2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Poznato je pod nazivom korozija propadanje bilo kojeg materijala uzrokovano okolinom, posebno se to dešava u metali. Najčešći fenomen korozije je poznat kao rđanje gvožđa, ali kada predmeti od srebra potamne ili se na bakru, kao i njegovim legurama pojavi zelenkasti sloj, takođe dolazi do pojave od korozije.
Postoje različite vrste korozije, uključujući elektrohemijsku koroziju, kisikom ili mikroorganizmima, galvansku koroziju, itd.
Korozija pogađa automobile, kao i čamce, mostove i razne konstrukcije, sve dok su izloženi atmosferskim agensima. Korozija je veoma značajan problem ako posmatramo sa ekonomske tačke gledišta, jer su gubici koje ovaj problem izaziva u industrijalizovanim zemljama prilično veliki. Pored troškova koji se odnose na sanaciju oštećenja uzrokovanih korozijom, moraju se uzeti u obzir i ulaganja koja se koriste za zaštitu ovog fenomena.
Korozija je elektrohemijski fenomen koji ima veoma složenu prirodu, a nastaje kada metal dođe u kontakt sa kiseonikom koji je deo atmosferskog vazduha, kao i sa vlažnošću, formirajući rđu za koju se kaže da jehidratizirane, koje imaju karakterističnu smeđe-narandžastu boju, čija je formula Fe2O3. nH2O, koji je poznat pod uobičajenim imenom hrđa.
To što nastaje rđa je posljedica činjenice da željezni predmet djeluje istovremeno kao katoda i anoda, kao i kao strujni krug kroz koji elektroni mogu cirkulirati iz male vrste baterije koja se postiže oblikom na površine zahvaćenog objekta. Kao što je već spomenuto, jedan dio željeznog objekta djeluje kao anoda, dok drugi dio djeluje kao katoda unutar istog objekta. Dio koji djeluje kao anoda proizvodi oksidaciju do Fe^2+, elektroni su u stanju da se pomaknu do drugog dijela objekta, gdje se redukcija kisika iz atmosfere otopi u vodi i u kontaktu s površinom objekta metal sljedeća reakcija:
Anoda: Fe (s) → Fe^2+ + 2e^-
Katoda: ½ O2 + H2O + 2e^ → 2 OH^-
Ioni Fe^2+ i OH^- putuju do istog područja, kroz vodeni film koji formira i prekriva predmet, spajajući se da bi formirao hidratizirani željezni oksid (II), koji oksidira zbog atmosferskog kisika u kako bi se formirala hrđa.
Kada govorimo o slučaju aluminijuma, on na površini ima sloj oksida, konkretno Al2O3, ovaj sloj deluje kao zaštita, što je veoma korisno za metal. Za razliku od onog što se dešava sa hrđom, koja je vrlo porozan premaz zbog kojeg se metal ne nastavljau kontaktu sa kiseonikom ili sa vlagom koja ga je izazvala, sloj aluminijum-oksida, koji je gust i prilično otporan, toliko da većina namena aluminijuma mora biti prekrivena slojem oksida koji akumulira se na površini putem elektrolize.
Često su metali zaštićeni od korozije slojem koji pokriva predmete kako bi se spriječio kontakt sa atmosferskim kisikom. U tu svrhu koriste se i specifične Pb3O4 (minijum) boje kada se pokušavaju zaštititi čelične površine. Druga praksa je da se metal zaštiti slojem druge vrste metala, na primjer, u slučaju pocinčanog željeza, metal je prekriven vrlo tankim slojem cinka, metala koji lakše rđa. Kada cink koji prekriva oksidira, formira se zaštitni sloj sa složenim sastavom koji sprečava da se gvožđe tako lako propada.
Druga opcija koja postoji za zaštitu željeza je korištenje sloja metalnog kalaja koji je prekriven oksidom, kao što je slučaj, na primjer, u konzerviranoj hrani. Međutim, ovaj premaz nije vrlo efikasan, jer lim samo štiti gvožđe sve dok navedeni premaz ostaje netaknut. S druge strane, kada je sloj prekinut, za razliku od kada je obložen cinkom, korozija je mnogo ubrzanija, jer gvožđe oksidira lakše od kositra, formirajući elektrohemijsku ćeliju u kojoj gvožđe igra ulogu anode.
Navedeni proces je istikoja uzrokuje da željezo korodira tako brzo kada je u prisustvu bakra, a ovaj postupak je poznat kao galvanska korozija ili korozija bimetalnog tipa. Također mali iscjedak koji se javlja kada aluminijum dođe u kontakt sa zubnim ispunama, uzrokovan je istim fenomenom.
Gvožđe se takođe štiti od korozije spajanjem na drugi metal koji lakše rđa kroz proces poznat kao katodna zaštita. Gvožđe se koristi kao katoda elektrohemijske ćelije, dok metal učestvuje u ulozi anode, gde se upravo javlja korozija. Primjer ovog procesa može biti slučaj cijevi za podzemnu vodu, koje su, kako bi se izbjegla korozija, spojene kablom na šipku od aktivnog metala, koji može biti magnezijum. Ovo se može pokvariti malo po malo, praktičnije je i lakše se mijenja od cijele cijevi, tako da je vrlo korisna procedura, poznata kao žrtvena anoda.
