Een spijker ondergaat enkele bekende veranderingen wanneer hij aan de elementen wordt blootgesteld gedurende een langere periode. De zilverachtige glans van een nieuwe nagel maakt plaats voor roodachtig bruine vlekken, die zich vervolgens verspreiden om de hele nagel te bedekken. De scherpe contouren worden zachter, vallen op een ruwe schaal en worden met kleine putjes weggevreten. Uiteindelijk bereikt de roest de kern, totdat je de nagel tussen je vingers kunt breken. Ten slotte brokkelt de nagel volledig af, waardoor alleen een poederachtige vlek overblijft. De oorzaak van dit alles is een chemische reactie tussen het ijzer in de nagel en zuurstof opgelost in het water dat het tegenkomt.

Chemische reactie

De vorming van roest is afhankelijk van twee chemische reacties. De eerste staat bekend als anodische oplossing, die plaatsvindt wanneer het ijzer in de nagel wordt blootgesteld aan water. Het water reageert met het ijzer door twee elektronen uit het strijkijzer te stelen, waardoor het positief geladen blijft. Elke zuurstof die in het water is opgelost, reageert vervolgens met het positief geladen ijzer in een tweede chemische reactie, die zich ermee bindt om ijzeroxide te maken. Ferro-oxide is de roodachtige substantie die meestal wordt aangeduid als roest.

Oorzaken van roest

Omdat een van de chemische reacties die roest veroorzaakt, de aanwezigheid van water vereist en de tweede reactie zuurstof, roest vereist kan alleen worden gevormd als zowel water als zuurstof de ijzermoleculen in de spijker kunnen bereiken. Helaas zijn zowel water als zuurstof gemakkelijk verkrijgbaar in de atmosfeer, dus zelfs onbeschermde nagels in een woestijnomgeving zullen bezwijken voor roest, hoewel ijzer dat wordt blootgesteld aan hoge luchtvochtigheid of zeewater veel sneller zal roesten. Staal roest zowel als ijzer, omdat het een legering is die voornamelijk uit ijzer bestaat.

Schaalverdeling

Schalen is het ijzeroxide dat aan de nagel vast blijft zitten. Omdat het ferro-oxide een volumineuzere molecule is dan het originele ijzer, neemt het meer ruimte in beslag, waardoor de vorm van de nagel tijdens het roesten wordt verstoord. Dit verklaart ook het feit dat wanneer een hele loop van nagels roest, ze samen smelten tot een samenhangende massa. Het ijzeroxide van de ene nagel hecht zich aan het ijzeroxide van de buren en last ze samen. Schalen zorgt ervoor dat roestige scharnieren blijven steken en piepen en roestige kettingen kraken.

Corrosie

Corrosie is het meest destructieve aspect van roest. Omdat het ijzeroxide minder duurzaam is dan het originele strijkijzer, kan het gemakkelijk putten en afschilferen. Erger nog, in tegenstelling tot de oxiden van koper biedt ferrooxide geen soort van beschermend patina. Een roestige spijker kan tot in de kern roesten zonder dat de buitenste laag roest bescherming biedt. Wanneer teveel van het oorspronkelijke ijzer is omgezet in fragiel ferro-oxide, verliest het structurele integriteit en brokkelt het af tot stof. Gegeven voldoende tijd, water en zuurstof, zullen zelfs grote brokken van ijzermachines letterlijk wegroveren tot niets.