กระบวนการเกิดสนิมของเหล็ก

เคยสังเกตไหมครับว่า ทำไมประตูเหล็กดัดที่บ้าน พอใช้ไปนาน ๆ ถึงมีคราบสีน้ำตาลแดงเกาะเต็มไปหมด? หรือทำไมโซ่จักรยานที่ตากฝนทิ้งไว้ถึงได้ฝืดและผุพัง? อาการเหล่านี้ก็ไม่ต่างอะไรกับโรคประจำตัวของสิ่งของที่ทำจากเหล็กเลยครับ 

ซึ่งโรคที่ว่านี้เราเรียกกันติดปากว่าสนิมนั่นเอง บทความนี้จะพาทุกท่านไปรู้จักกับสนิมให้มากขึ้นว่ามันคืออะไร เกิดขึ้นมาได้อย่างไร และเราจะดูแลรักษาเหล็กของเราให้แข็งแรงห่างไกลจากโรคนี้ได้อย่างไรบ้าง ติดตามกันได้เลย 

รู้จัก 3 ตัวการหลักที่ทำให้เกิดสนิม 

การที่เหล็กจะป่วยเป็นสนิมได้นั้น ไม่ได้เกิดขึ้นมาลอย ๆ แต่ต้องมีผู้สมรู้ร่วมคิดครบทั้ง 3 อย่างนี้ก่อนครับ

1. ตัวเหล็กเอง 

"ตัวเหล็กเอง" เป็นตัวการหลักเพราะมันคือวัตถุดิบ หรือเนื้อแท้ที่จะเกิดสนิมได้ครับ เปรียบเทียบง่าย ๆ ก็เหมือนกับการทำอาหารครับ ถ้าเราจะทำเมนูผัดกะเพรา เราก็ต้องมี ใบกะเพรา เป็นวัตถุดิบหลักใช่ไหมครับ? ถ้าไม่มีใบกะเพรา ก็เป็นผัดกะเพราไม่ได้ สนิมก็เหมือนกันครับ ถ้าไม่มีเนื้อเหล็ก เป็นวัตถุดิบตั้งต้นให้ น้ำ กับ อากาศ เข้ามาทำปฏิกิริยาด้วย สนิมก็เกิดขึ้นไม่ได้เลย

ดังนั้น ที่บอกว่าเหล็กเป็นผู้ต้องหา ก็เพราะมันเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการนี้ครับ เป็นทั้งตัวตั้งต้นและเป็นเหยื่อในเวลาเดียวกันเลย 

2. น้ำ (หรือความชื้นในอากาศ) 

น้ำ หรือความชื้นในอากาศ เปรียบเสมือนเป็นตัวกลาง หรือสะพานที่เชื่อมให้ เหล็ก กับอากาศ (ออกซิเจน) มาทำปฏิกิริยากันได้ครับ พูดง่าย ๆ ก็คือ ถ้าไม่มีน้ำ เหล็กกับอากาศก็เหมือนคนที่อยากจะคุยกันแต่ยืนอยู่คนละฝั่งถนน ทำอะไรกันไม่ได้ แต่พอมีน้ำ เข้ามาเกี่ยวข้อง มันจะทำหน้าที่เป็นเหมือนถนนที่เปิดทางให้อากาศ (ออกซิเจน) วิ่งเข้าไปทำปฏิกิริยากับเนื้อเหล็กได้อย่างสะดวกสบาย จนเกิดเป็นสนิมขึ้นมาในที่สุดครับ

ดังนั้น น้ำจึงไม่ได้ทำร้ายเหล็กโดยตรง แต่เป็นตัวการสำคัญที่ เปิดทาง ให้เกิดปฏิกิริยาทั้งหมดขึ้นครับ 

3. อากาศ (ตัวการสำคัญที่ชื่อว่า ออกซิเจน)

ถ้าเปรียบน้ำเป็นคนที่มาเปิดประตูบ้านให้ อากาศ (ออกซิเจน) ก็คือผู้ร้ายตัวจริงที่รออยู่หน้าประตูครับ

