1.6.2015 Anna Salonen
KORROOSIO
Korroosiolla tarkoitetaan metallien syöpymistä (hapettumista)
ympäristöolosuhteiden vaikutuksesta.
Hyvä esimerkki korroosiosta on rautapitoisten metallien ruostuminen. Kupariesineiden pinnalle muodostunut vihreä patina on taas kuparin korroosiota.
Ruostuminen on kemiallinen reaktio, jossa rauta hapettuu ilman hapen vaikutuksesta rautaoksidiksi (ruoste),
elektrolyyttiliuoksena (sähköä johtava liuos) toimii vesi. Usein reaktio on siis sähkökemiallinen ja muodostuu ns. korroosioparien välillä. Tällainen korroosiopari voi muodostua joko kahden eri metallin välille tai saman metallin rakenne-ja pintaerojen välille. Myös ilman epäpuhtaudet (rikkipitoiset päästöt ja kloridit) ja erilaiset ilman happipitoisuudet saattavat aiheuttaa korroosioparin syntymisen.
Hyvä esimerkki korroosiosta on rautapitoisten metallien ruostuminen. Kupariesineiden pinnalle muodostunut vihreä patina on taas kuparin korroosiota.
Ruostuminen on kemiallinen reaktio, jossa rauta hapettuu ilman hapen vaikutuksesta rautaoksidiksi (ruoste),
elektrolyyttiliuoksena (sähköä johtava liuos) toimii vesi. Usein reaktio on siis sähkökemiallinen ja muodostuu ns. korroosioparien välillä. Tällainen korroosiopari voi muodostua joko kahden eri metallin välille tai saman metallin rakenne-ja pintaerojen välille. Myös ilman epäpuhtaudet (rikkipitoiset päästöt ja kloridit) ja erilaiset ilman happipitoisuudet saattavat aiheuttaa korroosioparin syntymisen.
Kuva 1: Raudan korroosiota eli ruostumista.
|
Korroosiota edistävät ilman epäpuhtaudet, teiden suolaaminen ja happamat olosuhteet. Korrosionopeus kasvaa lämpötilan kasvaessa. Pakkasella korrosio ei juurikaan etene. Myös jalompi metalli voi aiheuttaa korroosiota (kahden eri metallin välinen korroosiopari), siksi onkin tärkeää tietää minkälaisia materiaaleja saa ja voi yhdistää. Esimerkiksi: Kupari ruostuttaa rautaa tehokkaasti. LINKKI opetus.tv: RUOSTUMINEN |
Kuva 2: Suojaamaton pinta on ruostunut muutamassa vuodessa ulko-olosuhteissa. Maalattu pinta näyttää uudehkolta.
Kuva 3: Auto on ruostunut naarmun kohdalta.
LINKKEJÄ: Opetus.tv: http://opetus.tv/kemia/ke4/ruostuminen/ Korrosionesto perusteet: http://www03.edu.fi/oppimateriaalit/kunnossapito/ mekaniikka_f1_korroosionesto_perusteet.html Korroosio esiintymismuodot: http://www03.edu.fi/oppimateriaalit/kunnossapito/ mekaniikka_f2_korroosionesto_esiintymismuodot.html Lisää tietoa korroosiosta: http://www.ims.tut.fi/vmv/2005/vmv_2_1_6.php Pintakäsittelijän opas Tikkurila: http://www.tikkurila.fi/files/5017/Metallipintojen _teollinen_maalaus_2009.pdf |
Alumiini,
sinkki ja magnesium kestävät hyvin hapettumista, koska niiden pintaan muodostuu
ilman hapen vaikutuksesta suojaava oksidikerros, ne passiovoituvat. Oksidikerros voi kuitenkin
vaurioitua, jos metalli naarmuuntuu tai joutuu kovin happamiin olosuhteisiin.
Esimerkiksi mehuja ei suositella keitettävän alumiinikattilassa.
Ruostumiselta suojaaminen: Raudan ja teräksen ruostumista voidaan estää/hidastaa eri tavoin. Jo pinnan pitäminen kuivana ja puhtaana hidastaa merkittävästi korroosiota. Pinnoittaminen/päällystäminen 1. Korroosionestomaalaus. 2. Muovi/metallipinnoitus. 3. rasvaaminen Suojapinnan on kuitenkin pysyttävä ehjänä, että se suojaa korroosiolta. Naarmut maalipinnassa päästävät korroosion etenemään. Ruostumattomat terässeokset Sana ruostumaton ei kuitenkaan tarkoita, että metalli ei voisi ruostua, vaan se kestää korroosion vaikutuksia paremmin kuin muut seokset. Ruostumaton terässeos sisältää usein kromia ja nikkeliä. Uhrianodit Käytetään rautaa epäjalompaa metallia "uhrautuvana" metallina (uhrianodit), joka syöpyy epäjalompana ensin. Uhrimetalleja käytetään esimerkiksi laivoissa ja silloissa. Sinkki ja magnesium ovat yleisimmin käytettyjä uhrimetalleja. Tyypillisin käyttökohde on meriveden kanssa kosketuksiin joutuvat teräskappaleet. Sähkökemiallisesta jännitesarjasta (galvaaninen jännitesarja) voi katsoa metallien jalousjärjestyksen. |
Lähteet:
1. http://www.tikkurila.fi/files/5017/Metallipintojen_teollinen_maalaus_2009.pdf
2. Turpeenoja, Lehtiniemi, MOOLI 4, Metallit ja materiaalit, Otava.
3. Kuvat 1-3: Anna Salonen
4. Taulukko 1: http://www.tikkurila.fi/files/5017/Metallipintojen_teollinen_maalaus_2009.pdf