Korosi Akuatik

Korosi akuatik adalah degradasi elektrokimia logam yang bersentuhan dengan lingkungan mengandung air, didorong oleh disolusi anodik gabungan dan reaksi reduksi katodik.

Definition

Oksidasi elektrokimia suatu logam dalam lingkungan yang mengandung air, di mana disolusi logam pada situs anodik diimbangi oleh reaksi reduksi pada situs katodik pada permukaan yang sama atau yang terhubung.

Scope

Topik ini mencakup mekanisme elektrokimia korosi dalam media akuatik: disolusi anodik logam dan reduksi katodik oksigen atau ion hidrogen, potensial korosi campuran dan arus korosi, stabilitas termodinamika yang dipetakan oleh diagram Pourbaix, dan bentuk-bentuk serangan utama seperti korosi seragam, galvanik, pitting, dan celah. Ini adalah dasar untuk memprediksi dan mengukur degradasi material.

Core questions

• Reaksi anodik dan katodik apa yang bergabung untuk mengkorosi logam dalam air?
• Bagaimana potensial korosi dan arus korosi menentukan laju kehilangan logam?
• Bagaimana diagram Pourbaix memprediksi apakah suatu logam berkarat, berpasivasi, atau imun?
• Apa yang membedakan korosi seragam dari bentuk-bentuk terlokalisasi seperti pitting dan serangan galvanik?

Key theories

Teori potensial campuran

Logam yang mengalami korosi mencapai potensial korosi stabil di mana total arus anodik dan katodik seimbang; besarnya arus seimbang ini, yang dapat diperoleh dengan ekstrapolasi Tafel, memberikan laju korosi.

Diagram Potensial–pH (Pourbaix)

Peta potensial elektroda terhadap pH menggambarkan daerah di mana suatu logam secara termodinamika imun, aktif berkarat, atau terpasivasi, memandu penilaian kerentanan korosi.

Clinical relevance

Korosi akuatik mendasari kegagalan dan pemeliharaan pipa, jembatan, kapal, dan implan biomedis; pemahaman elektrokimianya memungkinkan prediksi masa pakai, pemilihan material, dan strategi perlindungan yang mengurangi biaya ekonomi dan keselamatan yang besar.

History

Evans menetapkan sifat elektrokimia korosi pada awal abad ke-20; Wagner dan Traud memformalkan teori potensial campuran pada tahun 1938, dan Pourbaix menyusun diagram kesetimbangan potensial–pH pada pertengahan abad ke-20, bersama-sama memberikan dasar elektrokimia kuantitatif untuk korosi.

Key figures

• Ulick R. Evans
• Marcel Pourbaix
• Carl Wagner
• Wilhelm Traud

Seminal works

• jones1996
• pourbaix1974
• bard2001

Frequently asked questions

Mengapa dua logam berbeda yang bersentuhan lebih cepat berkarat?

Ketika logam yang tidak serupa terhubung secara elektrik dalam elektrolit, logam yang lebih aktif menjadi anoda dan larut secara preferensial sementara logam yang lebih mulia bertindak sebagai katoda, mempercepat korosi galvanik pada logam aktif.

Apa yang ditunjukkan oleh diagram Pourbaix?

Ini menunjukkan, sebagai fungsi potensial dan pH, apakah suatu logam stabil secara termodinamika (imun), diperkirakan akan larut (korosi), atau tertutup oleh oksida pelindung (pasivasi), meskipun ini menunjukkan kecenderungan daripada laju.