พอประตู (เหล็ก) เปิด (เพราะโดนน้ำ) ออกซิเจนก็จะรีบวิ่งเข้าไปทำปฏิกิริยา หรือโจมตีเนื้อเหล็กทันที การโจมตีนี้คือการเปลี่ยนสภาพของเหล็กให้กลายเป็นสารประกอบใหม่ ซึ่งก็คือ "สนิม" สีน้ำตาลแดงที่เราเห็นกันนั่นเองครับ

อากาศคือตัวการที่ลงมือเปลี่ยนเหล็กดี ๆ ให้กลายเป็นสนิมนั่นเองครับ 

สรุปแล้ว อยากให้ลองนึกภาพว่าการเกิดสนิมเหมือนการตั้งวงเล่นไพ่ที่ต้องมีผู้เล่นครบ 3 คน ถึงจะเริ่มเล่นได้ ซึ่งผู้เล่น 3 คนนั้นก็คือ

1. เหล็ก

2. น้ำ

3. อากาศ

ประโยคที่ว่า "ถ้าขาด 3 อย่างนี้ไปพร้อมๆ กัน สนิมก็เกิดไม่ได้" หมายความว่า ถ้ามีผู้เล่นมาไม่ครบวง ก็จะตั้งวงเล่นไพ่ (เกิดสนิม) ไม่ได้ ครับ เราขออธิบายเป็น Bullet Point ดังนี้

• ถ้ามีแค่น้ำกับอากาศ แต่ไม่มีเหล็ก: ก็เหมือนมีคนมานั่งรอ แต่ไม่มีโต๊ะให้เล่น (เช่น บนเก้าอี้พลาสติก) สนิมก็ไม่มีที่จะเกิด

• ถ้ามีแค่เหล็กกับอากาศ แต่ไม่มีน้ำ (แห้งสนิท): ก็เหมือนมีคนกับโต๊ะ แต่ไม่มีไพ่ให้เล่น ทั้งสองอย่างก็ทำอะไรกันไม่ได้

• ถ้ามีแค่เหล็กกับน้ำ แต่ไม่มีอากาศ (เช่น ในอวกาศ หรือในถุงสุญญากาศ): ก็เหมือนมีโต๊ะกับไพ่ แต่ไม่มีคนเล่น ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้น

ดังนั้น การเกิดสนิมจึงต้องอาศัยความร่วมมือของทั้ง 3 ตัวการนี้พร้อม ๆ กัน ถ้าเราสามารถกำจัดตัวใดตัวหนึ่งออกไปได้ (เช่น ทาสีเพื่อกันไม่ให้เหล็กเจอน้ำกับอากาศ) วงไพ่ก็ล่ม สนิมก็ไม่เกิดแล้วครับ 

แล้วสนิมเกิดขึ้นได้อย่างไร ?  

1. ประตูบ้าน (เหล็ก) ไม่ได้ล็อก 

เมื่อน้ำมาโดนเหล็ก ก็เหมือนกับเราลืมล็อกประตูบ้าน เปิดทางให้คนนอกเข้ามาได้

2. ผู้ร้าย (อากาศ) บุกเข้าบ้าน 

พอประตูเปิด อากาศ (ออกซิเจน) ที่รออยู่แล้ว ก็รีบฉวยโอกาสนี้วิ่งเข้าไปในบ้าน (ทำปฏิกิริยากับเนื้อเหล็ก)

3. เกิดความเสียหาย (สนิม) 

ผลจากการที่ผู้ร้ายเข้าไปรื้อค้นในบ้าน ก็คือความเสียหายที่เรียกว่า "สนิม" ซึ่งมันจะไม่หยุดแค่นั้น แต่จะค่อยๆ ทำลายข้าวของ (เนื้อเหล็ก) ไปเรื่อย ๆ จนผุพังครับ

อธิบายได้ว่า มันเป็นกระบวนการที่ น้ำ เป็นตัวเปิดทางให้ อากาศ เข้าไปทำลาย เหล็ก จนกลายเป็นสนิมนั่นเองครับ 

ตัวช่วยเสริม อะไรที่ทำให้สนิมมาเร็วขึ้นอีก? 

