korozja
 
Encyklopedia PWN
korozja
[łac.],
proces niszczenia (degradacji) materiałów w wyniku reakcji chemicznych lub elektrochemicznych przebiegających na granicy zetknięcia z otaczającym je środowiskiem.
Terminem „korozja” określa się głównie niszczenie metali, niekiedy jednak również niszczenie materiałów niemetalowych, np. materiałów budowlanych, tworzyw sztucznych. Korozja metali, w zależności od mechanizmu procesu, dzieli się na chemiczną i elektrochemiczną. Korozja chemiczna jest wynikiem reakcji chemicznej zachodzącej na granicy faz metal–środowisko. Ulegają jej metale w obecności suchych gazów (np. żelazo lub aluminium w obecności fluorowców) lub cieczy nie będących elektrolitami (np. aluminium w tetrachlorku węgla). Korozja elektrochemiczna jest procesem, któremu towarzyszy przepływ ładunków elektrycznych przez granicę faz metal–elektrolit (np. korozja metali w roztworach kwasów, soli). Przepływ ładunków elektrycznych jest wynikiem działania ogniw korozyjnych na granicy faz metal–elektrolit; ogniwa takie (zbudowane z lokalnych anod i lokalnych katod) tworzą się wskutek niejednorodności powierzchni metalu (np. niejednorodność składu chemicznego, defekty strukturalne) bądź niejednorodności występujących w elektrolicie (np. różnice w składzie elektrolitu, różne stężenie tlenu). W miejscach będących lokalnymi anodami następuje przejście atomów metalu M do elektrolitu w postaci jonów Mn+ z jednoczesnym oddaniem n elektronów e: M → Mn+ + ne. W miejscach będących lokalnymi katodami zachodzi proces, w którym uwolnione elektrony są pobierane przez depolaryzator, najczęściej tlen rozpuszczony w elektrolicie (depolaryzacja tlenowa) lub jony wodorowe (depolaryzacja wodorowa). Odpowiednie schematy reakcji katodowych są następujące: O2 + 4e + 2H2O → 4OH, 2H+ + 2e → H2.
Rozróżnia się korozję równomierną oraz korozję lokalną: galwaniczną (zachodzi w miejscu kontaktu różnych metali), erozyjną (przebiega podczas mechanicznego ścierania), szczelinową (powstaje w wąskich przestrzeniach, w których elektrolit znajduje się w stanie zastoju), wżerową (zachodzi zwykle w obecności chlorków na spasywowanej powierzchni), międzykrystaliczną (wzdłuż granic ziaren metalu), korozję naprężeniową — korozyjne pękanie (występuje przy jednoczesnym działaniu mało agresywnego środowiska i naprężeń rozciągających, powoduje powstawanie pęknięć między- lub śródkrystalicznych). Szybkość korozji równomiernej określa się ubytkiem masy metalu z jednostkowej powierzchni, w jednostkowym czasie i wyraża g/(cm2 · h) lub grubością warstwy skorodowanej w jednostkowym czasie — mm/rok. Do procesów korozyjnych zalicza się także selektywne wytrawianie jednego składnika stopu (np. cynku ze stopów Cu–Zn), eksfoliację — korozję w warstwach pod powierzchnią metalu, głównie w stopach aluminium. Odrębnym rodzajem uszkodzeń jest korozja wodorowa, spowodowana wnikającym do metalu wodorem, co prowadzi do pogorszenia właściwości mechanicznych (tzw. kruchość wodorowa). Szybkość korozji zależy m.in. od temperatury, wilgotności powietrza, zanieczyszczenia środowiska, stężenia czynnika agresywnego.
Istnieje kilka sposobów ochrony metali przed korozją: 1) odizolowanie metalu od środowiska korozyjnego przez zastosowanie powłok ochronnych organicznych (np. farby i lakiery), nieorganicznych (np. emalie), konwersyjnych (np. fosforanowe), metalowych, platerowanie (np. platerowanie blach ze stali węglowej stalą nierdzewną lub stopami aluminium), pasywację; 2) zmniejszenie aktywności środowiska korozyjnego np. przez usunięcie depolaryzatora lub wprowadzenie substancji hamujących korozję — tzw. inhibitorów; 3) zabezpieczenie przed korozją metodami elektrochemicznymi, polegającymi na nadaniu chronionemu metalowi potencjału utrudniającego przejście metalu w postaci jonów do roztworu; osiąga się to w wyniku polaryzacji katodowej, przez włączenie metalu chronionego jako katody w obwód zewnętrznego źródła prądu (ochrona katodowa) lub przez połączenie chronionego metalu z metalem mniej szlachetnym, który staje się anodą w utworzonym makroogniwie i sam ulega korozji (ochrona protektorowa); obydwa rodzaje ochrony mają duże znaczenie w zabezpieczaniu przed korozją rurociągów, kadłubów okrętowych, zbiorników i in.
zgłoś uwagę
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia