Sulu Ortam Korozyonu
Sulu ortam korozyonu, su içeren ortamlarda metallerin elektrokimyasal bozunması olup, eşlenik anodik çözünme ve katodik indirgenme reaksiyonları tarafından yönlendirilmektedir.
Tanım
Metal çözünmesinin anodik bölgelerde, aynı veya eşlenik bir yüzeydeki katodik bölgelerde bir indirgenme reaksiyonu ile dengelendiği, su içeren bir ortamda metalin elektrokimyasal oksidasyonudur.
Kapsam
Bu konu, sulu ortamlardaki korozyonun elektrokimyasal mekanizmasını kapsamaktadır: metalin anodik çözünmesi ve oksijen veya hidrojen iyonlarının katodik indirgenmesi, karışık korozyon potansiyeli ve korozyon akımı, Pourbaix diyagramları ile haritalanan termodinamik kararlılık ve üniform, galvanik, oyuklanma ve aralık korozyonu gibi başlıca saldırı biçimleri. Malzeme bozunmasını tahmin etme ve nicelendirme için temel oluşturmaktadır.
Temel sorular
- Suda bir metali aşındırmak için hangi anodik ve katodik reaksiyonlar birleşir?
- Korozyon potansiyeli ve korozyon akımı, metal kaybı oranını nasıl belirler?
- Pourbaix diyagramları, bir metalin korozyona uğrayıp uğramayacağını, pasifleşip pasifleşmeyeceğini veya bağışık olup olmadığını nasıl tahmin eder?
- Üniform korozyonu, oyuklanma ve galvanik saldırı gibi lokalize biçimlerden ayıran nedir?
Temel kuramlar
- Karışık Potansiyel Kuramı
- Korozyona uğrayan bir metal, toplam anodik ve katodik akımların dengelendiği sabit bir korozyon potansiyeline ulaşır; Tafel ekstrapolasyonu ile elde edilebilen bu dengeli akımın büyüklüğü, korozyon oranını vermektedir.
- Potansiyel–pH (Pourbaix) Diyagramları
- Elektrot potansiyelinin pH'a karşı haritaları, bir metalin termodinamik olarak bağışık olduğu, aktif olarak korozyona uğradığı veya pasifleştiği bölgeleri belirleyerek korozyon duyarlılığının değerlendirilmesine rehberlik etmektedir.
Klinik önem
Sulu ortam korozyonu, boru hatları, köprüler, gemiler ve biyomedikal implantların arızalarının ve bakımının temelini oluşturmaktadır; elektrokimyasını anlamak, büyük ekonomik ve güvenlik maliyetlerini azaltan ömür tahmini, malzeme seçimi ve koruma stratejilerini mümkün kılmaktadır.
Tarihçe
Evans, 20. yüzyılın başlarında korozyonun elektrokimyasal yapısını ortaya koymuştur; Wagner ve Traud, 1938'de karışık potansiyel kuramını resmileştirmiş, Pourbaix ise 20. yüzyılın ortalarında potansiyel–pH denge diyagramlarını derlemiş ve böylece korozyona nicel bir elektrokimyasal temel sağlamışlardır.
Öne çıkan isimler
- Ulick R. Evans
- Marcel Pourbaix
- Carl Wagner
- Wilhelm Traud
İlgili konular
Temel eserler
- jones1996
- pourbaix1974
- bard2001
Sıkça sorulan sorular
- Temas halindeki iki farklı metal neden daha hızlı korozyona uğrar?
- Farklı metaller bir elektrolitte elektriksel olarak bağlandığında, daha aktif metal anot haline gelir ve öncelikli olarak çözünürken, daha soy metal katot görevi görür ve aktif metalin galvanik korozyonunu hızlandırmaktadır.
- Bir Pourbaix diyagramı neyi gösterir?
- Potansiyel ve pH'ın bir fonksiyonu olarak, bir metalin termodinamik olarak kararlı (bağışık), çözünmesi beklenen (korozyon) veya koruyucu bir oksit tabakasıyla kaplı (pasivasyon) olup olmadığını göstermektedir; ancak bu, oranı değil eğilimi belirtmektedir.