Erinevus lehekülje "Korrosioon" redaktsioonide vahel

Eemaldatud 34 baiti ,  4 aasta eest
P
kõrge sisaldus > suur sisaldus
P
P (kõrge sisaldus > suur sisaldus)
'''Korrosioon''' ehk '''korrodeerumine''' (inglinglise ''corrosion'') on [[keemiline aine|keemilise aine]], [[kivim]]i, [[kude|koe]] või [[materjal]]i, enamasti [[metall]]i, osaline häving [[keskkond|keskkonnas]] toimuvate [[keemiline reaktsioon|keemiliste reaktsioonide]] tõttu. Põhiliselt teatakse korrosiooni all metallide oksüdeerimist [[hapnik]]u toimel. Kõige tuntum korrosiooni vorm on [[rooste]] (inglinglise ''rust''), milles muudetakse [[raud]] [[raud(III)oksiid]]iks.
[[File:Rust and dirt.jpg|thumb|right|Roostetamine on igapäevaelus olev korrosiooni näide.]]
 
==Elektrokeemiline korrosioon==
 
Elektrokeemiline ehk galvaaniline korrosioon on korrosiooni liik, mis toimub juhul, kui kaks [[metall]]i, üks [[keemiline aktiivsus|keemiliselt aktiivsem]] ningja teine [[keemiline aktiivsus|vähemaktiivsem]], satuvad omavahel kontakti ning toimub [[elektronide ülekanne]] vähemaktiivsema metalli suunas. See kiirendab aktiivsema metalli korrosiooni ning vähemaktiivsema metalli korrosioon aeglustub või peatub. <ref name="elektrokeemiline">[http://www.corrosionclinic.com/types_of_corrosion/galvanic_corrosion.htm Elektrokeemiline korrosioon]</ref>
[[File:Corrosion.jpg|thumb|right|Korrodeerunud metalli pind.]]
Elektrokeemilisel korrosioonil tekivad enamjaolt aktiivsema metalli [[oksiid]]id või [[sool]]ad.
Samas ei tohi korrosiooni eemaldamist ajada segi [[elektrokeemiline poleerimine|elektrokeemilise poleerimisega]], mis eemaldab mõned [[metallikiht|metallikihid]], et tekitada ühtlast pinda. Näiteks saab [[fosforhape|fosforhappega]] poleerida ka [[vask]]e, kuid mis ei eemalda ainult korrosiooni saadusi vaid ka vase kihid.
 
==Metallide korrosiooni kaitse ningja vastupidavus==
 
===Korrosiooni kaitse===
====Pinna katmine tsingiga ja kuumtsinkimine====
 
Metalli pinna tsinkimisel kantakse sellele tsingi kiht, mis on aeglase korrosiooniga ningja mis kaitseb samuti pinda korrodeerumise eest.<ref name="kaitse" />
 
Kuumtsinkimisel pannakse metall vannimetallvanni, kus on üles sulatatudülessulatatud tsink ningja mis on kuumutatud 460 °C-ni. [[Õhk|Õhu]] kätte sattudes reageerib tsink õhus oleva hapnikuga, tekitades [[tsink(II)oksiid|ZnO]], mis reageerib õhus oleva [[süsihappegaas]]iga ning tekib halli värvi ZnCO<sub>3</sub>, mis on tugev materjal ningja takistab mitmetel tingimustel korrosiooni.<ref name="kaitse" />
 
====Passiveerimine====
 
Metalli passiveerimiseks nimetatakse metalli pinna katmist õhukese korrosioonivastase kihiga ehk passiivse kihiga, mis koosneb korrosiooni saadustest. Kihi keemiline koostis ningja mikrostruktuur peavad erinema metallist, millele kiht kantakse. Tüüpiline kihi paksus, mis metalli peale kantakse, on alla 10 [[nanomeeter|nanomeetri]]. Passiivsel kihil on iseloomulik omadus ennast uuesti taastada, kui kiht peaks mingil põhjusel hävinema või viga saama. Passivatsioon looduslikus keskkonnas nagu [[õhk]], [[vesi]] ja maapind keskmise [[pH]] juures on märgatud [[alumiinium]]il, [[roostevaba teras|roostevabal terasel]], [[titaan]]il ningja [[räni]]l.
 
Näiteks puhas [[alumiinium]] olles hapnikuga kontaktis, moodustab [[alumiiniumoksiid]]i kihi, mis takistab alumiiniumi edasise korrodeerumise. Alumiiniumi sulamid aga vastavat oksiidikihti ei tekita, mistõttu tuleb neid passiveerida.
 
Metalli passivatsioon on määratud [[metallurgia]]- ningja [[keskkonnategurid|keskkonnateguritest]]. pH mõju passivatsioonile on kokku võetud [[Pourbaix'i diagrammid]]es, kuigi paljude teiste faktorite mõjud on tähtsamad. Näiteks, keskkonna kõrge pH takistab alumiiniumi ningja tsingi passiveerimist, madal pH või [[kloori]] ioonide olemasolu mõjutab roostevaba terast ning kõrge temperatuur [[titaan]]i, kuna kõrgel [[temperatuur]]il [[oksiid]] lahustub pigem titaani, mitte [[elektrolüüt]]i.
 
