Mechanizm korozji metali.

Sposoby zapobiegania korozji.

Korozja

to proces niszczenia metali i ich stopów pod wpływem otaczającego środowiska.

Sam termin

korozja

pochodzi od łacińskiego słowa

corrosio

, który oznacza

zżeranie

.

Pod względem mechanizmu reakcji możemy wyróżnić dwa rodzaje korozji: chemiczną I
elektrochemiczną.

Korozja chemiczna

polega na bezpośredniej reakcji metalu z gazem, na przykład z tlenem z

powietrza, bez udziału wody. Ogrzane żelazo pokrywa się w suchym powietrzu warstwą
tlenków żelaza wskutek bezpośredniej reakcji z tlenem. Korozja chemiczna najczęściej
atakuje całą powierzchnię, która styka się z wywołującym korozje czynnikiem.
W przeciwieństwie do korozji chemicznej,

korozja elektrochemiczna

zachodzi pod wpływem

wody. Woda i rozpuszczone w niej tlenki azotu, węgla, oraz siarki, a także sole wymywane z
gleby pełnią rolę elektrolitu dla lokalnych ogniw galwanicznych. Mikroogniwa zbudowane z
anod oraz katod tworzą się na wilgotnej niejednorodnej powierzchni metalu. Żelazo, jako
metal o niskim potencjale, ulega utlenieniu i stanowi anodę:

Fe  Fe

2+

+ 2e

-

Z kolei procesy katodowe najczęściej zachodzą z udziałem tlenu atmosferycznego
rozpuszczonego w wodzie. W obojętnym roztworze wodnym tlen ulega następującej reakcji:

2H

2

O + O

2

+ 4e

-

 4 OH

-

Jony żelaza (II) łącza się z jonami OH

-

, w wyniku czego tworzy się nierozpuszczalny

wodorotlenek żelaza (II):
Fe

2+

+ 2 OH

-

 Fe(OH)

2

↓

Powstający Fe(OH)

2

częściowo rozkłada się do FeO, a częściowo utlenia się do Fe(OH)

3

:

Fe(OH)

2

 FeO + H

2

O

4 Fe(OH)

2

+

O

2

+ 2H

2

O  4 Fe(OH)

3

Rdza

to mieszanina wodorotlenku żelaza (II), wodorotlenku żelaza (III) oraz tlenków i

węglanów żelaza. Rdza bynajmniej nie chroni metalu przed dalszym niszczeniem, ale jeszcze

przyspiesza rdzewienie głębszych warstw materiału. Dzieje się tak dlatego, ze zatrzymuje
wilgoć w swojej porowatej strukturze.
Istnieje wiele sposobów zapobiegania korozji. Jedną z najpopularniejszych metod
przeciwdziałania rdzewieniu jest pokrywanie powierzchni metalu niemetalicznymi
powłokami ochronnymi w postaci farb, lakierów, emalii czy smoły, które izolują od powietrza
i wody.
Skuteczną bronią w walce z korozją jest

galwanizowanie

, czyli powlekanie cienką warstwą

metalu, np.. cynku. Cynk jest aktywniejszy chemicznie od żelaza, dzięki czemu to on łatwiej
zostaje utleniony i automatycznie chroni żelazo przed utlenieniem. Zamiast cynku można
stosować inne metale, których potencjał standardowy jest niższy w porównaniu do metalu
chronionego.
Z kolei

inhibitory korozji

powierzchniowo utleniają metale do zabezpieczających je tlenków

lub tworzą na ich powierzchni trudno rozpuszczalne związki chemiczne.
Jeszcze innym sposobem zapobiegania korozji jest stosowanie

protektorów

, czyli metali

aktywnych chemicznie o potencjale standardowym niższym od żelaza. Fragmenty metali
takich jak np. cynk lub magnez umieszczone obok stalowego materiału zostają utlenione
zamiast niego.

OPRACOWAŁA: JUSTYNA KUŚNIERZ