เปรียบเทียบง่ายๆ เหมือนการจุดไฟครับ

• น้ำเค็ม/น้ำเกลือ 

เหมือนเราเอาน้ำมันไปราดบนกองฟืน ไฟก็จะลุกพรึ่บขึ้นมาทันทีและแรงกว่าปกติ เพราะเกลือจะทำหน้าที่เป็น "ตัวเร่งปฏิกิริยาชั้นเยี่ยม" ทำให้ไฟฟ้าเคมีระหว่างน้ำ อากาศ และเหล็ก วิ่งหากันได้เร็วขึ้นมาก

• ฝนกรด/มลพิษ 

เหมือนมีคนมาคอย "ทำลายเกราะป้องกัน" ของเหล็กครับ ปกติผิวเหล็กอาจจะพอทนทานได้บ้าง แต่พอเจอความเป็นกรดเข้าไป ก็เหมือนโดนลอกเกราะออก ทำให้เนื้อเหล็กอ่อนแอลงและพร้อมที่จะโดนโจมตีได้ง่ายและเร็วขึ้น 

วิธีป้องกัน ทำยังไงให้เหล็กของเราแข็งแรง ไม่ป่วยเป็นสนิม?

ส่วนวิธีป้องกันก็คือ กลยุทธ์ในการขัดขวางไม่ให้ผู้ต้องหาทั้ง 3 ตัว (เหล็ก, น้ำ, อากาศ) ได้มาเจอกัน ครับ เมื่อพวกมันรวมตัวกันไม่ได้ ก็จะเกิดสนิมไม่ได้ อธิบายแต่ละวิธีง่าย ๆ ดังนี้ครับ

• วิธีที่ 1 "ใส่เสื้อผ้าให้เหล็ก" (ทาสี, เคลือบผิว)

เป็นการสร้าง เกราะป้องกัน ขึ้นมาคลุมผิวเหล็กไว้เลยครับ ไม่ว่าจะเป็นสี น้ำมัน หรือพลาสติก เกราะนี้จะทำหน้าที่กันไม่ให้ น้ำ และ อากาศ มาสัมผัสกับเนื้อเหล็กได้โดยตรง เหมือนเราใส่เสื้อกันฝนนั่นแหละครับ

• วิธีที่ 2: "หาบอดี้การ์ดมาช่วย" (การชุบโลหะ)

วิธีนี้ฉลาดขึ้นมาหน่อย คือเราหาโลหะอื่น (เช่น สังกะสี) มาเคลือบเป็นบอดี้การ์ดให้เหล็ก พอมีอันตรายเข้ามา บอดี้การ์ด (สังกะสี) ก็จะยอมเสียสละรับเคราะห์แทน เป็นสนิมไปก่อน ทำให้ตัวเหล็กซึ่งเป็นเจ้านายยังปลอดภัยอยู่

• วิธีที่ 3: "เก็บในที่แห้งๆ"

เป็นวิธีที่ตรงไปตรงมาที่สุด คือการกำจัด น้ำ หรือความชื้นออกจากสมการ เมื่อไม่มี "สะพาน" เชื่อมระหว่างเหล็กกับอากาศ ปฏิกิริยาก็เกิดขึ้นไม่ได้ครับ

และทั้งหมดนี้คือเรื่องราวของสนิม ศัตรูตัวฉกาจที่คอยกัดกร่อนเหล็กอยู่เงียบ ๆ จะเห็นได้ว่าการป้องกันที่ดีที่สุดไม่ใช่แค่การดูแลที่ปลายเหตุ แต่คือการเริ่มต้นให้แข็งแกร่งตั้งแต่ก้าวแรก การเลือกใช้ชิ้นส่วนเหล็กที่ถูกเตรียมมาอย่างสมบูรณ์แบบ มีผิวที่เรียบเนียนจากการตัดที่แม่นยำ คือปราการด่านแรกที่ทรงพลังที่สุดในการต่อสู้กับสนิม　

เพราะทุกรอยตัดที่เฉียบคม คือจุดเริ่มต้นของความทนทานที่ยาวนาน ให้ "ไพลิน เลเซอร์ เมทเทิล" ตัดความกังวลเรื่องสนิมออกจากงานเหล็กของคุณ