Metallerin Kimyasal Etkilerle Aşınması Durumu: Korozyon Nedir?
Korozyon, günlük hayatımızda gözlemlediğimiz en yaygın olaylardan biridir. Demirden yapılmış bazı nesnelerin zamanla turuncu veya kırmızımsı kahverengi bir tabaka ile kaplandığını fark etmişsinizdir. Bu tabakanın oluşumu, bir korozyon şekli olan paslanma olarak bilinen kimyasal bir sürecin sonucudur. Genel olarak korozyon, saf metallerin su veya hava gibi maddelerle reaksiyona girdiklerinde istenmeyen maddelere dönüşmesine neden olan doğal bir süreç olarak tanımlanır.
Bu içeriğimizde korozyon hakkında merak edilen bilgilere ulaşabilirsiniz.
Korozyon Nedir?
Korozyon saf metallerin su veya hava gibi maddelerle reaksiyona girdiklerinde istenmeyen maddelere dönüşmesine neden olan doğal bir süreç olarak tanımlanır. Bu reaksiyon, metalin çevreye maruz kalan kısmından başlayarak metalin tüm kütlesine yayılarak metalin zarar görmesine ve parçalanmasına neden olur.
Korozyon, metalin istenen özelliklerini olumsuz yönde etkilediği için genellikle istenmeyen bir olgudur. Örneğin, demirin iyi gerilme mukavemetine ve sertliğine sahip olduğu bilinmektedir. Bununla birlikte, paslanmaya maruz kaldıklarında demir nesneler kırılgan, pul pul dökülür ve yapısal olarak sağlam olmaz. Öte yandan, korozyon difüzyon kontrollü bir süreçtir ve çoğunlukla açıkta kalan yüzeylerde meydana gelir. Bu nedenle, bazı durumlarda, maruz kalan yüzeyin aktivitesini azaltmak ve bir malzemenin korozyon direncini artırmak için girişimlerde bulunulur.
Alternatif olarak korozyon, genellikle metal ile su, oksijen, kükürt dioksit vb. gibi belirli atmosferik maddeler arasındaki redoks reaksiyonlarını içerdiğinden elektrokimyasal bir süreç olarak sınıflandırılabilir. Reaktivite serisinde üst sıralarda yer alan demir, çinko vb. metaller çok kolay aşınır ve reaktivite serisinde alt sıralarda yer alan altın, platin ve paladyum gibi metaller korozyona uğramaz. İlginç bir şekilde, alüminyum reaktif olmasına rağmen diğer metallerin aksine korozyona uğramaz. Bunun nedeni, alüminyumun zaten bir alüminyum oksit tabakası ile kaplanmış olmasıdır. Bu alüminyum oksit tabakası onu daha fazla korozyondan korur.
Korozyonu Etkileyen Faktörler
Korozyonu tetikleyen bazı durumlar vardır. Bunlar şu şekilde açıklanabilir:
Metallerin CO2, SO2 , SO3 gibi hava içeren gazlara maruz kalması.
Metallerin neme, özellikle de tuzlu suya maruz kalması.
Tuzun varlığı
Sıcaklıktaki artış
Oluşan ilk oksit tabakasının doğası
Atmosferde asit varlığı
Korozyon Türleri
Korozyon türlerinden bazıları şunlardır:
Çatlak Korozyonu
Bir metalin herhangi iki yerel alanı arasında iyonik konsantrasyonda bir fark olduğunda, çatlak korozyonu olarak bilinen lokalize bir korozyon şekli meydana gelebilir. Basit bir örnekte, bu korozyon şekli çoğunlukla kapalı alanlarda (çatlaklarda) meydana gelir. Çatlak korozyonunun oluşabileceği alanlara örnek olarak contalar, rondelaların alt yüzeyi ve cıvata başları verilebilir. Tüm derecelerde alüminyum alaşımları ve paslanmaz çelikler de çatlak korozyonuna maruz kalır. Bunun başlıca nedeni, çatlakların içinde korozyon oluşumuna yol açan bir diferansiyel havalandırma hücresinin oluşmasıdır.
