Van welk roestvrij staal is de thermosbeker gemaakt?

Voedselveiligheid is altijd een zorgwekkend onderwerp, en de overvloed aan informatie op internet biedt consumenten ook de mogelijkheid om zelf meer te leren. Roestvrij staal is een veelgebruikt materiaal voor een groot aantal apparaten die met voedsel in contact komen, waaronder ThermosbekersUit bezorgdheid over hun eigen gezondheid en die van hun familie zoeken veel mensen online naar professionele informatie over roestvrij staal. Roestvrij staal heeft echter een complexe samenstelling en nummeringssysteem. Het is onvermijdelijk dat er verwarring ontstaat als je zelf informatie opzoekt. Hier zal ik, met mijn beperkte kennis en aangevuld met enkele bronnen en nationale normen, kort ingaan op het roestvrijstalen materiaal dat gebruikt wordt in voedselcontainers zoals thermosbekers. Mochten er onduidelijkheden zijn, dan hoor ik die graag van andere internetgebruikers.

Wat is het verschil tussen 304 roestvrij staal en 316 roestvrij staal? Inleiding tot het nummeringssysteem voor roestvrij staal

304 en 316 zijn twee reeksen getallen die vaak voorkomen bij het bespreken van roestvrij staal. Het gebruik van drie cijfers om verschillende standaardkwaliteiten roestvrij staal aan te duiden, is de gangbare praktijk van de American Iron and Steel Association. Zo wordt austenitisch roestvrij staal aangeduid met de 200- en 300-reeks; ferritisch en martensitisch roestvrij staal met het nummer 400. De roestvrijstaalnummers die in de nationale norm van mijn land worden gebruikt, zijn gebaseerd op de elementsamenstelling, zoals 06Cr19Ni10. Hoewel de aanduiding in mijn land de elementsamenstelling van roestvrij staal intuïtief weergeeft, zijn driecijferige nummers nu eenmaal makkelijker te onthouden, en de driecijferige aanduiding in de Verenigde Staten wordt vaker gebruikt.

Op dit punt duiken vaktermen zoals austeniet, martensiet en ferriet weer op. Deze termen duiken steeds vaker op in de propaganda van bedrijven, die proberen hun producten geavanceerd te laten lijken en consumenten valse hoop te geven. In feite zijn austeniet en martensiet verschillende kristalstructuren van staal. Verschillende kristalstructuren moeten stabiel zijn bij kamertemperatuur en de samenstelling van het staal zal dan ook verschillen. Austeniet en martensiet zijn de namen die materiaalkundigen aan de twee kristalstructuren hebben gegeven. Over het algemeen wordt aangenomen dat austenitisch roestvast staal een relatief betere taaiheid en corrosiebestendigheid heeft, terwijl martensitisch roestvast staal een hogere hardheid heeft. Corrosiebestendigheid is echter een algemeen begrip. De corrosiebestendigheid van staal verschilt per omgeving en kan niet worden gegeneraliseerd. Ik wil echter benadrukken dat 304 roestvast staal en 316 roestvast staal austenitisch roestvast staal zijn. Het herhalen van "austenitisch 304 roestvast staal" is overbodig, net als "melk geproduceerd door koeien". Er is geen andere betekenis dan consumenten te imponeren met professionele termen.

Na zoveel professionele kennis over roestvrijstaalsoorten te hebben gedeeld, laten we terugkeren naar het onderwerp van dit artikel: roestvrij staal voor voedsel. Laten we eerst eens kijken naar de nationale normen. Mijn land heeft in 1988 de norm GB 9684-1988 "Sanitaire normen voor roestvrijstalen servies en verpakkingen" opgesteld, deze in 2011 herzien naar GB 9684-2011 "Nationale norm voor voedselveiligheid: roestvrijstalen producten" en in 2016 verder herzien naar GB 4806.9-2016 "Nationale norm voor voedselveiligheid: metalen materialen en producten voor contact met voedsel".

De huidige GB 4806.9-2016 "Nationale norm voor voedselveiligheid: Metalen materialen en producten voor contact met levensmiddelen" stelt duidelijk: "De belangrijkste onderdelen van roestvrijstalen serviesgoed en gereedschap en apparatuur voor de voedselproductie en -verwerking moeten gemaakt zijn van austenitisch roestvrij staal, austenitisch ferritisch roestvrij staal, ferritisch roestvrij staal en andere roestvrijstalen materialen; de belangrijkste onderdelen van roestvrijstalen serviesgoed en boor- en slijpgereedschap voor machines en apparatuur voor de voedselproductie mogen ook gemaakt zijn van martensitisch roestvrij staal." Hieruit blijkt dat martensitisch roestvrij staal niet gebruikt mag worden, behalve voor bepaalde onderdelen met aanvullende hardheidseisen. De norm bevat duidelijke bepalingen over de migratie-indicatoren van roestvrijstalen materialen (d.w.z. de neerslag van zware metalen), waarmee de veiligheid van roestvrijstalen serviesgoed wordt gewaarborgd. De norm specificeert echter geen specifieke modellen van roestvrij staal voor contact met levensmiddelen. Hier zou meer aandacht aan besteed moeten worden om onderzoek en ontwikkeling van nieuwe roestvrijstalen producten en prestatieoptimalisatie te stimuleren. Het is immers wetenschappelijker om de eigenschappen van het materiaal te specificeren in plaats van de samenstelling.

