Kimyada Korozyon ve Oluşumunu Anlamak

Korozyon, metaller çevreleriyle reaksiyona girdiğinde meydana gelen ve kademeli bozulmalarına yol açan doğal bir süreçtir.Demir üzerindeki pastan gümüş eşyalardaki kararmaya kadar korozyon, çok çeşitli malzemeleri etkileyerek ekonomik kayıplara ve güvenlik tehlikelerine neden olur.Kimyada, korozyon oluşumunun arkasındaki mekanizmaları anlamak, etkilerini önlemek veya azaltmak için stratejiler geliştirmek için çok önemlidir.

Korozyon nedir?

Korozyon, metallerin çevreleriyle kimyasal veya elektrokimyasal reaksiyonlar nedeniyle bozulduğu çeşitli süreçleri kapsayan geniş bir terimdir.En yaygın korozyon şekli, tipik olarak nem ve oksijen varlığında metallerin oksidasyonunu içerir.Bu işlem genellikle malzemenin yapısal bütünlüğünü zayıflatan metal oksitlerin veya tuzların oluşumuna yol açar.

Korozyonu Etkileyen Faktörler:

1.Çevre Koşulları:

Nem: Su, iyon taşınması için bir ortam sağlayarak ve elektrokimyasal reaksiyonları teşvik ederek korozyonu kolaylaştırır.

Oksijen: Oksijen metal yüzeylerle reaksiyona girerek metal oksitler oluşturarak korozyonu hızlandırır.

Asitler / Bazlar: Asidik veya alkali ortamlar, metallerle kimyasal reaksiyonları teşvik ederek korozyon oranlarını artırabilir.

Sıcaklık: Daha yüksek sıcaklıklar genellikle kimyasal reaksiyonları hızlandırarak korozyon oranını arttırır.

2.Malzeme Özellikleri:

Kimyasal Bileşim: Farklı metaller, kimyasal bileşimlerine bağlı olarak korozyona karşı değişen derecelerde duyarlılık sergilerler.

Mikroyapı: Bir metalin iç yapısı korozyon direncini etkileyebilir.

Yüzey Kalitesi: Pürüzlü yüzeyler, pürüzsüz yüzeylere kıyasla korozyon başlangıcı için daha fazla alan sağlar.

3.Elektrokimyasal Faktörler:

Galvanik Korozyon: Bir elektrolit varlığında iki farklı metal temas ettiğinde meydana gelir ve bu da daha az asil metalin hızlandırılmış korozyonuna yol açar.

Elektrolitler: Tuzlu su veya asitler gibi elektrik ileten maddeler elektrokimyasal korozyon işlemlerini kolaylaştırabilir.

Korozyon Mekanizmaları:

1.Düzgün Korozyon:

Metalin yüzeyden eşit şekilde çözünmesini içerir ve bu da nispeten düzgün bir malzeme kalınlığı kaybına neden olur.

Koşulların nispeten tutarlı olduğu ortamlarda yaygındır.

2.Lokalize Korozyon:

Çukur korozyonu, çatlak korozyonu ve gerilme korozyonu çatlaması gibi çeşitli formları içerir.

Metal yüzeydeki belirli alanlarda başlatılarak, tek tip korozyondan daha şiddetli olabilen lokalize hasara yol açar.

3.Atmosferik Korozyon:

Metaller kirleticiler, nem ve değişen sıcaklıklar içeren dış ortamlara maruz kaldığında oluşur.

Demir üzerinde pas, bakır üzerinde patine gibi korozyon ürünlerinin oluşmasına yol açar.

Önleme ve Kontrol:

1.Koruyucu Kaplamalar:

Boya, emaye veya metal kaplama uygulamak, metal yüzey ile aşındırıcı ortam arasında bir bariyer oluşturabilir.

2.Katodik Koruma:

Korunacak metalin, korunan metalin yerine paslanan kurban bir anoda (daha reaktif bir metal) bağlanmasını içerir.

3.Alaşımlama:

Alaşımları oluşturmak için metalleri karıştırmak, saf metallere kıyasla korozyon direncini artırabilir.

4.Tasarım Değişiklikleri:

Su birikimini en aza indirecek, havalandırmayı teşvik edecek ve çatlakları ortadan kaldıracak yapılar tasarlamak korozyon oranlarını azaltabilir.

5.Korozyon Önleyiciler:

Korozyon reaksiyonlarını engellemek için çevreye kimyasal bileşikler eklenebilir veya doğrudan metal yüzeye uygulanabilir.

Korozyon, çevresel, malzeme ve elektrokimyasal faktörlerin bir kombinasyonundan etkilenen karmaşık bir olgudur.Kimyada korozyon mekanizmalarını incelemek, metallerin çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğine ve korozyonu önleme ve kontrol için etkili stratejilerin nasıl geliştirileceğine dair içgörüler sağlar.Endüstriler, korozyona dayanıklı malzemeler, koruyucu kaplamalar ve bakım uygulamaları uygulayarak korozyonun ekonomik ve güvenlik etkilerini hafifleterek altyapı ve ekipmanın ömrünü uzatabilir.