Korrosioon (0)

• KORROSIOON

Referaat
Tallinn 2009
Igapäevaelus kohtame raudesemeid, mis on kaetud roosteplekkidega, punane vask on muutunud pruuniks või roheliseks ja hõbelusikad on muutunud mustaks ning kaotanud oma läike. Metallide muundumine kulgeb sageli väga kiiresti. Pruugib jätta märja rohu sisse läikiv raudese, kui juba mõne päeva pärast on esemele tekkinud pruunid roostelaigud. Aeglasemalt tuhmub läikiv vasepind. Korrosiooni puhul mõjutab metalli ümbritsev keskkond keemiliselt.
Mis on korrosioon? - See nimetus tuleneb ladinakeelsest sõnast corrodere , mis tähendab puruks närimist. Seega korrosioon on metallide hävimine ümbritseva keskkonna toimel. Korrosiooni all mõistetakse metalli oksüdeerumist väliskeskkonna (õhu, gaaside, vee, lahuste, orgaaniliste vedelike jne.) toimel. Igapäevaelus korrosioon on raua roostetamine, vase kattumine paatinakihiga, alumiiniumi tuhmumine , hõbeda tumenemine jne. Korrosioon kujutab endast redoksprotsessi, mille käigus metalli aatomid oksüdeeruvad.
Kunagine nuga
Tähtsaimad korrosiooniliigid on:
1) Keemilini korrosioon
2) Elektrokeemiline korrosioon
3) Biokorrosioon

Keemiline korrosioon

Keemilise korrosioon toimub kuivades gaasides või vedelikes, mis ei juhi elektrivoolu, näiteks kuivas õhus, bensiinis , õlides. Siia kuulub raua korrosioon kuivas õhus (hapnikus). Kõrgematel temperatuuridel tekib raua pinnale oksiidikiht , mis koosneb mitmest oksiidist . Oksiidi kiht on poorne ja habras , sisaldab lõhesid ning on rauapinnaga nõrgalt seotud. Seepärast jätkub korrosiooniprotsess seni, kuni kogu metall on hävinud.
Keemilisele korrosioonile alluvad küttekolde restid , sisepõlemismootori klapid, silindrid, kolvid ja gaasi väljalasketorud.

Elektrokeemiline korrosioon

Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüütides (soolade, hapete, leeliste lahuses). Siia kuuluvad korrosioon pinnases (pinnase- ja põhjaveed sisaldavad alati lahustunult elektrolüüte) või atmosfääris (eseme pinnale kondenseerub õhuniiskus).
Elektrokeemiline korrosioon on seotud galvaanielementide tekkega. See toimub siis, kui kaks kontaktis olevat erinevat metalli, näiteks raud ja vask, on kontaktis ka elektrolüüdi lahusega. Niisugune olukord esineb raudpleki ja vaskneedi, tinatatud pleki või tsingitud pleki puhul, mida katab niiskuskiht. Raudpleki ja vaskneedi puhul on kahe metalli , Fe ja Cu vahel otsene kontakt. Kui tinatatud pleki pind on kraapimise või kriimustamise tõttu rikutud, moodustub seal hõlpsasti galvaanipaar Fe - Sn.
Tsingitud raudpleki pinnal (Zn - Fe) korrodeerub Zn.

Biokorrosioon

Biokorrosioonist võivad osa võtta bakterid , seened, vetikad jm. Rauabakterid toituvad anorgaanilise päritoluga süsinikuühenditest, peamiselt süsinikdioksiidist. Elutegevuseks vajaliku energia ammutavad nad raud(II)ühendite oksüdatsiooniprotsessist raud(III)ühenditeks. Mikroorganismide elutegevusvajadused (happed, leelised , peroksiidid jm.) suurendavad keskkonna mõju metallidele.

Rauasulamite roostetamine

Korrosioon tekitab meile suurt majanduslikku kahjumit, seda eriti raua puhul. Raua roostetades hävivadrauasulamitest valmistatud seadmed, masinad , konstruktsioonid, autokered jne.
Üks võimalus vähendada raua roostetamist on kasutada keemiliselt palju vastupidavamaid eriteraseid, näiteks roostevaba terast. Nende kasutamine on aga palju kallim rauast kallimate lisandmetallide tõttu.
Teine võimalus kaitsta rauasulameid roostetamise eest on takistada raua oksüdeerumist. Selleks on mitmeid võimalusi. Kõige tuntum neist võimalustest on raua ppinna katmine värvi-, laki- või vastupidavama metallikihiga, takistamaks õhuhapniku ja niiskuse tungimist rauani.

Korrosiooni vähendamiseks rakendatakse järgmisi võimalusi:

Korrosioonikindlad sulamid . Teras muutub korrosioonikindlaks legeerivate metallide mõjul. Kõige tuntum on kroomi sisaldav roostevaba teras.

Korrosioonikindlad metallkatted. Metalli pind kaetakse korrosioonikindlama metalliga. Kaitsekiht tekitatakse elektrolüütiliselt ( kroomimine , hõbetamine, nikeldamine, kuldamine, tinatamine, tsinkimine) või pihustamisel (alumineerimine).

Mittemetalsed kaitsekatted. Metalli välispind isoleeritakse ümbritsevast keskkonnast õli-, värvi-, laki- ja emailikihiga. Korrosioonikindlad on metallkeraamilised ja fosfaatkatted.

Korrosiooniinhibiitorid. Inhibiitorid aeglustavad korrosiooniprotsessi. Korrosiooni vähendava toimega on naatriumnitriti, naatriumkromaadi ja naatriumfosfaadi lahused, mida kantakse vesilahusena esemete pinnale või immutatakse nendega paber, millesse ese pakitakse.

Protektorkaitse . Protektorkaitse puhul kinnitatakse korrodeeruva metalli külge aktiivsemast metallist plaadike: moodustub galvaanielement , milles korrodeerub aktiivsem metall . Sel juhul metallplaat korrodeerub, põhimetall aga säilib. Protektorkaitset rakendatakse näiteks laevakerede kaitseks: rauast laevakerele kinnitatakse Zn - protektor.

Kokkuvõtteks

Korrosioon on looduslik protsess , mis hävitab metalle lihtsalt öeldes. Luuakse järjest uuemaid viise, mismoodi metalle kaitsta selle protsesssi eest ning järk-järgult jõutakse paremate lahendusteni..

Kasutatud kirjandus:

http://web.zone.ee/rauatyy/METALLID/yldteavetmetallidest_5.html

http://miksike.com/docs/elehed/9klass/metallid_mittemetallid/9-1-14-1.ht m

L.Tamm, H. Timotheus „Keemia IX klassile“