جنس استیل ضد زنگ لیوان فلاسک چیست؟

ایمنی مواد غذایی همیشه موضوعی نگران‌کننده است و اطلاعات غنی موجود در اینترنت به مصرف‌کنندگان این فرصت را می‌دهد که خودشان در این زمینه اطلاعات کسب کنند. فولاد ضد زنگ ماده‌ای رایج برای تعداد زیادی از تجهیزات تماس با مواد غذایی، از جمله لیوان‌های فلاسکبسیاری از دوستان به دلیل نگرانی برای سلامتی خود و خانواده‌هایشان، در اینترنت به دنبال اطلاعات تخصصی در مورد فولاد ضد زنگ می‌گردند. با این حال، فولاد ضد زنگ دارای ترکیب پیچیده و سیستم شماره‌گذاری است. اگر خودتان به دنبال اطلاعات باشید، اجتناب‌ناپذیر است که دچار سردرگمی شوید. در اینجا، با دانش محدود خود، همراه با برخی منابع و استانداردهای ملی، به طور خلاصه در مورد جنس فولاد ضد زنگ ظروف غذا مانند لیوان‌های فلاسک برای مرجع شما صحبت خواهم کرد. اگر نکات نامناسبی وجود دارد، از کاربران اینترنتی نیز دعوت می‌شود تا آنها را مطرح کرده و در مورد آنها بحث کنند.

چه تفاوتی بین فولاد ضد زنگ 304 و فولاد ضد زنگ 316؟ مقدمه‌ای بر سیستم شماره‌گذاری فولاد ضد زنگ

304 و 316 دو مجموعه عددی هستند که اغلب هنگام بحث در مورد مواد فولاد ضد زنگ ظاهر می‌شوند. استفاده از سه رقم برای شناسایی گریدهای استاندارد مختلف فولاد ضد زنگ در واقع رویه انجمن آهن و فولاد آمریکا است. در میان آنها، فولاد ضد زنگ آستنیتی با سری 200 و 300 شناسایی می‌شود؛ فولاد ضد زنگ فریتی و مارتنزیتی با عدد 400 شناسایی می‌شوند. عدد فولاد ضد زنگ مورد استفاده در استاندارد ملی کشور من با محتوای عنصری، مانند 06Cr19Ni10، مشخص می‌شود. اگرچه روش علامت‌گذاری کشور من می‌تواند به طور شهودی ترکیب عنصری فولاد ضد زنگ را منعکس کند، اما به هر حال اعداد سه رقمی راحت‌تر به خاطر سپرده می‌شوند و روش علامت‌گذاری سه رقمی ایالات متحده بیشتر در بازار استفاده می‌شود.

در این مرحله، اصطلاحات حرفه‌ای مانند آستنیت، مارتنزیت و فریت دوباره ظاهر می‌شوند. این اصطلاحات اکنون بیشتر و بیشتر در تبلیغات شرکت‌ها ظاهر می‌شوند و سعی می‌کنند از اصطلاحات پیشرفته برای پیشرفته جلوه دادن محصولات خود استفاده کنند و مصرف‌کنندگان را در ابرها فرو ببرند. در واقع، آستنیت و مارتنزیت ساختارهای کریستالی متفاوتی از فولاد هستند. ساختارهای کریستالی مختلف باید در دمای اتاق پایدار باشند و ترکیبات فولاد آنها نیز متفاوت خواهد بود. آستنیت و مارتنزیت نام دانشمندان موادی است که این دو ساختار کریستالی را کشف کردند. عموماً اعتقاد بر این است که فولاد ضد زنگ آستنیتی چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی نسبتاً بهتری دارد. در حالی که فولاد ضد زنگ مارتنزیتی سختی بهتری دارد. با این حال، مقاومت در برابر خوردگی یک مفهوم کلی است. در محیط‌های مختلف، مقاومت در برابر خوردگی فولاد متفاوت خواهد بود و نمی‌توان آن را تعمیم داد. اما می‌خواهم تأکید کنم که فولاد ضد زنگ 304 و فولاد ضد زنگ 316 فولاد ضد زنگ آستنیتی هستند. تأکید بر "فولاد ضد زنگ آستنیتی 304" تکرار غیرضروری است، درست مانند "شیر تولید شده توسط گاو". هیچ معنای دیگری جز گیج کردن مصرف‌کنندگان با اصطلاحات حرفه‌ای وجود ندارد.

