Passivare l’attrezzatura in acciaio inox, per prevenirne la corrosione

Nonostante la sua reputazione da materiale ideale per la produzione della birra, anche l’acciaio inox può rovinarsi, corrodendosi e arrugginendosi. In questo articolo vedremo come e perché l’acciaio può corrodersi, e come sia possibile passivarlo per renderlo più duraturo.

Acciaio inox e ruggine

L’acciaio dolce (comunemente denominato erroneamente “ferro”) è un metallo composto da una combinazione degli elementi ferro e carbonio, con una percentuale di carbonio intorno allo 0,5%. Al contrario, l’acciaio inossidabile (inox) è una lega di ferro e cromo. Il cromo è presente intorno al 10-30%, ed è l’elemento chiave che rende l’acciaio inox resistente alla corrosione.
Il cromo presente nell’acciaio inox reagisce molto velocemente con l’ossigeno, e così facendo forma uno strato protettivo di ossido di cromo sulla superficie del metallo. L’ossido di cromo previene quindi la ruggine e la corrosione. Tuttavia, se per qualche ragione lo strato di cromo viene intaccato, il ferro sottostante può iniziare a subire un processo di corrosione, arrugginendo.
La tua attrezzatura per la birrificazione in acciaio inox è generalmente resistente alla corrosione. Tuttavia, se viene esposta alla candeggina, o a detergenti contenenti cloro; o a graffi, abrasioni o a contatto prolungato con acciaio dolce, lo strato protettivo di cromo può venire intaccato. I prodotti chimici a base di cloro possono infatti rimuovere lo strato di ossido di cromo. Anche un’abrasione eccessiva, in particolare con le pagliette in metallo, può rimuoverlo. In generale è meglio evitare eccessivo contatto e sfregamento tra le attrezzature in acciaio inox ed eventuali utensili in acciaio dolce. Il ferro presente nell’acciaio dolce tende infatti a erodere lo stato di ossido di cromo. Dopo l’uso non impilare pentole o utensili in acciaio dolce o altre leghe miste nelle tue pentole per la birrificazione.

Passivare l’acciaio inox per proteggerlo

Quando l’acciaio inox viene prodotto, alla fine del processo viene generalmente immerso in un bagno di acido nitrico per rimuovere i contaminanti. L’acido causa anche l’esposizione del cromo all’ossigeno presente nell’aria, il quale attiva un processo detto passivazione nel quale l’ossigeno si lega al cromo per formare uno strato protettivo di ossido di cromo. La passivazione avviene rapidamente, di norma entro 20 minuti.
Alcuni componenti in acciaio inox che utilizziamo per la produzione di birra, in particolare quelli più economici, potrebbero essere stati tagliati, stampati, lucidati, profilati o saldati dopo l’avvenuta passivazione dell’acciaio. Come risultato, potrebbero essere presenti residui di olio, lucidanti, composti per la saldatura o altri contaminanti che proteggono l’acciaio, ma che verrebbero lavati via durante la prima pulizia dell’impianto/componenti. Inoltre, non vuoi che questi contaminanti finiscano nella birra.

• Step 1: pulizia accurata

Poiché probabilmente non hai la possibilità di immergere il tuo equipaggiamento in un bagno di acido nitrico concentrato, la passivazione casalinga ha inizio con una pulizia molto accurata per rimuovere i residui di lavorazione dell’acciaio. Se l’equipaggiamento è nuovo, vuoi assicurarti che ogni composto residuo dalla produzione e rifinitura venga rimosso. Ciò richiede un efficace agente pulente, come ad esempio il trisodio fosfato (TSP). Per attrezzatura già utilizzata, nella quale i contaminanti maggiori sono residui organici, può essere sufficiente un lavaggio approfondito con prodotti come il PBW. Assicuratevi di rimuovere tutte le giunzioni, valvole e i componenti minori, e pulirle accuratamente. Risciacquate bene tutto e asciugate.

• Step 2: passivazione con l’acido

Ora che tutto lo sporco, gli olii e i contaminanti sono stati rimossi, il prossimo passo è passivare il metallo. Questo viene fatto applicando una soluzione acida e quindi lasciando asciugare la superficie all’aria. L’ossigeno nell’aria si lega con il cromo formando lo strato protettivo. Indossa sempre guanti e altri dispositivi di protezione individuale quando maneggi gli acidi, in quanto possono irritare la pelle e gli occhi.
Ci sono diverse possibilità. Un’opzione è utilizzare un agente pulente a base di acido ossalico. Funziona bene sull’acciaio inox, ma non utilizzarlo se sull’oggetto sono presenti incisioni, in quanto potrebbe sbiadirle o rimuoverle. Aggiungi al prodotto una quantità di acqua appena sufficiente a formare una pasta densa, e quindi applicala all’oggetto che vuoi passivare. Lascia agire per 5-10 minuti e quindi rimuovila delicatamente e asciuga con un panno. Puoi anche rimuoverla con l’acqua, ma quindi la superficie va immediatamente asciugata affinché il metallo vada a contatto con l’aria e non l’acqua.
Un’altra possibilità è una soluzione concentrata del sanitizzante Star San, che è a base acida. Se normalmente ne utilizzeresti circa 15 g su 10 L per sanitizzare, per passivare ne va utilizzato 75 g per 10 L. Immergi le superfici da passivare nella soluzione, per 20-30 minuti a temperatura ambiente, quindi lasciale asciugare durante la notte, affinché l’ossigeno nell’aria passivi il metallo. Il giorno dopo sciacqua le superfici on acqua per rimuovere eventuali residui di acido.
Un’ultima opzione è l’acido citrico, che è facilmente reperibile in polvere. La passivazione può essere ottenuta con un bagno di circa 30 minuti in una soluzione calda di acido citrico al 4-10%. Anche in questo caso si consiglia di lasciar asciugare all’aria durante la notte, e quindi il giorno successivo risciacquare eventuali residui di acido.

Quando dovrei passivare?

Per le nuove attrezzature, dipende molto dalla loro origine. Attrezzatura di elevata qualità viene spesso immersa nel bagno di acido nitrico in uno degli ultimi step della produzione, e necessita quindi solo di una buona pulizia per rimuovere i residui di produzione prima dell’uso. Per attrezzature più economiche, spesso può succedere che il bagno nell’acido avvenga in uno step molto a monte della produzione, quindi con lavorazioni successive che ne intacchino il film protettivo. In ogni caso, dato il prezzo dell’acciaio inox, e il costo contenuto della passivazione, si consiglia sempre di effettuare un lavaggio approfondito e quindi la passivazione. Se ben tenuto, l’acciaio inox può durare una vita intera.
Dovresti inoltre considerare la passivazione ogniqualvolta sospetti di aver danneggiato lo strato protettivo di cromo. Questo include casi di sporco ostinato che hanno richiesto una forte abrasione della superficie, ammaccature, o contatto con prodotti a base di cloro/ipoclorito. In ogni caso, se produci birra con frequenza, è una buona pratica passivare una volta ogni 1-2 anni, come misura preventiva.
Infine, se individui un inizio di ruggine o corrosione, è importante correggerlo immediatamente. Un prodotto abrasivo come la pasta a base di acido ossalico può aiutarti a rimuovere la ruggine, e a passivare l’area per evitare ulteriori danni.