Terug naar de gangbare roestvrijstaalsoorten 304 en 316. In vergelijking met 304 roestvrij staal bevat 316 roestvrij staal extra molybdeen. Over het algemeen wordt aangenomen dat 316 roestvrij staal een betere weerstand biedt tegen zuren en basen, maar de hardheid ervan is relatief laag en de prijs is hoger. We zien echter ook dat de superieure corrosiebestendigheid van 316 roestvrij staal ten opzichte van 304 roestvrij staal zich doorgaans alleen onder extreme omstandigheden manifesteert. Daarom wordt 316 roestvrij staal vaak gebruikt in medische apparaten die in contact komen met lichaamsvloeistoffen of industriële producten die in contact komen met zeewater. De verschillende soorten drinkwater waarmee thermosflessen dagelijks in contact komen, zijn zeer corrosiebestendig en 304 roestvrij staal voldoet dan voldoende, waardoor er weinig behoefte is aan het hoogwaardige 316 roestvrij staal.

Is het veilig om melk of andere dranken in thermosbekers te doen?

We kunnen er zeker van zijn dat het gebruik van een thermosbeker van 304 roestvrij staal voor water geen schade aan het lichaam zal toebrengen. In de praktijk is het echter ook mogelijk om er dranken zoals melk en sap in te bewaren. Is dat wel veilig? Sommige onderzoekers hebben azijnzuur- en zoutoplossingen gebruikt om de daadwerkelijke gebruiksomgeving te simuleren en de corrosiebestendigheid van verschillende soorten roestvrij staal bestudeerd [7]. Ik zal dit onderzoek kort bespreken.

In deze studie werd allereerst het effect van verschillende azijnzuurconcentraties op de migratie van zware metalen in roestvrij staal onderzocht. Er werd een azijnzuuroplossing met een concentratie van 0-8% bereid en verschillende roestvrijstalen producten werden gedurende 24 uur bij 25 °C ondergedompeld. De azijnzuurconcentratie van gewone azijn is lager dan 5%.

Om het effect van de weektijd te bestuderen, gebruikten de onderzoekers een 4% azijnzuuroplossing bij 25 °C en verlengden de weektijd tot 168 uur (7 dagen, een week).

Omdat het een thermosbeker is, is de vloeistof die erin wordt gedaan over het algemeen geen vloeistof op kamertemperatuur. In deze studie werden de effecten van verschillende temperaturen verder onderzocht, door een 4% azijnzuuroplossing gedurende 24 uur bij 25 ℃, 40 ℃, 50 ℃ en 70 ℃ te bewaren, en gedurende 3 uur bij 100 ℃.

In de praktijk komen we meestal geen zuivere zure vloeistoffen tegen, maar vaak een mengsel van zuur en zout, en zout versnelt bovendien corrosie. In deze studie werd roestvrij staal gedurende 24 uur bij 25 ℃ ondergedompeld in een 4% azijnzuuroplossing met verschillende zoutconcentraties (natriumchloride).

Uit het onderzoek bleek dat bij 304 roestvrij staal, ondergedompeld in een lage concentratie azijnzuur, een lage chloride-ionenconcentratie en kamertemperatuur, het loodgehalte de norm niet overschreed. Bij onderdompeling in een hoge concentratie azijnzuur, een hoge chloride-ionenconcentratie en een hoge temperatuur overschreed de hoeveelheid uitlogend lood de norm echter aanzienlijk. Naarmate de onderdompelingstijd toenam, nam de hoeveelheid uitlogend lood eveneens toe en overschreed deze de norm. Bij 304 roestvrij staal vertoonden de vier elementen chroom, cadmium, koper en zink geen significante migratie en overschreden ze de norm niet onder verschillende onderdompelingsomstandigheden en -tijden. De hoeveelheid mangaan die uit 304 roestvrij staal neersloeg, werd sterk beïnvloed door de onderdompelingstijd. Naarmate de onderdompelingstijd toenam, overschreed de 4% azijnzuuroplossing na een week onderdompeling de norm.

De zuurgraad en het zoutgehalte van melk en sap zijn veel lager dan die van de oplossing die in het experiment werd gebruikt, dus ik denk dat het veilig is om melk en sap in een thermosfles te bewaren op kamertemperatuur. Er zijn geen duidelijke veiligheidsrisico's verbonden aan het bewaren van melk en sap bij hoge temperaturen. De chemische samenstelling van commercieel verkrijgbare melk en sap is echter relatief complex, wat kan leiden tot complexe galvanische celreacties en de corrosie van roestvrij staal kan versnellen. De reactiesnelheid neemt aanzienlijk toe bij hoge temperaturen, dus het is niet aan te raden om melk en sap langdurig in een thermosfles te bewaren. Belangrijker nog, het is onmogelijk om een ​​thermosfles volledig te steriliseren. Bij temperaturen boven de 30 graden Celsius vermenigvuldigen micro-organismen zich zeer snel. Zelfs als we de neerslag van zware metalen in roestvrij staal buiten beschouwing laten, bederven melk en sap gemakkelijk.