Gerilme Korozyonu Çatlaması
Gerilme korozyon çatlaması, aşındırıcı ortam ve metal üzerine yerleştirilen çekme buklesi sonucunda metalin çatlamasını ifade eder. Genellikle yüksek sıcaklıklarda oluşur.
Taneler Arası Korozyon
Taneler arası korozyon, metal alaşımının katılaşması sırasında oluşan tanecikleri ayıran tane sınırlarındaki safsızlıkların varlığı nedeniyle oluşur. Bu tane sınırlarında alaşımın tükenmesi veya zenginleşmesi yoluyla da oluşabilir.
Galvanik Korozyon
Elektrokimyasal olarak farklı ve elektrolitik bir ortamda bulunan iki metal arasında bir elektrik teması olduğunda, galvanik korozyon meydana gelebilir. Bu metallerden birinin bir eklemde veya bir kavşakta bozunmasını ifade eder. Bu tür korozyona iyi bir örnek, tuzlu su ortamında bakırın çelikle temas etmesiyle oluşan bozunmadır.
Çukurlaşma Korozyonu
Çukur korozyonu çok tahmin edilemez ve bu nedenle tespit edilmesi zordur. En tehlikeli korozyon türlerinden biri olarak kabul edilir. Lokal bir noktada meydana gelir ve normal metalik yüzeyle çevrelenmiş bir korozyon hücresinin oluşumu ile ilerler. Bu çukur oluştuktan sonra büyümeye devam eder ve çeşitli şekiller alabilir. Çukur, yüzeyden metale dikey yönde yavaşça nüfuz eder ve sonunda kontrolsüz bıraktığı yapısal arızaya yol açar.
Düzgün Korozyon
Bu, metal yüzeyine yapılan bir saldırının atmosfer tarafından gerçekleştirildiği en yaygın korozyon şekli olarak kabul edilir. Korozyonun boyutu kolayca fark edilebilir. Bu tip korozyon, malzemenin performansı üzerinde nispeten düşük bir etkiye sahiptir.
Metal Tozlanması
Metal tozlanması, hassas malzemeler sentez gazı da dahil olmak üzere yüksek karbon aktiviteleri olan belirli ortamlara maruz kaldığında meydana gelen zararlı bir korozyon şeklidir.
Mikrobiyal Korozyon
Mikrobiyal korozyon, mikroorganizmaların neden olduğu bir korozyon türüdür. En yaygın olanı kemoototroflardır. Oksijen varlığında veya yokluğunda hem metalik hem de metalik olmayan malzemeler bu korozyondan etkilenebilir.
Yüksek Sıcaklık Korozyonu
Oksijen, kükürt veya diğer bileşikler gibi gazlar içeren sıcak bir atmosfer nedeniyle metalin kimyasal bozulması meydana gelebilir. Bu bileşikler, malzemeleri kolayca oksitleyebilir. Örneğin, araba motorlarında kullanılan malzemeler, aşındırıcı yanma ürünleri içeren bir atmosferden etkilenebilecekleri yüksek sıcaklıklarda uzun süre dayanmalıdır.
Korozyon Nasıl Önlenir?
Büyük kayıpları önlemek için korozyonun önlenmesi son derece önemlidir. Gördüğümüz ve kullandığımız yapıların çoğu metallerden yapılmıştır. Buna köprüler, otomobiller, makineler, pencere parmaklıkları, kapılar, demiryolu hatları dahildir. Bu endişe verici bir konu olsa da, metalik nesnelerde korozyon hasarını yavaşlatmak veya önlemek için çeşitli işlemler kullanılır. Bu, özellikle hava koşullarına, tuzlu suya, asitlere veya diğer düşmanca ortamlara sıklıkla maruz kalan malzemeler için yapılır.
Korozyonu önlemek için popüler yöntemlerden bazıları şunlardır:
Galvanizleme
Anodizasyon
Pasivasyon
Biyofilm kaplama
Korozyon önleyici koruyucu kaplama
Boyama ve yağlama
Metal yüzeyin periyodik temizliği
Yorum Yazın