Korroosio

Wikipedia

Korroosio on ympäristön vaikutuksesta tapahtuvaa materiaalin muuttumista käyttökelvottomaan muotoon. Vahingoittuva materiaali liukenee tai muuten reagoi ympäristön (ilma, neste, maa jne.) aineiden kanssa. Korroosion taustalla on kemiallinen tai sähkökemiallinen ilmiö, mutta ympäristö voi vaikuttaa myös mekaanisesti korroosioilmiön syntymiseen ja nopeuteen (korroosioväsyminen, eroosiokorroosio, kavitaatiokorroosio, jännityskorroosio, hiertymiskorroosio).

Erilaisia korroosiomuotoja ovat edellä mainittujen lisäksi esimerkiksi yleinen korroosio (tasainen korroosio), galvaaninen korroosio, pistekorroosio (eli kuoppakorroosio), rakokorroosio (eli piilokorroosio), raerajakorroosio, selektiivinen korroosio (esimerkiksi sinkinkato ja grafitoituminen) ja biologinen korroosio.

Yksinkertainen esimerkki korroosiosta on raudan hapettuminen rautaoksideiksi, eli raudan ruostuminen.

Sisällysluettelo 1 Sähkökemiallinen korroosio 1.1 Eroosiokorroosio 1.2 Herkistyminen 2 Lähteet

[muokkaa] Sähkökemiallinen korroosio

Erityisesti metallien kohdalla korroosio on yleensä sähkökemiallinen prosessi. Sähkökemialliset ilmiöt edellyttävät varausten kuljetuskanavan (elektrolyytin) olemassaoloa katodin ja anodin välillä. Korrosoituva materiaali muodostaa yleensä katodin ja joskus myös anodin; elektrolyyttinä 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 pääasiassa kolmea tyyppiä:

M(s) = M^z+ (aq) + ze^- (s)

M(s) + zH₂O (aq) = M(OH)_z + zH⁺ (aq) + ze^- (s)

M(s) + zH₂O (aq) = MO_z^z- + 2zH^- (aq) + ze^- (s)

kun z on siirtyneiden metallin valenssielektroneiden määrä. Tyypillisiä katodilla tapahtuvia reaktioita ovat:

O₂ (g) + 2H₂O (aq) + 4e^- (s) = 4OH^- (aq)

2H₂O + 2e^- = H₂ + 2OH^-

O2 + 4H⁺ + 4e^- = 2H₂0

2H⁺ + 2e^- = H₂

Näistä kaksi ensimmäistä esiintyvät neutraaleissa tai emäksisissä ympäristöissä, kaksi jälkimmäistä happamissa.

[muokkaa] Eroosiokorroosio

Monien materiaalien korroosionkestävyys perustuu kokonaan tai osittain aineen pinnalle hapettumisen myötä syntyvän oksidin suojaavaan vaikutukseen. Eroosiokorroosiossa kaasun tai nesteen nopea virtaus aineen pinnalla pyrkii kuluttamaan suojaavan oksidikerroksen pois ja siten kiihdyttämään korroosiota.

[muokkaa] Herkistyminen

Metallit voivat altistua korroosiolle herkistymisen kautta. Ruostumattomalle teräkselle herkistymisen aiheuttaa hidas jäähtyminen lämpötilavälillä 500–900 ºC, mikä voi johtua esimerkiksi hitsauksesta. Sen seurauksena korroosiota estävä seosaine, kromi, muodostaa hiilen kanssa kromikarbideja raerajoille. Toisaalta syntyy kromista köyhtyneitä vyöhykkeitä, jotka ovat alttiita korroosiolle.

[muokkaa] Lähteet

• Duquette, D.: Electrochemical Principles of Corrosion, Encyclopedia of Materials, Elsevier, Oxford, 2001.
• Korroosiokäsikirja, Kunnossapidon julkaisusarja N:o 12, 2004, ISBN 951-97101-7-5