Staal is een legering die voornamelijk uit ijzer bestaat. Plaatstaal is een toepassing van staal die onder andere in auto’s en treinen wordt gebruikt.
Plaatstaal wordt gemaakt door middel van walsen. Hierbij worden langwerpige blokken staal verhit tot 1200 oC en vervolgens tussen verwarmde rollen geperst. Zo ontstaat een lange plaat. Door het staal meerdere malen achter elkaar te walsen, kan de gewenste plaatdikte worden verkregen. De lange plaat wordt vervolgens opgerold en afgekoeld. Zie figuur 1.
De reden dat staal eerst wordt verhit voordat het geperst wordt, is dat staal bij kamertemperatuur moeilijk vervormbaar is.
Tijdens het walsen reageert het hete staal met zuurstof uit de lucht.
Hierbij ontstaat een dun laagje ijzeroxide (mengsel van FeO en Fe2O3).
Voor sommige toepassingen van plaatstaal moet dit laagje worden verwijderd. Dit gebeurt tijdens een proces dat beitsen wordt genoemd. Hierbij wordt een rol plaatstaal afgerold, door een bad met beitsvloeistof geleid en weer opgerold. Zie figuur 2. Beitsvloeistof is een oplossing van HCl in water.
Tijdens het beitsen treden de volgende reacties op:
Fe2O3 (s) + Fe (s) + 6 H+ (aq) --> 3 Fe2+ (aq) + 3 H2O (l) (reactie 1)
FeO (s) + 2 H+ (aq) --> Fe2+ (aq) + H2O (l) (reactie 2)
Reactie 1 is een redoxreactie.
video-uitleg https://www.youtube.com/watch?v=JduICDJmdR0