln i Populär mekanik. Sagt och gjort - här skulle provas! Enligt experimentboken skulle man lägga det rostiga föremålet på en zinkplåt och sänka ner rubbet i en 10% natriumhydroxidlösning. Lösningen skulle sedan värmas upp och vid den galvaniska process som startar bildas vätgas vid den negativa elektroden (det rostiga föremålet). Sodalösningen fungerar som en elektrolyt precis som i ett NiFe-batteri. Vätgas verkar reducerande på oxider. Reducera är motsatsen till oxidera skulle man kunna säga. Detta innebär att rost, som är en oxid (järnoxid), skulle kunna omvandlas tillbaka till järn. Låter ju helt fantastiskt! Om man vätgasexponerar en gammal rostig vevaxel blir den förvandlad till en ny...? Nja, riktigt så bra blir det inte. Vätgasutvecklingen vid den rostiga detaljen omvandlar visserligen rosten till järn, men det som är bortrostat kommer inte tillbaka. Lösa rostflagor sprängs loss när vätgasen bubblar upp från ytan, och man får nöja sig med att rosten närmast metallen återbildas. Fördelen med denna metod är att föremålet inte blir mindre än vad det redan är, som det gärna kan bli med syror, samt att tendensen till att det börjar rosta efter behandlingen drastiskt minskar.

Efter en del test visade det sig att ett ordentligt rostigt föremål inte gav någon kontakt med zinkplåten. Därmed startar inte den galvaniska processen och ingenting händer. Lösningen blev att tillföra elektrisk ström externt, det vill säga från en yttre strömkälla. Genom att slipa rent på en liten yta på den rostiga detaljen gick det att få kontakt där med en krokodilklämma. En batteriladdare fick tjänstgöra som strömkälla. Minuspolen ansluts till föremålet som ska avrostas och pluspolen till zinkplåten. För att hålla strömmen på en låg nivå bör man koppla in en glödlampa i serie med någon av sladdarna. För små detaljer, typ tändstift och skruvar, kör man laddaren på 6 volt och sätter en 12 voltslampa på 15-20 watt i serie med en av sladdarna. Min erfarenhet av denna metod är att det inte går fortare att avrosta när man kör så hög ström att vätgasen formligen sprutar ut från detaljen. Nej, en liten strid ström av vätgasbubblor från detaljen räcker bra. Ungefär som från en vanlig brustablett, typ Treo.

Jag har blandat en del kaustiksoda till cirka tio delar vatten vid mina avrostningar. Vill man skynda på processen, kan man med fördel värma lösningen till 50-60 grader. Zinkelektroden kan utgöras av en elförzinkad plåt, även om det tunna zinkskiktet snart tar slut. Offeranoder till båtar är annars ett bra alternativ. Jag har en rund, diskusliknande anod, men formen är inte så viktig. Eftersom man tillför ström utifrån borde det gå att ersätta zinkanoden med en vanlig järnplåt. Huvudsaken är att anodytans area är minst lika stor som på föremålet som ska avrostas. Annars vill det inte fungera. Detta är lite synd eftersom en tanke var att man annars skulle kunna avrosta bensintankar på insidan. Men det är svårt att få in något i hojtanken som är större än själva tanken... (Kanske om man veckar anoden våldsamt?) Jag har använt en plastbalja vid mina avrostningar, men man bör kunna använda en plåtbalja som samtidigt kan agera anod. Då ansluter man själva baljan till plus och låter detaljen hänga fritt i badet, ansluten till minus.

Mitt första prov var med ett tändstift som förmodligen legat i marken i decennier. Vid fyndtillfället såg det ut som en stor rostboll med en porslinselektrod. Man såg varken nyckelgrepp eller gängor. Våldsamma attacker med roterande stålborste ledde ingen vart - rosten var för hård. Eftersom jag inte trodde att stiftet skulle kunna fixas till tog jag inte fram kameran för att dokumentera... Nåväl, tändstiftet hängdes upp i en ståltråd i sodabadet. En zinkanod sänktes ner, och sedan anslöts batteriladdaren - plus till anoden och minus till tändstiftet. Efter en kvarts bubblande togs stiftet upp för inspektion. Rosten var då svart och verkade sitta löst. Efter en kort dust med stålborsten såg stiftet ut som på bild 2. Inte som nytt kanske, men vilken skillnad! Rosten fick mer av karaktären "blöt jord" och var lätt att borsta bort. Och fast tändstiftet legat avrostat utan anoljning eller liknade över en månad i ett kallutrymme finns inte minsta tecken på rost.

Sammanfattning

Denna metod verkar vara snäll mot metallen till skillnad mot syror. Att det sen inte börjar rosta igen gör ju inte saken sämre. Däremot finns det en del saker att se upp med. Vätgas! Denna gas blandad med luft är ytterst explosiv (knallgas). Se till att vädra, eller håll till utomhus. Tänk också på att det därför inte får förekomma några gnistor vid kabelanslutningarna. Kaustiksoda är ett starkt frätande ämne (läs varningstexten), så akta ögon och hud. Vätgasbildningen kan ge upphov till så kallad vätesprödhet hos fjäderstål och härdade detaljer. Detta kan leda till att detaljen blir sprödare så att sprickor uppstår. Misstänker man vätesprödhet ska detaljen snarast väteutdrivas. Metoden kan variera från fall till fall, men 2-4 timmar i 200-250 graders värme (köksugnen) bör driva ut vätet ur detaljen.

Av: Jim Lundberg

Bild 1. Avrosta med ström. Allt du behöver är lite ström, kautstiksoda och en zinkanod.

Bild 2. Tro´t om ni vill - detta tändstift var innan behandlingen en stenhård rostklump.

Bild 3. Två skruvar och en uppgrävd gammal våg. Kan det verkligen gå att få stil på dessa igen?

Bild 4. Jodå, efter ett dopp i brygden blev det skillnad. Tiden varierar beroende på rostens tjocklek. Skruvarna tog cirka tjugo minuter att avrosta medan vågen tog över en timme.

Bild 5. Skruvarna är nästan helt återställda så när som på några gropar i den smalare skruven. Tänk bara på att härdade detaljer måste väteutdrivas efteråt (se text).

Bild 6. Vågens yta uppvisar desto större gropar, men dessa fanns ju redan under rosten.

Bild 7. Det rostiga föremålet ansluts till strömkällans negativa pol (minus). Se till att kontakten blir god så det inte uppstår några gnistor då det bildas vätgas under processen.

Bild 8. Fräs och bubbel! Vätgasen avgår från skruven. Här syns även den runda zinkanoden samt lampan som sänker strömmen till, i detta fall, 0,5 ampere vilket var lagom. Vid större föremål krävs högre ström och större zinkanod.