===Vastupidavus===
Materjalid, mis on korrosioonile kõige vastupidavamad, on need, mis ei ole [[termodünaamika|termodünaamiliselt]] soodsad. Näiteks, [[kuld|kulla]] või [[plaatina]] korrosiooni saadused lagunevad ise tagasi puhtaks [[lihtaine]]ks, mistõttu võibki neid [[Keemiline element|element]]e leida [[maapind|maapinnast]].
 
Mõnedel metallidel on looduslikult aeglane reaktsiooni [[keemiline kineetika|kineetika]], kuigi korrosioon on termodünaamiliselt soodne. Selliste metallide allahulka kuuluvad [[tsink]], [[magneesium]] ja [[kaadmium]]. Kuigi korrosioon toimub koguaegkogu aeg, on see väga aeglane.
 
==Mikroobide korrosioon==
 
[[Mikroobid]]e ehk [[mikroorganismid]]e korrosiooniks nimetatakse korrosiooni, mis on tekitatud või kiirendatud mikroorganismide, enamasti [[kemotroof]]ide, poolt. Mikroobide korrosioon toimub metallides ningja [[mittemetallid|mittemetalsetes]] materjalides isegi [[anoksiline keskkond|hapnikuvabas keskkonnas]]. Näiteks [[desulfaatijad bakterid]] on aktiivsed just hapnikuvabas keskkonnas, redutseerides sulfaatiooni sulfiidhappeks. [[Aeroobne keskkond|Aeroobses keskkonnas]] on aktiivsed aga [[bakter]]id, mis [[oksüdatsioon|oksüdeerivad]] [[raud|raua]] [[raud(II)oksiid]]ideks ningja [[raud(II)hüdroksiid]]ideks. Samuti on aktiivsed bakterid, mis oksüdeerivad [[väävel|väävli]] [[väävelhape|väävelhappeks]].
 
==Kõrgetemperatuuriline korrosioon==
==Materjalide pulbristumine==
 
Pulbristumine on korrosiooni vorm, mis esineb kui materjal satub [[keskkond]]a, kus on väga kõrgesuur [[süsinik]]u [[sisaldus]]. Tulemuseks esineb materjali kadu ningja seetõttu ka kasulikud omadused vähenevad.<ref name="pulber">http://www.fischer-tropsch.org/DOE/DOE_reports/13014/ornl_tm_13014_ch4.pdf</ref>
 
===Mehhanism===
 
Tüüpiline metalli pulbristumine toimub mitmes staadiumis, mis on omavahel seotud. Esmalt seotakse [[süsinik]] metalli kihti, kus toimub süsiniku liikumine metalli [[sulam]]isse. Seejärel tekivad stabiilsed [[karbiidid]] (M<sub>3</sub>C, kus M on metall), mis lagundatakse. Lagundamisest saadud [[Keemiline aine|ained]], aga käituvad [[katalüsaator]]itena, mis kiirendavad süsiniku edasist lahustumist ningja kordavad sama protsessi. Samuti võib süsiniku kiht tekitada karbiidi ka metalli pinnal, mis emigreerub metallilt.<ref name="pulber" />
 
==Korrosioon mittemetallides==
===Klaasi korrosioon===
 
Klaas on vastupidavam kui suurem osa teisi materjale, mistõttu arvatakse, et klaas on isegi korrosioonikindel. Üldjuhul on klaasi korrosioon väga aeglane protsess ning isegi pärast aastatepikkust kokkupuudet õhus olevate ainetega ei muutu nende välimus märgatavalt. Kuigi on olemas keemilisi ühendeid, mis põhjustavad klaasi korrodeerumist ningja isegi lagunemist. Sellistel juhtudel on tähtis valida õiget tüüpi klaas, kuna mõned neist on korrodeerumise vastu kindlamad, kui teised. Ainult mõned [[kemikaal]]id ründavad klaasi ägedalt. Nendeks on [[vesinikfluoriidhape]], kontsentreeritud [[fosforhape]], kõrgel temperatuuril või kui sisaldab [[fluroiid]]i, kontsentreeritud [[leelismetall]]i lahus või [[vesi]], kui ta jääb temperatuurivahemikku 100–374 °C.<ref name="klaas">[http://corrosion-doctors.org/Household/Glass.htm Klaasi korrosioon]</ref>
 
====Leeliste mõju====
Vesinikfluoriidhape on üks võimsamaid happeid, mis kahjustab igat sorti [[räni]] sisaldavaid klaase.<ref name="klaas" />
 
Happed ründavad klaasis olevaid leelismetalle, lahustades need, mistõttu jääb alles ränidioksiidi struktuur ningja augud, kus olid metallid. Selline [[poorsus|poorne]] pind aeglustab edasist korrosiooni, kuna hape peab tungima läbi kihi, et leida uusi leelismetalle.<ref name="klaas" />
 
====Vee mõju====
===Korrosioon klaaspindadel===
 
Klaaspindadel on kaht erinevat tüüpi korrosiooni, mis saavad toimuda nii üheaegselt kui ka eraldi. Esimest tüüpi korrosioonis, mis on põhjustatud niiskusest, toimub ioonide vahetus. Ioonide vahetus toimub klaasis olevate [[naatrium]]i [[ioonid]]e ningja [[hüdroksiidioon]]e sisaldava lahuse vahel. SelliselSel juhul on lahuse pH-l suur roll, mida kõrgem see on, seda kiirem on korrosioon. Teist tüüpi korrosioonis toimub klaasi kahjustamine leeliseliste materjalide poolt.<ref name="klaas" />
 
==Viited==
108 121

muudatust