Tama artikkeli kasittelee kemiallista reaktiota.
Korroosio
on myos rockyhtye.
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.
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.
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.
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
.