Restaureren: Ontroesten van staal en aluminium

Roest kennen we als een rode laag die kosten veroorzaakt, constructies verzwakt, lelijk is of soms juist gewenst is – denk aan het gebruik van Corten-staal in architectuur. IJzer en zuurstof vormen samen roest. Algemener zijn veel metalen onderhevig aan invloeden van het milieu. Denk aan aluminium dat wittig uitslaat, koper en messing die een typische azuurblauwe kleur krijgen doordat zwavelverbindingen uit de lucht reageren met koper.

De meest bekende methode is schuren, slijpen, borstelen of stralen om de troep te verwijderen. Deze mechanische bewerkingen zijn arbeidsintensief en bereiken bovendien niet alle plaatsen. Maar er zijn ook andere manieren waarbij zuren ingezet worden.

Toch even lezen

Zuren zijn gevaarlijk, onderschat het nooit! “Oh, even snel iets ontroesten”… niet doen! Zorg dat je altijd de stappen in je hoofd hebt en denk vooral goed na. Zijn er kinderen, huisdieren in de buurt? Staat alles stabiel? Wat doe ik als ik mij verbrand? Nooit water bij zuur!

Redelijk pittige concentraties versnellen vaak het proces maar maken de gevaren ook groter. Dampen nooit inademen – en zoutzuur geeft veel damp af, het is een gas opgelost in water. Dus altijd buiten, afwindig werken. Altijd bril, altijd handschoenen, goede kleding en liefst een ademmasker. Zorg voor water in de buurt. Neutraliseren kun je doen met een natriumbicarbonaat-oplossing, zorg dat het ook in de buurt is. En… alle stappen altijd plannen.

Staal ontroesten

Diverse zwakke en sterke zuren zijn geschikt: azijn, citroenzuur, oxaalzuur (vlekkenwater), fosforzuur (cola), zoutzuur, zwavelzuur.

De aard van het roest bepaalt wat voor zuur het best is. Walshuid is een mix van diverse oxiden (FeO, Fe2O3, Fe3O4) en is lastig op te lossen. Zoutzuur is dan onder andere interessant. De walshuid oplossen kan lang duren als het koud is, bijvoorbeeld een dag. Bij warm weer gaat het heel snel, bijvoorbeeld in 15 minuten. Een plastic polypropeen-bak gebruiken is een goede optie.

Het roest wordt omgezet in ijzerchloride met een gele kleur. Als alle roest weg is dan kunnen de onderdelen in een lege bak gedaan worden.

Vochtig staal roest erg snel aan de lucht. Echter, onder water minder. Voordat je de onderdelen verder schoonmaakt is het verstandig om te spoelen. Daarbij moeten de onderdelen geheel onder water komen te staan, alles wat uitsteekt wordt bruin. Een beetje natriumbicarbonaat toevoegen is verstandig, resten zuur worden zo direct geneutraliseerd.

Om de roest een stap voor te blijven kan onder stromend water met een (RVS) schuurspons schoongemaakt worden. Pas op met (resten) zoutzuur in de spoelbak van RVS, het vernietigt de spoelbak. Direct daarna het onderdeel goed droogmaken met bijvoorbeeld perslucht of een oude katoenen handdoek. Optie: eerst besproeien met isopropanol of bio-ethanol, het verdrijft het vocht, het lost erin op. Nu kan het volgende onderdeel schoongemaakt worden.

Als alles gedaan is dient er verhit te worden tot ruim boven de 100 graden om achtergebleven vloeistoffen uit (las)naden te koken. Op die plaatsen kan weer iets roest ontstaan en dat kan met een staalborstel verwijderd worden. Daarom is van te voren neutraliseren met natriumbicarbonaat een goed idee. Zolang het staal niet vochtig wordt zal het niet verder roesten.

Deurbeslag boerderij na restauratie, smeden en lassen en zuurbehandeling

Staalroest passiveren

Merken als “Novorox” gebruiken fosforzuur om staal te passiveren. In plaats van oplossen van roest wordt ijzeroxide omgezet in ijzerfosfaat met een zwarte kleur. IJzerfosfaat geeft een beperkte bescherming van de ondergrond.

Je kunt roestig staal met een kwast insmeren met fosforzuur. Lichte roest lost op en zwaardere roest wordt zwart – de kleur van ijzerfosfaat. Het is belangrijk dat het fosforzuur ruim de tijd krijgt om te reageren – bijvoorbeeld een dag.

