Rugina este un alt nume pentru oxidul de fier, care apare atunci când fierul sau un aliaj care conține fier, precum oțelul, este expus la oxigen și umiditate pentru o perioadă lungă de timp. De-a lungul timpului, oxigenul se combină cu metalul la nivel atomic, formând un nou compus numit oxid și slăbind legăturile metalului însuși. Deși unii oameni se referă la rugina în general ca „oxidare”, acest termen este mult mai general; deși rugina se formează atunci când fierul suferă oxidare, nu toate oxidările formează rugină. Numai fierul sau aliajele care conțin fier pot rugini, dar alte metale se pot coroda în moduri similare.
Principalul catalizator al procesului de ruginire este apa. Structurile din fier sau oțel pot părea solide, dar moleculele de apă pot pătrunde în gropile microscopice și fisurile din orice metal expus. Atomii de hidrogen prezenți în moleculele de apă se pot combina cu alte elemente pentru a forma acizi, care vor duce în cele din urmă la expunerea mai multor metale.
Dacă este prezent sodiu, așa cum este cazul apei sărate, coroziunea este probabil să apară mai rapid. Între timp, atomii de oxigen se combină cu atomi metalici pentru a forma compusul de oxid distructiv. Pe măsură ce atomii se combină, ei slăbesc metalul, făcând structura fragilă și sfărâmicioasă.
Unele bucăți de fier sau oțel sunt suficient de groase pentru a-și menține integritatea chiar dacă la suprafață se formează oxid de fier. Cu cât metalul este mai subțire, cu atât sunt mai mari șansele ca să apară rugină. Plasarea unui tampon de vată de oțel în apă și expunerea acestuia la aer va face ca ruginirea să înceapă aproape imediat, deoarece filamentele de oțel sunt atât de subțiri. În cele din urmă, legăturile individuale de fier vor fi distruse și întregul tampon se va dezintegra.
Formarea ruginii nu poate fi oprită cu ușurință, dar metalele pot fi tratate pentru a rezista celor mai dăunătoare efecte. Unele sunt protejate de vopsele rezistente la apă, acoperiri preventive sau alte bariere chimice, cum ar fi uleiul. De asemenea, este posibil ca cineva să reducă șansele de formare a ruginii folosind un dezumidificator sau un desicant pentru a ajuta la îndepărtarea umezelii din aer, dar acest lucru este de obicei eficient numai în zone relativ mici.
Oțelul este adesea galvanizat pentru a preveni formarea oxidului de fier; acest proces implică de obicei aplicarea unui strat foarte subțire de zinc pe suprafață. Un alt proces, numit placare, poate fi folosit pentru a adăuga un strat de zinc, staniu sau crom pe metal. Protecția catodă implică utilizarea unei sarcini electrice pentru a suprima sau a preveni reacția chimică care provoacă apariția ruginii.