Korroosio

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Tama artikkeli kasittelee kemiallista reaktiota. Korroosio on myos rockyhtye.
Korrosoitunutta rautaa eli ruostetta.

Korroosio (tai syopyminen [1] ) on ympariston vaikutuksesta tapahtuvaa materiaalin muuttumista kayttokelvottomaan muotoon. Vahingoittuva materiaali liukenee tai muuten reagoi ympariston aineiden (ilma, neste, maa-aines, auringonvalo jne.) kanssa. Korroosion taustalla on kemiallinen tai sahkokemiallinen ilmio , mutta ymparisto voi vaikuttaa myos mekaanisesti korroosioilmion syntymiseen ja nopeuteen.

Korroosio voidaan jakaa useisiin eri muotoihin ja niiden jaottelu vaihtelee lahteesta riippuen. Eraassa jaottelussa korroosio on jaettu yleiseen ja paikalliseen , joista paikallinen korroosio aiheuttaa usein odottamattomia vaurioita. Erilaisia korroosiomuotoja ovat edella mainittujen lisaksi esimerkiksi mikrobiologinen korroosio , kavitaatiokorroosio , saostumakorroosio , hitsikorroosio seka kerroskorroosio .

Yksinkertainen esimerkki korroosiosta on raudan hapettuminen rautaoksideiksi, eli raudan ruostuminen . Myos jalometallien taipumus muuttaa varia esimerkiksi kasittelyn jalkeen on korroosiota. Taman lisaksi muun muassa kuparin vihertavaksi patinoitunut tai tummentunut pinta on seuraus kuparin korroosiosta. Kuparin tummuminen toisaalta suojaa kuparia lisahapettumiselta, eli tama on usein toivottu ja odotettu ominaisuus, eika sita voida taten pitaa korroosiona. Samoin on alumiinin kanssa; puhdas alumiini alkaa valittomasti hapettua ilman vaikutuksesta ja saa suojaavan alumiinioksidipinnoitteen.

Sahkokemiallinen korroosio

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]
Esimerkki metallin, tassa raudan, korroosiosta.

Erityisesti metallien kohdalla korroosio on yleensa sahkokemiallinen prosessi. Sahkokemialliset ilmiot edellyttavat varausten kuljetuskanavan ( elektrolyytin ) olemassaoloa katodin ja anodin valilla. Korrosoituva materiaali muodostaa yleensa katodin ja joskus myos anodin; elektrolyyttina toimii materiaalin pintaa vasten oleva neste.

Korroosiota aiheuttavat kemialliset reaktiot voidaan jakaa anodilla tapahtuvaan hapettumiseen ja katodilla tapahtuvaan pelkistymiseen . Anodilla metalliatomille M tapahtuvia kemiallisia reaktioita on paaasiassa kolmea tyyppia:

M(s) → M z+ (aq) + ze - (s)
M(s) + zH 2 O (aq) → M(OH) z + zH + (aq) + ze - (s)
M(s) + zH 2 O (aq) → MO z z- + 2zH - (aq) + ze - (s)

kun z on siirtyneiden metallin valenssielektroneiden maara. Tyypillisia katodilla tapahtuvia reaktioita ovat:

O 2 (g) + 2H 2 O (aq) + 4e - (s) → 4OH - (aq)
2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -
O 2 + 4H + + 4e - → 2H 2 0
2H + + 2e - → H 2

Naista kaksi ensimmaista esiintyvat neutraaleissa tai emaksisissa ymparistoissa, kaksi jalkimmaista happamissa.

Eroosiokorroosio

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Monien materiaalien korroosionkestavyys perustuu kokonaan tai osittain aineen pinnalle hapettumisen myota syntyvan oksidin suojaavaan vaikutukseen. Eroosiokorroosiossa kaasun tai nesteen nopea virtaus aineen pinnalla pyrkii kuluttamaan suojaavan oksidikerroksen pois ja siten kiihdyttamaan korroosiota.

Herkistyminen

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Metallit voivat altistua korroosiolle herkistymisen kautta. Ruostumattomalle terakselle herkistymisen aiheuttaa hidas jaahtyminen lampotilavalilla 500?900  °C , mika voi johtua esimerkiksi hitsauksesta . Sen seurauksena korroosiota estava seosaine, kromi , muodostaa hiilen kanssa kromikarbideja raerajoille. Toisaalta syntyy kromista koyhtyneita vyohykkeita, jotka ovat alttiita korroosiolle.

  • Duquette, D.: Electrochemical Principles of Corrosion , Encyclopedia of Materials, Elsevier, Oxford, 2001.
  • Korroosiokasikirja, Kunnossapidon julkaisusarja N:o 12, 2004, ISBN 951-97101-7-5 .
  • Aromaa, J.: Korroosionestotekniikan Perusteet, Teknillisen korkeakoulun materiaalitekniikan julkaisuja, Espoo, 2005. ISBN 951-22-7829-4 .
  • Shreir, L.L.; Jarman, R.A.; Burstein, G.T.: Corrosion (3rd edition), Butterworth-Heinemann, Oxford, 1994, ISBN 0-7506-1077-8 .

Aiheesta muualla

[ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]