Окисление кастрюли из нержавеющей стали

[Tolbino]

Здравствуйте!

У меня такая проблема, с которой я хотел бы разобраться с научной точки зрения. Суть в следующем.

Однажды имели неосторожность прокипятить в кастрюле из нержавеющей стали зубную щётку (щётка была вымытой, без зубной пасты). После этого дно кастрюли покрылось радужными пятнами. Они легко очищаются лимонной кислотой, и дно кастрюли становится серебристо-белым (см. фото 1). Однако всякий раз, когда в кастрюле разогреваешь кислые/солёные продукты (борщ, рассольник и т.д.), то дно снова покрывается радужными пятнами (фото 2, 3, 4).

Марка стали: AISI 304.

 

Вопросы следующие:

1. Что могло нарушиться в нержавеющей стали после кипячения зубной щётки?

 

2. Почему после очистки лимонной кислотой устойчивость нержавеющей стали к окислению уменьшается?

В теории, пищевая сталь должна быть не чувствительна к воздействию лимонной кислоты.

Лимонная кислота должна лишь удалять с поверхности ржавчину (путём преобразования оксидов железа в соли лимонной кислоты), и на поверхности должны остаться хром и никель. Затем на воздухе должна появиться защитная плёнка из оксида хрома, которая будет предохранять сталь от окисления.

 

3. Как можно грамотно сделать пассивацию нержавеющей стали?

Читал, что это можно сделать лимонной кислотой вместо азотной.

Надо ли после пассивации лимонной кислотой обрабатывать щёлочью или чем-то ещё?

 

Если возникнут дополнительные вопросы, спрашивайте.

Заранее благодарю за ответы.

[Bronze_Warlock]

1. Ничего. На цвета побежалости похоже из - за перегрева.

2. Не должна уменьшаться. Для проверки возьмите нержавеющую ложку и кипятите в растворе лимонной кислоты.

3. Фосфорной кислотой. 

 

Сколько кипятили щетку? Сколько было воды в кастрюле?

Изменено 30 Августа, 2017 в 17:43 пользователем Bronze_Warlock

[Tolbino]

1. Другие кастрюли не окисляются от кисло-солёных продуктов. Видимо, химическая стойкость нержавеющей стали в этой кастрюле снизилась?

2. С ложкой не пробовал, но пробовал с половником из нержавеющей стали. На нём было небольшое радужное пятно. После кипячения в лимонной кислоте половник стал ярким и серебристо-белым. Однако после контакта с кислыми продуктами он стал окисляться гораздо интенсивнее. Почему это происходит? Не очень качественная нержавеющая сталь?

3. Чем ортофосфорная кислота лучше лимонной/азотной для пассивации?

[Андрей Воробей]

3. Чем ортофосфорная кислота лучше лимонной/азотной для пассивации?

 

Может быть тем, что образует с железом нерастворимые соединения? Как вы думаете?

[Bronze_Warlock]

1. Другие кастрюли не окисляются от кисло-солёных продуктов. Видимо, химическая стойкость нержавеющей стали в этой кастрюле снизилась?

2. С ложкой не пробовал, но пробовал с половником из нержавеющей стали. На нём было небольшое радужное пятно. После кипячения в лимонной кислоте половник стал ярким и серебристо-белым. Однако после контакта с кислыми продуктами он стал окисляться гораздо интенсивнее. Почему это происходит? Не очень качественная нержавеющая сталь?

3. Чем ортофосфорная кислота лучше лимонной/азотной для пассивации?

 

1. Если это действительно цвета побежалости, то перекалили, химстойкость снизиться.

2. Возможно говно сталь. Возможно чистили металлической щеткой не из нержавейки. Возможно при производстве херовый режим формовки. Много чего возможно.

3. Фосфатами.

[Tolbino]

Может быть тем, что образует с железом нерастворимые соединения? Как вы думаете?

Да, фосфаты железа нерастворимы в воде (в отличие от нитратов и цитратов), но не совсем понимаю, чем это лучше для пассивации. Можете пояснить?

1. Если это действительно цвета побежалости, то перекалили, химстойкость снизиться.

2. Возможно говно сталь. Возможно чистили металлической щеткой не из нержавейки. Возможно при производстве херовый режим формовки. Много чего возможно.

3. Фосфатами.

1. Нет, это точно не побежалости. Кастрюлю не перегревали. Проблемы начались после того, как прокипятили зубную щётку. Когда в других кастрюлях варят/греют кислые продукты, их дно остаётся серебристо-белым, а в этой кастрюле дно покрывается радужными пятнами. Однако если в ней просто греть воду, то она остаётся серебристо-белой.