با این همه دانش تخصصی در مورد گریدهای فولاد ضد زنگ، بیایید به موضوع مقاله، فولاد ضد زنگ برای غذا، برگردیم. ابتدا نگاهی به استانداردهای ملی بیندازیم. کشور من GB 9684-1988 "استانداردهای بهداشتی برای ظروف و کارد و چنگال از جنس استیل ضد زنگ" را در سال ۱۹۸۸ تدوین کرد، آن را در سال ۲۰۱۱ به GB 9684-2011 "استاندارد ملی ایمنی مواد غذایی: محصولات فولاد ضد زنگ" اصلاح کرد و در سال ۲۰۱۶ آن را به GB 4806.9-2016 "استاندارد ملی ایمنی مواد غذایی: مواد و محصولات فلزی برای تماس با غذا" اصلاح کرد.

استاندارد ملی ایمنی مواد غذایی GB 4806.9-2016 فعلی: مواد و محصولات فلزی برای تماس با مواد غذایی به وضوح بیان می‌کند: «قطعات اصلی ظروف غذاخوری از جنس استیل ضد زنگ و ابزارها و تجهیزات تولید و بهره‌برداری مواد غذایی باید از فولاد ضد زنگ آستنیتی، فولاد ضد زنگ آستنیتی فریتی، فولاد ضد زنگ فریتی و سایر مواد فولادی ضد زنگ ساخته شوند. قطعات اصلی ظروف غذاخوری از جنس استیل ضد زنگ و ابزارهای حفاری و سنگ‌زنی برای ماشین‌آلات و تجهیزات تولید مواد غذایی نیز می‌توانند از فولاد ضد زنگ مارتنزیتی ساخته شوند.» می‌توان مشاهده کرد که فولاد ضد زنگ مارتنزیتی نباید به جز برخی از قطعات که الزامات اضافی برای سختی دارند، استفاده شود. این استاندارد مقررات روشنی را برای شاخص‌های مهاجرت مواد فولادی ضد زنگ (یعنی رسوب عناصر فلزات سنگین) وضع کرده است که ایمنی ظروف غذاخوری از جنس استیل ضد زنگ را تضمین می‌کند. با این حال، این استاندارد مدل‌های خاصی از فولاد ضد زنگ در تماس با مواد غذایی را مشخص نمی‌کند که باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد تا تحقیق و توسعه محصولات جدید فولاد ضد زنگ و بهینه‌سازی عملکرد را تشویق کند. از این گذشته، مشخص کردن عملکرد مواد، به جای ترکیب، علمی‌تر است.

برگردیم به فولاد ضد زنگ رایج 304 و فولاد ضد زنگ 316. در مقایسه با فولاد ضد زنگ 304، فولاد ضد زنگ 316 مولیبدن اضافی دارد. عموماً اعتقاد بر این است که فولاد ضد زنگ 316 مقاومت بهتری در برابر خوردگی اسیدی و قلیایی خواهد داشت، اما سختی فولاد ضد زنگ 316 نسبتاً ضعیف و قیمت آن بالاتر است. با این حال، همچنین می‌توانیم ببینیم که برتری فولاد ضد زنگ 316 در مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با فولاد ضد زنگ 304 عموماً در شرایط شدیدتر نشان داده می‌شود. بنابراین، فولاد ضد زنگ 316 اغلب در برخی از دستگاه‌های پزشکی که با مایعات بدن یا محصولات صنعتی که با آب دریا در تماس هستند، استفاده می‌شود. انواع مختلف آب آشامیدنی که لیوان‌های فلاسک روزانه با آنها در تماس هستند، در برابر خوردگی بسیار ضعیف هستند و فولاد ضد زنگ 304 برای برآورده کردن الزامات کافی است، بنابراین نیاز کمی به فولاد ضد زنگ 316 با کیفیت بالا وجود دارد.

آیا ریختن شیر یا نوشیدنی در لیوان‌های فلاسک بی‌خطر است؟

می‌توانیم مطمئن باشیم که استفاده از یک فلاسک ساخته شده از فولاد ضد زنگ 304 برای نگهداری آب هیچ آسیبی به بدن وارد نمی‌کند. با این حال، در استفاده واقعی، می‌توان نوشیدنی‌هایی مانند شیر و آبمیوه را نیز در آن نگهداری کرد. آیا انجام این کار بی‌خطر است؟ برخی از محققان از محلول‌های اسید استیک و نمک برای شبیه‌سازی محیط استفاده واقعی استفاده کرده‌اند و مقاومت در برابر خوردگی انواع مختلف فولاد ضد زنگ را بررسی کرده‌اند [7]. من به طور خلاصه در مورد این کار بحث خواهم کرد.

این مطالعه ابتدا تأثیر غلظت‌های مختلف اسید استیک بر مهاجرت عناصر فلزات سنگین در فولاد ضد زنگ را بررسی کرد. محلول اسید استیک گرادیانی با غلظت 0-8٪ تهیه شد و محصولات مختلف فولاد ضد زنگ به مدت 24 ساعت در دمای 25 درجه سانتیگراد خیسانده شدند. غلظت اسید استیک سرکه معمولی زیر 5٪ است.

