Redactor: Cazanaru Amalia
Grafician: Lavinia Dumitru
Care este, de fapt, diferența dintre coroziune și ruginire? Ce presupune fiecare?
Principala diferență dintre cele două o constituie faptul că coroziunea apare la diferite metale, pe când ruginirea este specifică fierului.
Coroziunea apare atunci când un material se deteriorează din cauza factorilor de mediu. Este un proces natural ce are loc atunci când sunt îndeplinite trei condiții: prezența umidității, o suprafață de metal și un agent de oxidare (acceptor).
Ca rezultat al procesului, metalul este transformat într-una din sărurile sale, de exemplu oxizi/ hidroxizi/ sulfuri, în funcție de material. Metalul este instabil din punct de vedere chimic, iar sărurile sale sunt mai stabile. Una dintre cele mai întâlnite forme de coroziune este rugina.
Rugina este un tip de coroziune dăunătoare, reprezentativă pentru fier. Acest proces de coroziune se numește „anti-metalurgie”, deoarece tinde să aducă metalele la starea lor naturală. Starea naturală este reprezentată de combinarea elementelor metalului cu alte elemente, în special cu oxigenul, din care derivă materialul metalic prin administrarea de energie.
Coroziunea afectează metalele în mai multe feluri. Atunci când structurile de metal se corodează, integritatea acestora este afectată și devin mai predispuse deteriorării.
De ce fierul este cel mai predispus la procesul de coroziune?
Toate metalele se oxidează prin contact regulat sau pe termen lung cu oxigenul şi apa. Totuşi, majoritatea formează pe suprafaţă un strat impermeabil de oxid, care protejează materialul de bază împotriva descompunerii ulterioare. Din acest motiv, cuprul, zincul sau aluminiul nu se descompun chiar şi în condiţii critice de mediu. Totuşi, fierul este un caz special, deoarece acesta este singurul care rugineşte. Din punct de vedere chimic, un compus al oxidului de fier ce conţine apă se formează la suprafaţă. Prin îndepărtarea ruginii acest proces poate fi accelerat în loc de a fi încetinit, în funcţie de condiţiile de mediu. Problema cu oxidul de fier o constituie unele proprietăţi speciale ce afectează stabilitatea în mod negativ. În loc să formeze o suprafaţă impermeabilă, se creează o structură slăbită ce reţine apă, facilitând şi mai mult coroziunea.
În ce condiții se formează rugina?
Rugina este produsă exclusiv atunci când fierul sau aliajele feroase sunt supuse contactului cu oxigenul sau cu apa. Aceasta reprezintă o reacţie chimică ce are loc la nivel molecular din cauza sarcinilor diferite. În principiu, există o tensiune scăzută între apă şi suprafaţa fierului. În lipsa oxigenului, totuşi, acest proces se atenuează rapid, deoarece apa este saturată. Însă dacă oxigenul este prezent, acesta preia transportul sarcinii către mediul înconjurător – coroziunea persistă. Prin urmare, îndepărtarea focarului ajută doar dacă ulterior, suprafaţa este protejată împotriva uneia sau, în cel mai bun caz, împotriva ambilor factori. Prezenţa sării accelerează procesul semnificativ, din moment ce sarea creşte conductivitatea apei. Există trei tipuri de rugină: albă, brună și neagră.
Ce efecte are coroziunea la nivel de trai?
Costul anual la nivel mondial al coroziunii metalice este estimat a fi de peste 2 trilioane de dolari, însă experții cred că 25-30% ar putea fi prevenite cu o protecție corespunzătoare împotriva coroziunii. Proiectele de construcție prost planificate pot duce la o structură corodată care trebuie să fie înlocuită, ceea ce reprezintă o risipă de resurse naturale și contradictoriu cu preocupările globale privind durabilitatea. În plus, coroziunea poate duce la probleme de siguranță, pierderea vieții, costuri indirecte suplimentare și deteriorarea reputației.
Care sunt metodele de prevenire a coroziunii?
1. Alegerea metalului utilizat. O măsură simplă pentru prevenirea coroziunii este utilizarea unui metal rezistent la coroziune. Aluminiul și oțelul inoxidabil sunt exemple tipice de astfel de metale.
2. Strat de protecție. O metodă eficientă din punct de vedere al costurilor pentru prevenirea coroziunii este aplicarea unui strat de vopsea. Vopseaua acționează ca o barieră între metal și elementele naturii, împiedicând fluxul de încărcătură electrochimică ce cauzează coroziunea.
3. Controlarea condițiilor de mediu. Coroziunea este rezultatul reacției chimice între metal și anumite gaze prezente în mediu. Dacă prezența în mediu a acelor gaze poate fi controlată, atunci și apariția reacției poate fi controlată. Există măsuri simple ce pot fi luate în această situație care reduc expunerea la ploaie sau umiditate atmosferică. Măsuri complexe ar fi controlarea conținutului de sulf/ oxigen/ clor din mediu. Un exemplu de măsură complexă este tratarea apei prezente în boilere, folosind produse pentru dedurizarea apei. Produsele pentru dedurizarea apei elimină calciul și magneziul, care sunt metale foarte reactive ce cresc potențialul apariției coroziunii. În afară de acest lucru, produsele pentru dedurizarea apei ajută și la controlarea conținutului de oxigen și a alcalinității din apă.
4. Strat de protecție sacrificială. Prevenirea coroziunii poate fi obținută prin acoperirea suprafeței metalului cu un alt metal, care are un potențial de oxidare mai ridicat sau mai scăzut. Acest strat de protecție sacrificială este de două feluri: protecție anodică și protecție catodică.
Așadar, coroziunea și ruginirea sunt procese inevitabile ciclului de viață, impactul lor asupra vieții cotidiene putând fi ameliorat prin simple mijloace, menționate anterior.
Komentarze