1. Elektrochemische reactie:

* Kopers sulfaatoplossing werkt als een elektrolyt en biedt een medium voor de stroom van ionen.

* Koolstofstaal heeft een meer negatieve elektrochemisch potentieel dan koper, waardoor het de anode is .

* koperionen (cu²⁺) in de oplossing worden aangetrokken door het stalen oppervlak, waar ze elektronen krijgen en kopermetaal (cu) worden . Dit is de reductie reactie.

* ijzeratomen (Fe) op het stalen oppervlak Verlies elektronen en word ijzerionen (fe²⁺) , die oplossen in de oplossing. Dit is de oxidatie reactie.

2. Corrosieproducten:

* De ijzerionen reageren met hydroxide -ionen (OH⁻) in de oplossing om ijzeroxiden te vormen (Feo, Fe₂o₃, Fe₃o₄) , algemeen bekend als roest .

* Kopermetaalafzettingen op het stalen oppervlak, die een koperen coating vormt .

3. Galvanic Series:

De relatieve posities van koper en ijzer in de galvanische serie tonen deze reactie. Koper is nobeler (minder reactief) dan ijzer, wat betekent dat koper zal worden verminderd terwijl ijzer zal worden geoxideerd.

4. Factoren die de corrosiesnelheid beïnvloeden:

* concentratie van kopersulfaat: Hogere concentratie leidt tot snellere corrosie.

* Temperatuur: Hogere temperatuur verhoogt de reactiesnelheid.

* Aanwezigheid van andere elektrolyten: Verhoogde geleidbaarheid verbetert de reactie.

* Oppervlakte van staal: Groter oppervlak dat wordt blootgesteld aan de oplossing verhoogt de corrosie.

* Aanwezigheid van remmers: Sommige stoffen kunnen het corrosieproces vertragen.

gevolgen van kopersulfaatcorrosie op koolstofstaal:

* verzwakking van het staal: De vorming van roest verzwakt de structurele integriteit van het staal.

* putjes: Gelokaliseerde corrosie kan gaten en kuilen op het stalen oppervlak creëren.

* Verhoogde onderhoudskosten: Corrosie kan leiden tot voortijdige storing en vereisen frequente vervangingen of reparaties.

Corrosie voor het voorkomen van kopersulfaat:

* Gebruik corrosiebestendige materialen: Roestvrij staal of andere koperlegeringen kunnen dit type corrosie weerstaan.

* Beschermende coatings aanbrengen: Verf, coatings of plating kunnen werken als een barrière tussen het staal en de oplossing.

* Gebruik kathodische bescherming: Het aanbrengen van een offeranode (bijv. Zink) kan voorkomen dat het staal corrodeert.

* Controleer de omgeving: Het minimaliseren van de concentratie van kopersulfaat en het regelen van temperatuur kan het corrosieproces vertragen.

Samenvattend reageert kopersulfaat met koolstofstaal door een galvanisch corrosieproces, waardoor het staal corrode en roest. Inzicht in het mechanisme en het nemen van passende preventieve maatregelen kan het risico op schade aanzienlijk verminderen en de levensduur van staalstructuren waarborgen.