به منظور بررسی تأثیر زمان خیساندن، محققان از محلول ۴٪ اسید استیک در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد استفاده کردند و زمان خیساندن را به ۱۶۸ ساعت (۷ روز، یک هفته) افزایش دادند.

از آنجایی که این یک لیوان فلاسک است، مایعی که به آن اضافه می‌شود معمولاً مایعی با دمای اتاق نیست. این مطالعه با استفاده از محلول اسید استیک ۴٪ در دماهای ۲۵، ۴۰، ۵۰ و ۷۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت و ۱۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۳ ساعت، اثرات دماهای مختلف را بیشتر بررسی کرد.

در زندگی واقعی، ما معمولاً با مایعات اسیدی خالص مواجه نیستیم، بلکه اغلب با مخلوطی از اسید و نمک مواجه می‌شویم و نمک نیز خوردگی را تسریع می‌کند. در این مطالعه از محلول ۴٪ اسید استیک با غلظت‌های مختلف نمک (کلرید سدیم) برای خیساندن فولاد ضد زنگ در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت استفاده شد.

این مطالعه نشان داد که برای فولاد ضد زنگ 304، هنگام غوطه‌وری در اسید استیک با غلظت کم، غلظت یون کلرید کم و دمای اتاق، میزان سرب از حد استاندارد تجاوز نکرد. هنگام غوطه‌وری در اسید استیک با غلظت بالا، غلظت یون کلرید بالا و دمای بالا، مقدار نشت عنصر سرب به طور جدی از حد استاندارد فراتر رفت. با افزایش زمان غوطه‌وری، مقدار نشت عنصر سرب نیز افزایش یافت و از حد استاندارد فراتر رفت. برای فولاد ضد زنگ 304، چهار عنصر کروم، کادمیوم، مس و روی تحت شرایط و زمان‌های مختلف غوطه‌وری، مهاجرت آشکاری نداشتند یا از حد استاندارد فراتر نرفتند. مقدار منگنز رسوب شده از فولاد ضد زنگ 304 به شدت تحت تأثیر زمان خیساندن قرار می‌گیرد. با افزایش زمان خیساندن، محلول 4٪ اسید استیک پس از یک هفته خیساندن از حد استاندارد فراتر می‌رود.

اسیدیته و شوری شیر و آبمیوه بسیار کمتر از محلول مورد استفاده در آزمایش است، بنابراین فکر می‌کنم استفاده از فلاسک برای نگهداری شیر و آبمیوه در دمای اتاق بی‌خطر است. هنگام نگهداری شیر و آبمیوه در دماهای بالا، هیچ خطر ایمنی آشکاری وجود نخواهد داشت. با این حال، ترکیب شیمیایی واقعی شیر و آبمیوه موجود در بازار نسبتاً پیچیده است که ممکن است واکنش‌های پیچیده سلول گالوانیکی ایجاد کند و خوردگی فولاد ضد زنگ را تسریع کند. سرعت واکنش در دماهای بالا به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، بنابراین استفاده از فلاسک برای نگهداری شیر و آبمیوه برای مدت طولانی توصیه نمی‌شود. مهمتر از همه، استریل کردن دقیق فلاسک غیرممکن است. در دمای بیش از 30 درجه، سرعت تولید مثل میکروارگانیسم‌ها بسیار سریع است. حتی اگر رسوب عناصر فلزی سنگین در فولاد ضد زنگ در نظر گرفته نشود، شیر و آبمیوه به راحتی فاسد می‌شوند.

چرا لکه‌های زنگ‌زدگی روی لیوان‌های فلاسک ظاهر می‌شوند؟

در استفاده واقعی، مصرف‌کنندگان هنوز با لکه‌های زنگ‌زدگی روی دیواره داخلی لیوان فلاسک مواجه می‌شوند. دلیل این امر چیست؟

با ترکیب تحقیقات فوق و دانش پایه شیمی، محتمل‌ترین دلیل این است که پس از استفاده از ظروف استیل ضد زنگ برای نگهداری اقلام با اسیدیته و شوری خاص، تمیزکاری مؤثری صورت نمی‌گیرد. پس از تبخیر آب، غلظت اسید و نمک در محل به سرعت افزایش می‌یابد. تحت تأثیر مشترک اسید و نمک، فنجان استیل ضد زنگ اکسید و خورده می‌شود و لکه‌های زنگ ایجاد می‌کند. علاوه بر این، اگر یک فنجان فلاسک به طور خاص مستعد زنگ‌زدگی باشد، باید در مورد اینکه آیا از فولادی استفاده شده است که الزامات را برآورده می‌کند یا خیر، شک کرد. پس از زنگ‌زدگی فولاد، ساختار میکروسکوپی روی سطح به طور جدی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. حتی اگر زنگ‌زدگی با زور پاک شود، مقاومت در برابر خوردگی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. فنجان‌های فلاسک زنگ زده باید دور انداخته شوند و ادامه استفاده از آنها توصیه نمی‌شود.

