Korozija pret rūsēšanu
Korozija un rūsēšana ir divi ķīmiski procesi, kuru rezultātā materiāli sadalās.
Korozija
Ja materiāls laika gaitā reaģē ar ārējo vidi, tā struktūra pasliktinās un sadalās mazos gabaliņos. Galu galā tas var sadalīties atomu līmenī. To sauc par koroziju. Visbiežāk tas notiek ar metāliem. Ja metāli tiek pakļauti ārējai videi, tie atmosfērā pakļaus oksidācijas reakcijām ar skābekli. Materiālus, piemēram, polimērus, keramiku, izņemot metālus, var arī sadalīt. Tomēr šajā gadījumā to sauc par noārdīšanos. Ārējie faktori, kas izraisa metālu koroziju, ir ūdens, skābes, bāzes, sāļi, eļļas un citas cietās un šķidrās ķīmiskās vielas. Izņemot šos, metāli korodē, saskaroties ar gāzveida materiāliem, tādiem kā skābes tvaiki, formaldehīda gāze, amonjaka gāze un sēru saturošas gāzes. Korozijas procesa pamatā ir elektroķīmiskā reakcija. Metālā, kur notiek korozija, notiek katodiskā un anodiskā reakcija. Kad metālu atomi tiek pakļauti ūdenim, tie atsakās no elektroniem skābekļa molekulās un veido pozitīvus metāla jonus. Šī ir anodiskā reakcija. Izgatavotos elektronus patērē katodajā reakcijā. Divas vietas, kur notiek katodiskā un anodiskā reakcija, atkarībā no apstākļiem var atrasties tuvu viena otrai vai tālu viena no otras. Daži materiāli ir izturīgi pret koroziju, bet citi ir pakļauti korozijai. Tomēr koroziju var novērst ar noteiktām metodēm. Pārklājums ir viena no metodēm materiālu aizsardzībai no korozijas. Tas ietver krāsošanu, apšuvumu, emaljas uzklāšanu uz virsmas utt.
Rūsēšana
Rūsēšana ir ķīmisks process, kas raksturīgs metāliem, kas satur dzelzi. Citiem vārdiem sakot, korozijas process, kas notiek, kad ir dzelzs, to sauc par rūsēšanu. Lai rūsēšana notiktu, vajadzētu būt noteiktiem nosacījumiem. Skābekļa un mitruma vai ūdens klātbūtnē dzelzs iziet šo reakciju un veido virkni dzelzs oksīda. Šis sarkanbrūns krāsas savienojums ir pazīstams kā rūsa. Tātad, rūsa satur hidratētu dzelzs (III) oksīdu Fe2O3NH2O un dzelzs (III) oksīda hidroksīds (FeO (OH), Fe (OH)3). Ja vienā vietā sākas rūsēšana, tā galu galā izplatīsies, un viss metāls tiks sadalīts. Nerūsē ne tikai dzelzs, bet metāli, kas satur dzelzi (sakausējumus).
Rūsēšana sākas ar elektronu pārnešanu no dzelzs uz skābekli. Dzelzs atomi pārnes divus elektronus un veido dzelzs (II) jonus šādi.
Fe → Fe2+ + 2 e-
Skābeklis veido hidroksīda jonus, pieņemot elektronus ūdens klātbūtnē.
O2 + 4 e- + 2 H2O → 4 OH-
Iepriekš minētās reakcijas tiek paātrinātas skābju klātbūtnē. Turklāt, ja ir tādi elektrolīti kā sāļi, reakcija tiek vēl pastiprināta. Rūsa satur dzelzs (III) jonus, tāpēc veidojas Fe2+ piedzīvo redoksreakciju, lai iegūtu Fe3+ sekojoši.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O2−
Fe3+ un Fe2+ pēc skābes bāzes reakcijas ar ūdeni.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe (OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe (OH)3 + 3 H+
Galu galā kā rūsas veidojas virkne hidratētu dzelzs oksīdu.
Fe (OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe (OH)3 ⇌ FeO (OH) + H2O
2 FeO (OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Kāda ir atšķirība starp Korozija un rūsēšana? • Rūsēšana ir korozijas veids. • Ja dzelzs vai dzelzi saturoši materiāli tiek pakļauti korozijai, to sauc par rūsēšanu. • Rūsēšana rada virkni dzelzs oksīda, turpretī korozija var izraisīt metāla sāļus vai oksīdus. |