2. До кипячения щётки проблем со стойкостью не было. Металлическими щётками не чистили.

3. Вы уже - второй человек, который советует ортофосфорную кислоту. Можете объяснить, почему?

Во всех источниках рекомендуют азотную/лимонную.

[Андрей Воробей]

Да, фосфаты железа нерастворимы в воде (в отличие от нитратов и цитратов), но не совсем понимаю, чем это лучше для пассивации. Можете пояснить?

1. Нет, это точно не побежалости. Кастрюлю не перегревали. Проблемы начались после того, как прокипятили зубную щётку. Когда в других кастрюлях варят/греют кислые продукты, их дно остаётся серебристо-белым, а в этой кастрюле дно покрывается радужными пятнами. Однако если в ней просто греть воду, то она остаётся серебристо-белой.

2. До кипячения щётки проблем со стойкостью не было. Металлическими щётками не чистили.

3. Вы уже - второй человек, который советует ортофосфорную кислоту. Можете объяснить, почему?

Во всех источниках рекомендуют азотную/лимонную.

 

А вы можете объяснить, что такое, по-вашему "пассивация", и какое отношение к ней имеет лимонная кислота (про азотную, так уж и быть, можете не объяснять).

[Tolbino]

А вы можете объяснить, что такое, по-вашему "пассивация", и какое отношение к ней имеет лимонная кислота (про азотную, так уж и быть, можете не объяснять).

Пассивация - перевод металлов/сплавов в пассивное состояние, образование на их поверхности соединений, препятствующих коррозии.

Какое отношение к этому имеет лимонная кислота, я детально объяснить не смогу. Я перелопатил множество статей, но они все написаны, как под копирку, из серии "так надо" (использовать азотную или лимонную кислоту), а химическая природа явления не описана.

Как я понял, лимонная кислота позволяет удалить с поверхности нержавеющей стали железо, оставив только хром и никель, и когда сформируется защитная плёнка из оксида хрома, нержавеющая сталь станет пассивной.

 

Поправьте/дополните, если я понимаю что-то неправильно.

[Bronze_Warlock]

Да, фосфаты железа нерастворимы в воде (в отличие от нитратов и цитратов), но не совсем понимаю, чем это лучше для пассивации. Можете пояснить?

1. Нет, это точно не побежалости. Кастрюлю не перегревали. Проблемы начались после того, как прокипятили зубную щётку. Когда в других кастрюлях варят/греют кислые продукты, их дно остаётся серебристо-белым, а в этой кастрюле дно покрывается радужными пятнами. Однако если в ней просто греть воду, то она остаётся серебристо-белой.

2. До кипячения щётки проблем со стойкостью не было. Металлическими щётками не чистили.

3. Вы уже - второй человек, который советует ортофосфорную кислоту. Можете объяснить, почему?

 

1. Мистика. Щетка ни при чем - 100%. Ищите другие причины. Честно говоря, я также сильно сомневаюсь, что Вы окислы с 304-ой снимете лимонкой.

2. См. п 1

 

3.

 

Пассивация - перевод металлов/сплавов в пассивное состояние, образование на их поверхности соединений, препятствующих коррозии.

 

Да, фосфаты железа нерастворимы в воде .

 

 

Сами ответили. Рекомендую читать техническую и справочную литературу, а не ОБС из интернета.

И.И.Хаин "Теория и практика фосфатирования металлов", Л., изд. "Химия", 1973, 312 стр.

Изменено 30 Августа, 2017 в 18:48 пользователем Bronze_Warlock

[Tolbino]

1. Мистика. Щетка ни при чем - 100%. Ищите другие причины. Честно говоря, я также сильно сомневаюсь, что Вы окислы с 304-ой снимете лимонкой.

Какие ещё могут быть причины, например?

Сразу оговорюсь: с кастрюлей обращались бережно, не перегревали, варили только пищевые продукты.

3.

 

Сами ответили. Рекомендую читать техническую и справочную литературу, а не ОБС из интернета.

И.И.Хаин "Теория и практика фосфатирования металлов", Л., изд. "Химия", 1973, 312 стр.

Спасибо за рекомендацию!

 

Я правильно понимаю, что недостаток удаления ржавчины азотной или лимонной кислотой состоит в том, что растворимые соединения (нитраты или цитраты) железа в воде диссоциируют, и ионы железа остаются на поверхности стали, поэтому не получается сформировать полноценную защитную плёнку?

Соответственно, в случае обработки ортофосфорной кислотой окислы железа выпадут в осадок в виде фосфатов, и их потом надо будет просто смыть водой.

Изменено 30 Августа, 2017 в 19:00 пользователем Tolbino