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Un clavo, cuando se expone a los elementos durante un período prolongado de tiempo, sufre algunos cambios familiares. El brillo plateado de una nueva uña da paso a manchas de color marrón rojizo, que luego se extienden para cubrir toda la uña. El contorno afilado se suaviza, cubierto de escamas ásperas y comido con pequeños hoyos. Finalmente, el óxido llega al núcleo, hasta que pueda romper la uña entre los dedos. Finalmente, la uña se desmorona por completo, dejando solo una mancha de polvo. La causa de todo esto es una reacción química entre el hierro en la uña y el oxígeno disuelto en el agua que encuentra.
Reacción química
La formación de óxido depende de dos reacciones químicas. El primero se conoce como disolución anódica, que tiene lugar cuando el hierro en la uña se expone al agua. El agua reacciona con el hierro robando dos electrones del hierro, dejándolo cargado positivamente. Cualquier oxígeno disuelto en el agua luego interactúa con el hierro cargado positivamente en una segunda reacción química, uniéndose con él para crear óxido ferroso. El óxido ferroso es la sustancia rojiza más comúnmente conocida como óxido.
Causas de la roya
Dado que una de las reacciones químicas que causa la oxidación requiere la presencia de agua y la segunda reacción requiere oxígeno, la oxidación solo puede formarse cuando tanto el agua como el oxígeno pueden alcanzar las moléculas de hierro en la uña. Desafortunadamente, tanto el agua como el oxígeno están fácilmente disponibles en la atmósfera, por lo que incluso las uñas sin protección en un entorno desértico sucumbirán a la oxidación, aunque el hierro expuesto a alta humedad o el agua de mar se oxidarán mucho más rápidamente. El acero se oxida y el hierro porque es una aleación compuesta principalmente de hierro.
Escalada
La incrustación es el óxido ferroso que permanece unido a la uña. Dado que el óxido ferroso es una molécula más voluminosa que el hierro original, ocupa más espacio, lo que distorsiona la forma de la uña a medida que se oxida. Esto también explica el hecho de que cuando un barril entero de clavos se oxida, se funden en una masa cohesiva. El óxido ferroso de un clavo se une con el óxido ferroso de sus vecinos y los suelda. La incrustación es lo que hace que las bisagras oxidadas se peguen y chirrían y las cadenas oxidadas crujen.
Corrosión
La corrosión es el aspecto más destructivo del óxido. Dado que el óxido ferroso es menos duradero que el hierro original, fácilmente se pudre y se desprende. Peor aún, a diferencia de los óxidos de cobre, el óxido ferroso no proporciona ningún tipo de pátina protectora. Un clavo oxidado puede oxidarse hasta el núcleo sin que la capa externa de óxido proporcione ninguna protección. Cuando demasiado hierro original se ha convertido en óxido férrico frágil, perderá integridad estructural y se desmoronará. Con suficiente tiempo, agua y oxígeno, incluso grandes trozos de maquinaria de hierro literalmente se oxidarán a la nada.