Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke dingen corroderen metaal?

Metalen kunnen corroderen vanwege verschillende factoren, en de specifieke oorzaken kunnen variëren afhankelijk van het type metaal en de omgeving. Hier is een uitsplitsing van de gemeenschappelijke daders:

Chemische reacties:

* oxidatie: Dit is de meest voorkomende vorm van corrosie, waarbij een metaal reageert met zuurstof in aanwezigheid van vocht of elektrolyten. Deze reactie vormt metaaloxiden, die vaak bros zijn en kunnen afvallen, waardoor het metaal wordt verzwakt. Roest op ijzer is een goed voorbeeld.

* zure aanval: Zuren kunnen metalen gemakkelijk aanvallen, vooral als ze sterk of geconcentreerd zijn. Dit kan gebeuren als gevolg van blootstelling aan zure regen, industriële verontreinigende stoffen of zelfs zure voedingsmiddelen.

* alkalische corrosie: Hoewel minder gebruikelijk, kunnen sterke alkalis ook bepaalde metalen corroderen. Beton bevat bijvoorbeeld alkali, waardoor stresscorrosiekraak in sommige staalsetijd kan veroorzaken.

Elektrochemische corrosie:

* Galvanische corrosie: Dit gebeurt wanneer twee ongelijksoortige metalen in contact staan ​​met elkaar en een elektrolyt (zoals zout water). Het meer actieve metaal werkt als een anode en corrodeert, terwijl het minder actieve metaal werkt als een kathode en wordt beschermd.

* Crevice Corrosion: Dit type corrosie treedt op in smalle ruimtes of spleten waar zuurstof beperkt is. Het metaal in de spleet fungeert als een anode en corrodeert, terwijl het metaal buiten de spleet als een kathode fungeert.

* Putcorrosie: Dit is een gelokaliseerde vorm van corrosie die kleine gaten of kuilen in het metaaloppervlak creëert. Het komt vaak voor in stagnerende omgevingen waar een hoge concentratie opgeloste zouten is.

Omgevingsfactoren:

* vocht: Water is essentieel voor de meeste vormen van corrosie. Het werkt als een elektrolyt, waardoor ionen de elektrochemische reacties kunnen verplaatsen en faciliteren.

* Temperatuur: Hoge temperaturen kunnen corrosiesnelheden versnellen, omdat ze de snelheid van chemische reacties verhogen.

* verontreinigende stoffen: Industriële verontreinigende stoffen, zoals zwaveldioxide en stikstofoxiden, kunnen bijdragen aan corrosie door zure omgevingen te creëren.

* zout: Zoutwater is erg corrosief, omdat de opgeloste zouten fungeren als elektrolyten. Dit is de reden waarom mariene omgevingen bijzonder hard zijn voor metalen.

Andere factoren:

* Stress: Mechanische stress kan metalen gevoeliger maken voor corrosie, omdat het gebieden van hoge spanning creëert die het materiaal kunnen verzwakken.

* Micro -organismen: Sommige bacteriën en schimmels kunnen corrosie versnellen door corrosieve bijproducten te produceren.

Voorbeelden:

* IJzer Rusting: IJzer reageert met zuurstof en vocht om ijzeroxide (roest) te vormen.

* aluminium corrodeer: Aluminium vormt een beschermende oxidelaag die bestand is tegen verdere corrosie. In zure omgevingen kan deze laag echter afbreken en kan het aluminium corroderen.

* koper tarnishing: Koper reageert met zuurstof en zwavel in de lucht om een ​​groene patina te vormen, wat een vorm van corrosie is.

Corrosie voorkomen:

* beschermende coatings: Het aanbrengen van verven, coatings of plating kan een barrière creëren tussen het metaal en de omgeving.

* Kathodische bescherming: Het gebruik van offersanodes of indruk op stroom om een ​​kathodische omgeving te creëren en het metaal te beschermen.

* Materiaalselectie: Het kiezen van corrosiebestendige materialen zoals roestvrij staal of titanium.

* Omgevingscontrole: Het verminderen van de aanwezigheid van vocht, verontreinigende stoffen en andere corrosieve stoffen.

Inzicht in de oorzaken van corrosie is cruciaal om dit te voorkomen en de levensduur van metaalstructuren en componenten te waarborgen.