مشکل چاپ رنگین‌کمانی روی دیواره داخلی فلاسک چیست؟

در استفاده واقعی، برخی از مصرف‌کنندگان متوجه می‌شوند که طرح رنگین‌کمانی روی دیواره داخلی لیوان فلاسک ظاهر می‌شود. دلیل آن چیست؟

به طور کلی، این به این دلیل است که پس از استفاده به دقت تمیز نمی‌شود و لکه‌های آلی به دیواره داخلی می‌چسبند. هنگامی که نور سفید بر روی لکه‌ها تابانده می‌شود، شکست نور رخ می‌دهد. ضریب شکست نور رنگ‌های مختلف متفاوت است و منجر به چاپ‌های رنگین‌کمانی می‌شود. لکه‌های آلی ممکن است خوردگی فولاد ضد زنگ را تسریع کنند و همچنین ممکن است میکروارگانیسم‌ها را پرورش دهند. آنها باید پس از کشف به موقع پاک شوند.

چگونه یک استیل ضد زنگ را تمیز کنیم فلاسک فولادی?

از آنجایی که فولاد ضد زنگ در نهایت یک ماده فلزی است، مقاومت آن در برابر خوردگی محدود است و نباید از مواد شوینده اسیدی یا قلیایی قوی یا اکسید کننده قوی (ضد عفونی کننده 84) هنگام تمیز کردن استفاده شود. فقط از یک ماده شوینده ملایم تر (مایع ظرفشویی و غیره) برای تمیز کردن قمقمه استفاده کنید و آن را خشک کنید.

مقاله فوق بارها به مشکل رسوب عناصر فلزی سنگین از فولاد ضد زنگ اشاره کرده است. برخی از والدین اغلب استانداردهای سختگیرانه‌ای دارند که تقریباً در مورد ایمنی مواد غذایی فرزندانشان بدبین هستند، بنابراین من نیز می‌خواهم در انتهای مقاله تنش غیرضروری را از بین ببرم. برخی از محققان [8] از طریق بررسی متون و تحقیقات تجربی خاطرنشان کردند که: "فولاد ضد زنگ یک ماده ایمن در تماس با مواد غذایی است. تاکنون هیچ گزارشی از سرطان‌زایی، مسمومیت حاد، مسمومیت مزمن، سمیت تولید مثلی و غیره گزارش نشده است. کروم حل شده در فولاد ضد زنگ، کروم سه ظرفیتی است که برای بدن انسان مفید است و هیچ گزارشی از تشخیص کروم شش ظرفیتی وجود ندارد. مقدار نیکل حل شده در فولاد ضد زنگ کمتر از نیکل خالص است، اما تعداد بسیار کمی از افرادی که به نیکل حساسیت دارند باید از استفاده از فولاد ضد زنگ با انحلال بالای نیکل خودداری کنند. منگنز یک عنصر کمیاب ضروری برای بدن انسان است. نیاز روزانه بسیار بیشتر از مقدار کروم و نیکل است. مقدار منگنز حل شده در ظروف استیل ضد زنگ با منگنز بالا بسیار کمتر از مقدار منگنزی است که از طریق غذا، چای و نوشیدنی‌ها تأمین می‌شود."

بنابراین، حتی اگر متأسفانه محصولات فولادی ضد زنگی بخرید که استانداردهای ملی را رعایت نمی‌کنند، یا گاهی اوقات از محصولات فولادی ضد زنگ زنگ زده برای فرزندانتان استفاده کنید، نیازی نیست والدین بیش از حد نگران شوند و "خواب شب را از دست بدهند".

به طور خلاصه، فولاد ضد زنگ یک ماده فلزی ایمن است که می‌تواند با غذا در تماس باشد. لیوان‌های فلاسک ساخته شده از فولاد ضد زنگ مخصوص مواد غذایی که مطابق با استانداردهای ملی مانند فولاد ضد زنگ 304 هستند، تهدیدی برای سلامتی نخواهند بود. فولاد ضد زنگ 316 با کیفیت بالا می‌تواند مقاومت در برابر خوردگی فلاسک را بیشتر افزایش دهد، اما اینکه آیا می‌تواند مزایای بیشتری در استفاده واقعی داشته باشد، موضوع بحث است. با این حال، هنگام استفاده از فلاسک برای نگهداری نوشیدنی‌های با دمای بالا مانند شیر و آبمیوه برای مدت طولانی، احتیاط لازم است.

پس از نگهداری نوشیدنی‌هایی با ترکیبات پیچیده در فلاسک، باید آن را به موقع تمیز کرد؛ هنگام تمیز کردن باید از مواد شوینده ملایم استفاده شود.