korrosion

Chemie

2022

Wir erklären, was Korrosion ist und welche Arten von Korrosion es gibt. Beispiele und wie man es vermeidet. Außerdem der Zusammenhang zwischen Korrosion und Oxidation.

Die metallurgische Industrie versucht, Korrosion zu überwinden, was jedoch nicht immer gelingt.

Was ist Korrosion?

Korrosion Prozess Abbau bestimmter Materialien als Folge einer elektrochemischen Reaktion, d. h. von Oxid-Reduktion, aus seiner Umgebung.

Es geht um einen Naturphänomenspontan, betrifft hauptsächlich (wenn auch nicht ausschließlich) die Metalle. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt von der Temperatur zu denen es auftritt, sowie die Eigenschaften des Elemente beteiligt, insbesondere der Salzgehalt.

Korrosion ist ein chemischer Prozess, bei dem normalerweise drei Faktoren eingreifen: das korrodierte Element, die Umgebung und im Allgemeinen die Wasser. Es gibt aber auch korrosive Stoffe, das heißt, die Materialien, mit denen sie direkt in Kontakt kommen, korrodieren zu lassen.

Die metallurgische Industrie ihrerseits betrachtet Korrosion als einen wichtigen Feind, den ihre Produkte, insbesondere solche, die der Umwelt ausgesetzt sind, in Architektur- oder Konstruktionsteilen. Schätzungen zufolge gehen weltweit alle paar Sekunden etwa fünf Tonnen Stahl durch Korrosion verloren.

Korrosionsarten

Grob gesagt gibt es zwei Arten von Korrosion: chemische und elektrochemische, je nach Art der beteiligten Materialien und Reaktionen:

  • Chemische Korrosion. Tritt auf, wenn ein Material in a . reagiert flüssig oder Gas ätzend, bis sie sich vollständig aufgelöst oder die Flüssigkeit gesättigt ist. Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen:
    • Flüssigmetallangriff. Es tritt auf, wenn ein festes Metall und ein anderes flüssiges Metall in Kontakt kommen und ersteres an seinen Schwachstellen durch letzteres korrodiert wird.
    • Selektive Auslaugung. Es tritt auf, wenn selektive Korrosion in Legierungen metallisch.
    • Chemischer Angriff. Es tritt bei aggressiven chemischen Reaktionen auf, indem Lösungsmittel mächtig, wie solche, die sich auflösen können Polymere, allgemein als korrosionsbeständig angesehen.
  • Elektrochemische Korrosion. Es tritt im Allgemeinen in Metallen auf, wenn ihre Atome verlieren Elektronen und sie werden Ionen. Es kann auf unterschiedliche Weise auftreten:
    • Mikrobiologische Korrosion. Wenn sie durch mikroskopisch kleine lebende Organismen verursacht werden, die die Chemie von Materialien verändern können, wie z Bakterien, Algen und Pilze.
    • Galvanische Korrosion. Sie ist die intensivste von allen und tritt auf, wenn verschiedene Metalle miteinander interagieren, wobei eines als Anode und das andere als Kathode fungiert und eine sogenannte galvanische Batterie bildet.
    • Korrosion durch Oberflächenbelüftung. Er ist als Evans-Effekt bekannt und tritt auf flachen Oberflächen an feuchten und schmutzigen Orten auf, die elektronegativ geladene Umgebungen fördern.

Korrosionsbeispiele im Alltag

Die grüne Farbe der Freiheitsstatue ist auf Kupferoxid zurückzuführen, ein Korrosionseffekt.

Einige Beispiele für Korrosion im Alltag sind:

  • Korrosion von Wasserleitungen. Es tritt vor allem bei diesen metallischen auf, die dazu neigen, im Laufe der Zeit zu brechen und das Wasser mit kleinen Oxiddosen zu verunreinigen, die ihm eine Farbe schwärzlich oder braun.
  • Rost auf Metallen, die Wasser ausgesetzt sind. Es tritt auf dem Teller einer automatischen Waschmaschine oder den Türen von am Strand zurückgelassenen Autos auf, wo die salzhaltige Umgebung die oxidative Reaktion beschleunigt und bald Risse und die typischen braunen Rostflecken auftreten.
  • Die Farbe der Freiheitsstatue. Sein ursprünglicher Ton sollte nicht grünlich, sondern farbig sein Kupfer, Material, aus dem es besteht. Umgeben von Wasser, das Feuchtigkeit von Luft Es oxidiert und bedeckt es mit einem grünlichen Staub (Kupferoxid), einem Korrosionsprodukt.
  • Korrosion von Blechdosen. Dosen, die zu lange in der Speisekammer waren, zeigen auf einigen braune Flecken Regionen, ein eindeutiges Zeichen dafür, dass die Luftkorrosion begonnen hat, sie zu beeinflussen.

Wie kann man Korrosion vermeiden?

Der Kampf gegen Korrosion ist Teil der Metallindustrie, die über verschiedene Mechanismen verfügt, um diese metallzersetzenden Prozesse zu vermeiden oder zu verlangsamen, wie zum Beispiel:

  • Beschichtungen. Viele Metalle sind mit Polymeren beschichtet oder Kunststoffe, um beispielsweise Umweltkorrosion zu vermeiden oder zu minimieren, indem sie von ihrer Umgebung in einer Substanz isoliert werden, die gegen diese Art von Reaktion widerstandsfähiger ist.
  • Legierungen. Viele Kombinationen von Metallen verleihen dem Ergebnis eine höhere Korrosionsbeständigkeit, wie z. B. zinklegierte Stähle.
  • Korrosionsinhibitoren. Handelt von Chemikalien Sie haben die Eigenschaft, den natürlichen Korrosionsprozess bestimmter Materialien zu verlangsamen oder zu verhindern, daher reicht es aus, sie in einen Film zu tauchen, um sie widerstandsfähiger zu machen.
  • Wahl der Materialien. Die einfachste Lösung besteht darin, gut auszuwählen, welche Materialien der Umwelt ausgesetzt werden sollen und welche nicht, und welche beispielsweise für Arbeiten verwendet werden, die den Elementen oder der Einwirkung von Wasser ausgesetzt sind.

Korrosion und Oxidation

Obwohl es nicht oft so genannt wird, ist die Oxidation eine Korrosionsreaktion, da bei jeder Oxidation ein elektronischer Austausch stattfindet, der als elektrochemische Korrosion klassifiziert werden kann.

Aus diesem Grund korrodieren Metalle, die im Freien liegen gelassen oder in Wasser getaucht werden, da sie mit dem Sauerstoff der Luft oder des Wassers reagieren und auf ihrer Oberfläche Oxidschichten bilden, die Korrosion verhindern. chemische Reaktion Gib niemals auf.

Diese Oxidschicht wird jedoch mechanisch entfernt und die tieferen Schichten des Metalls werden wieder dem Sauerstoff ausgesetzt, wodurch das Material vollständig zerstört wird. Dieser Prozess ist in salzhaltigen Umgebungen besonders schnell, da Natriumchlorid als Katalysator für die Reaktion wirkt und diese beschleunigt.

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