השאלה המלאה: ראיתי בפייסבוק סרטון של הסרת חלודה בעזרת קוקה קולה. איך זה עובד?


שלום שאול,

אינני יודע איזה סרט בדיוק ראית בפייסבוק, אבל אני מניח שהוא דומה לסרט הזה (יש עוד הרבה כמותו באינטרנט):

הסרט הזה אמנם איננו ניסוי מבוקר, משום שלא השוו למשל בין חצי פגוש חלוד שנוקה בקולה לחצי פגוש שנוקה סתם במים עם מטלית. אף על פי כן אי-אפשר לא להתרשם מהתוצאה. השאלה היא אם יש בסיס מדעי להנחה שקולה יכולה לשמש כמסיר חלודה?

התשובה היא שכן. שני גורמים אחראים לכך. ראשית, דרגת החומציות (pH) של קולה היא כ-2.5, כלומר היא חומצית מאוד עקב נוכחות של חומצות שונות כמו חומצת לימון וחומצה פחמתית בקולה. כיוון שחלודה היא סוג של תחמוצת של ברזל, חומצות מגיבות איתה בצורה אופיינית (למשל ראו כאן תגובה אופיינית של חומצות עם תחמוצת מתכתית שיוצרת מלח ומים) שגורמת להמסת החלודה.

שנית, אחד ממרכיבי הקולה הוא חומצה זרחתית, כפי שמצוין ברשימת הרכיבים של הקולה:

באופן ספציפי חומצה זרחתית (H3PO4) קיימת גם במסירי חלודה מקצועיים. מנגנון הפעולה מבוסס על תגובה כימית בין תחמוצת הברזל (Fe2O3) לחומצה הזרחתית, שיוצרת ברזל זרחתי (FePO4) ומים. נוסחת התגובה הכימית שמתרחשת היא:

Fe2O3 + H3PO4 --> 2FePO4 + 3H2O

הברזל הזרחתי שנוצר הוא מוצק שחור, גרגירי ובלתי מסיס שנדבק לפני המתכת, אפשר להסיר אותו בגירוד קל של פני המתכת, ואז הם נשארים נקיים ומבריקים (או להשאיר אותו ואז נשארת שכבת הגנה שחורה - פוספטיזציה, על הברזל), תגובה של החומצה הזרחתית עם הברזל עצמו גם מתרחשת, אבל היא איטית בגלל שכבת הפוספטיזציה שנוצרת - כך שבזמן סביר הברזל עצמו לא מתאכל. כלומר לחומצה הזרחתית יש יכולת הסרת חלודה טובה יותר מלחמוצות אחרות. לכן יש לקולה, שמכילה חומצה זרחתית, יתרון בהסרת חלודה על פני מים רגילים או "סתם" משקאות מוגזים שאינם מכילים אותה.

חשוב לציין שבגלל דרגת החומציות הרבה של הקולה, אם נשארים שרידים שלה על פני הברזל הם יגרמו לברזל להתחמצן ויזרזו את ההופעה של החלודה מחדש. לכן, אם משתמשים בה לצורך הזה חשוב לשטוף לאחר מכן היטב את כל השאריות שנותרו על פני המתכת שניקינו. סביר להניח שבכל מקרה עדיף להשתמש בחומרים ייעודיים להסרת חלודה, שריכוז החומרים הפעילים בהם הרבה יותר גבוה, כך שהם פועלים מהר יותר ומתמודדים בהצלחה עם שכבות חלודה עבות יותר.

בומרנג – בחזרה אליך
למה משמש יון הזרחה PO43- של החומצה הזרחתית בתאים חיים? באיזה מולקולה חשובה לחיים (או מולקולות) הוא אבן יסוד?

תודה לד"ר דפנה מנדלר על הייעוץ שנתנה בעת הכנת התשובה.

ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע


הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

3 תגובות

  • עילי

    עזרה בנושא

    שלום, אני תלמיד בכיתה ח' עתודה מדעית טכנולוגית, ואני עושה עבודת חקר בנושא חומצות ובסיסים. כשראיתי את הכתבה הזו עלה לי הרעיון לעשות חקר על הורדת חלודה בעזרת חומצה זרחתית. חיפשתי מאמרים מדעיים בנושא באתרים שונים, אבל לא מצאתי אפילו מאמר מדעי אחד. הייתי שמח אם תוכל להפנות אותי למאמרים וניסויים מדעיים בנושא, גם אם הם באנגלית.
    תודה רבה מראש על כל עזרה.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    המון מאמרים

    שלום עילי
    אם אתה מסתדר עם האנגלית – יש אינספור מאמרים בנושא. פשוט חפש phosphoric acid rust בגוגל:
    https://www.google.co.il/search?q=phosphoric+acid+rust&ie=utf-8&oe=utf-8...
    שים לב שהרבה מהמאמרים מדברים חומצה זרחתית כעל rust converter – כלומר 'המרת חלודה' ולא על rust remover – הסרת חלודה. כי כמו שמוזכר במאמר, החומצה הופכת את החלודה לברזל זרחתי שיכול לשמש גם כשכבת הגנה על הברזל, ויש המעדיפים לא להסירה. אז כדאי לחפש את שתי הקומבינציות.
    אם אתה רוצה מאמרים מדעיים ממש – מהאקדמיה, אתה צריך לחפש במנוע חיפוש יעודי לכך. מנוע חופשי כזה הוא google scholar – ראה הרבה מאמרים אקדמיים בנושא:
    https://scholar.google.co.il/scholar?hl=en&q=phosphoric+acid+rust&btnG=&...
    בהצלחה בעבודת החקר :-)
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ד

    ואוו

    ואוו מוזר שזה פועל