Waarom verschijnen er roestvlekken in thermosbekers?

In de praktijk komen consumenten nog steeds roestplekken tegen aan de binnenwand van de thermosbeker. Wat is de oorzaak hiervan?

Op basis van bovenstaand onderzoek en elementaire chemische kennis is de meest waarschijnlijke oorzaak dat roestvrijstalen containers, na gebruik voor producten met een bepaalde zuurgraad en zoutgehalte, niet effectief gereinigd worden. Nadat het water verdampt, neemt de concentratie van zuur en zout in de omgeving snel toe. Door de gecombineerde werking van zuur en zout oxideert en corrodeert de roestvrijstalen beker, waardoor roestvlekken ontstaan. Bovendien, als een thermosbeker bijzonder gevoelig is voor roest, is het raadzaam te controleren of het gebruikte staal wel aan de eisen voldoet. Na het roesten wordt de microscopische structuur van het oppervlak ernstig aangetast. Zelfs als de roest met kracht wordt verwijderd, zal de corrosiebestendigheid aanzienlijk afnemen. Roestige thermosbekers moeten worden weggegooid en het is af te raden ze verder te gebruiken.

Wat is er mis met de regenboogprint aan de binnenwand van de thermosbeker?

In de praktijk merken sommige consumenten ook dat de regenboogprint aan de binnenkant van de thermosbeker verschijnt. Wat is de reden hiervoor?

Over het algemeen komt dit doordat het apparaat na gebruik niet zorgvuldig wordt schoongemaakt en organische vlekken zich aan de binnenwand hechten. Wanneer wit licht op de vlekken schijnt, treedt breking op. De brekingsindex van licht van verschillende kleuren is verschillend, wat resulteert in regenboogpatronen. Organische vlekken kunnen de corrosie van roestvrij staal versnellen en ook een broedplaats voor micro-organismen vormen. Ze moeten daarom tijdig worden verwijderd zodra ze worden ontdekt.

Hoe maak je roestvrij staal schoon? Stalen thermoskan?

Omdat roestvrij staal tenslotte een metaal is, is de corrosiebestendigheid beperkt. Gebruik daarom geen sterk zure, alkalische of sterk oxiderende (zoals desinfecterende) reinigingsmiddelen. Gebruik in plaats daarvan een mild reinigingsmiddel (zoals afwasmiddel) om de thermoskan schoon te maken en droog hem af.

In het bovenstaande artikel werd meermaals het probleem van neerslag van zware metalen uit roestvrij staal genoemd. Sommige ouders hebben vaak zeer strenge eisen, soms zelfs paranoïde, als het gaat om de voedselveiligheid van hun kinderen. Daarom wil ik aan het einde van dit artikel ook onnodige spanning wegnemen. Sommige onderzoekers [8] hebben door middel van literatuuronderzoek en experimenteel onderzoek het volgende aangetoond: "Roestvrij staal is een veilig materiaal voor contact met voedsel. Tot nu toe zijn er geen meldingen van carcinogeniciteit, acute vergiftiging, chronische vergiftiging, reproductieve toxiciteit, enz.; het in roestvrij staal opgeloste chroom is driewaardig chroom, wat gunstig is voor het menselijk lichaam, en er zijn geen meldingen van de detectie van zeswaardig chroom. De hoeveelheid nikkel die in roestvrij staal is opgelost, is lager dan die van puur nikkel, maar een zeer klein aantal mensen met een nikkelallergie moet het gebruik van roestvrij staal met een hoog nikkelgehalte vermijden. Mangaan is een essentieel sporenelement voor het menselijk lichaam. De dagelijkse behoefte is veel hoger dan de hoeveelheid chroom en nikkel. De hoeveelheid mangaan die is opgelost in roestvrijstalen servies met een hoog mangaangehalte is veel lager dan de hoeveelheid mangaan die via voedsel, thee en dranken wordt geleverd."

Dus zelfs als u helaas roestvrijstalen producten koopt die niet aan de nationale normen voldoen, of af en toe roestige roestvrijstalen producten voor uw kinderen gebruikt, hoeven ouders zich geen al te grote zorgen te maken en "er 's nachts niet van wakker te liggen".

Samenvattend is roestvrij staal een veilig metaal dat in contact kan komen met voedsel. Thermosbekers gemaakt van voedselveilig roestvrij staal dat voldoet aan de nationale normen, zoals roestvrij staal 304, vormen geen gezondheidsrisico. Hoogwaardig roestvrij staal 316 kan de corrosiebestendigheid van de thermosfles verder verbeteren, maar of dit in de praktijk extra voordelen oplevert, is een kwestie van mening. Voorzichtigheid blijft echter geboden bij het langdurig bewaren van warme dranken zoals melk en sap in een thermosfles.

Na het bewaren van dranken met complexe ingrediënten in een thermoskan, moet deze tijdig worden schoongemaakt; gebruik hiervoor een mild schoonmaakmiddel.