Korozija i zaštita od korozije

Velik problem tehnološkoga razvitka i današnje civilizacije jest hrđanje ili korozija željeza. Oko 20 % željeza proizvedenoga u jednoj godini potroši se za zamjenu proizvoda koji su uništeni hrđom.

Korozija je elektrokemijski proces koji je spontan i zbog toga ga je teško spriječiti. Kod željeza, korozija je nepoželjna reakcija jer korodirani željezni predmeti gube čvrstoću i oblik, tj. degradiraju mehanička i fizikalna svojstva ne samo na površini nego i dubinski. Za razliku od željeza, metali kao bakar, srebro i aluminij korodiraju samo površinski, a korodirani sloj ove metale štiti od daljnje korozije. Dakle, elektrodni potencijal metala i kemijski uvjeti u okolišu utječu na podložnost metala koroziji i na njezin intenzitet.

Reakcijom željezovih(II) iona i hidroksidnih iona nastaje željezov(II) hidroksid.

[latex]\ce{Fe^{2+}(aq) + 2OH^–(aq) -> Fe(OH)_2(s)}[/latex]

Oksidacijom željezova(II) hidroksida u reakciji s kisikom i vodom nastaje željezov(III) hidroksid.

[latex]\ce{2Fe(OH)_2(s) + 1/2O_2(g) + H_2O(l) -> 2Fe(OH)_3(s)}[/latex]

Nastali željezov(III) hidroksid razlaže se u stabilniji hidratizirani željezov(III) oksid formule Fe₂O₃ · xH₂O, koji se naziva hrđa.

Borba protiv korozije i zaštita metala od korozije je predmet kako znanstvenog tako i industrijskog istraživanja zbog velikih ekonomskih šteta do kojih dolazi zbog korozije. Korozija se može usporiti zaštitom metala oksidnim prevlakama, elektrokemijskim postupcima i premazivanjem. Oksidne prevlake mogu nastati kontroliranom oksidacijom uranjanjem u odgovarajuće otopine na primjer lužine. Na ovaj način se često štite od atmosferskog utjecaja metalna umjetnička djela izložena na otvorenom prostoru. Željezo se može zaštiiti od korozije nanošenjem metalnih prevlaka elektrokemijskim postupcima. Metalne prevlake na ugljičnom čeliku mogu biti katodne (Au, Ag, Ni, Cr, Pb, Sn) i anodne (Zn,Cd).

Navedeni su osnovni pojmovi ili procesi vezani uz koroziju i zaštitu od korozije. Potražite značenje tih pojmova na stručnim mrežnim stranicama, opišite ih i objasnite njihovo značenje.

• Kemijska i elektrokemijska korozija
• Hrđanja željeza – objasnite pojam procesa korozije.
• Hrđa, Fe₂O₃·xH₂O, produkt je korozije željeza. Objasnite zašto oksidni sloj na površini štiti aluminij od dalje korozije, a hrđa koja je hidratizirani željezov oksid ne štiti željezo, nego predmet dalje propada.
• Eloksiranje
• Katodna zaštita. Što se najčešće štiti od korozije na taj način?
• I određene boje mogu poslužiti kao sredstvo zaštite od korozije. Što treba učiniti prije nanošenja boje na predmet, ali i prije galvanizacije?

Načinite kratak prikaz podataka koje ste sakupili i izvjestite o tome na satu kemije. Pokušajte s nekoliko suučenika iz razreda načiniti prezentaciju o koroziji.