100% Fosforzuur is een vaste stof. Dus wit poeder dat overblijft is fosforzuur – zo goed mogelijk wegspoelen of met perslucht verwijderen. Boven de 44 graden Celsius smelt het en is het lastiger weg te krijgen als het gestold is.

Staal conserveren

Om te conserveren kunnen plantaardige oliën gebruikt worden, gekookte lijnolie bijvoorbeeld. Conserveren met motorolie – een minerale olie – is geen goed idee.

Als de onderdelen later geverfd worden dan is dit niet de goede oplossing. In dat geval zijn er twee stappen mogelijk:

• Kathodisch beschermen met zinkverf.
• Afsluiten van zuurstof en vocht door volgende verflagen.
• De ene werkt niet zonder de andere.

Zinkverf laat wel beperkt vocht door en is dus een slechte bescherming, tenzij het afgesloten wordt met een verf. Zink zorgt voor een kathodische bescherming waarbij het zink opgeofferd wordt. Let bij het kopen van zinkverf of zinkspray op de hoeveelheid zink per liter. Er zijn goedkope soorten met heel veel zink en dure met een schandelijk lage hoeveelheid. De laag dient voldoende dik te zijn – afhankelijk van de toepassing.

Na drogen is het aan te raden om een grondverf aan te brengen. Een aantal voordelen van acryl-grondverf:

• Het hecht goed op moeilijke oppervlakken zoals PVC, aluminium.
• Het hecht goed op zink en zinkverf.
• Op waterbasis is het snel droog.
• Het blijft flexibel en kan dus goed scherpe, puntige belastingen opvangen.
• De prijs is prettig (Action!)
• Het is een goede basis voor de meeste laksystemen.

Een belangrijk nadeel van acrylverf is dat het onder invloed van hoge vocht- en temperatuurschommelingen wat kan “werken”. Daardoor kunnen scheurtjes ontstaan in de laklagen die er bovenop liggen. Als gevolg is het advies om af te lakken in meer dan één laag of een andere grondverf te gebruiken.

Als deze klus geklaard is kan de aflak geregeld worden in een of enkele lagen.

Beslag na conservering

Staalweetjes

• IJzer is een chemisch element. Staal is ijzer met een kleine hoeveelheid koolstof en mogelijk andere legeringstoevoegingen. IJzer wordt vrijwel nergens gebruikt vanwege de beperkte sterkte. Toepassingen ijzer: conservenblik (met een tinlaagje) en transformatoren (weekijzer).
• Roesten is een proces wat continu doorgaat. Het roest schilfert, breekt open waardoor er nieuw staal vrij komt wat weer gaat roesten, net zolang tot er geen staal meer is. Dit in tegenstelling tot het “roesten” van aluminium waarbij het roestlaagje de ondergrond ontoegankelijk maakt.
• Roestvaststaal bevat veel chroom. Deze chroomlaag beschermt het staal eronder. RVS kan over het algemeen niet tegen chloor want dat lost het beschermende chroomlaagje op. Chloor zit in bleekmiddel, keukenzout en zoutzuur. In agressieve milieus is het beter om RVS 316 te gebruiken i.p.v. 304.

Aluminiumcorrosie

Een wit uitgeslagen motorblok is een voorbeeld van corrosie van aluminium. Aluminium reageert heftig met lucht het wordt zelfs in poedervorm als raketbrandstof gebruikt. Echter, de laag aluminiumoxide dekt het onderliggende materiaal uitstekend af waardoor aluminium edel lijkt en niet verder corrodeert.

De redenen waarom er soms toch corrosie is:

• De beschermende oxidelaag werkt alleen in een neutraal milieu, niet in een zuur of basisch milieu.
• Er kan sprake zijn van elektrische spanningen, opgewekt door bijvoorbeeld stalen schroeven in aluminium, waardoor de laag aangetast wordt.

De oxiden zijn meestal wit, grijs en kunnen bestaan uit aluminiumoxide en aluminiumhydroxide.

Een manier om die oxiden te verwijderen is middels verdund fosforzuur. Resultaten lopen uiteen van zeer goed tot matig. Een lantarenpaal die tientallen jaren in de grond zat was na een behandeling “als nieuw”. Hou er rekening mee dat het aluminium zelf ook iets oplost. Simpelweg testen op stukjes met verschillende concentraties en tijden. Verwarmen tijdens de reactie kan ook helpen.