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
elektrochemicznÄ….
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 anodÄ™:
Fe Ä…ð Fe2+ + 2e-
Z kolei procesy katodowe najczęściej zachodzą z udziałem tlenu atmosferycznego
rozpuszczonego w wodzie. W obojętnym roztworze wodnym tlen ulega następującej reakcji:
2H2O + O2 + 4e- Ä…ð 4 OH-
Jony żelaza (II) łącza się z jonami OH-, w wyniku czego tworzy się nierozpuszczalny
wodorotlenek żelaza (II):
Fe2+ + 2 OH - Ä…ð Fe(OH)2“!
Powstający Fe(OH)2 częściowo rozkłada się do FeO, a częściowo utlenia się do Fe(OH)3:
Fe(OH)2 Ä…ð FeO + H2O
4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O Ä…ð 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.
SkutecznÄ… broniÄ… w walce z korozjÄ… jest galwanizowanie, czyli powlekanie cienkÄ… warstwÄ…
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 tworzÄ… na ich powierzchni trudno rozpuszczalne zwiÄ…zki 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.
OPRACOWAA
A: JUSTYNA KUÅšNIERZ