Korozija prieš rūdijimą
Korozija ir rūdijimas yra du cheminiai procesai, dėl kurių medžiagos suyra.
Korozija
Kai medžiaga reaguoja su išorine aplinka, laikui bėgant jos struktūra pablogės ir suyra į mažas dalis. Galiausiai jis gali suirti į atominį lygį. Tai žinoma kaip korozija. Dažniausiai tai atsitinka metalams. Patekę į išorinę aplinką, metalai oksiduojasi su atmosferoje esančiu deguonimi. Be metalų, medžiagos, tokios kaip polimerai, keramika, taip pat gali suirti. Tačiau šiuo atveju tai žinoma kaip degradacija. Išoriniai veiksniai, sukeliantys metalų koroziją, yra vanduo, rūgštys, bazės, druskos, aliejai ir kitos kietos bei skystos cheminės medžiagos. Išskyrus tai, metalai korozuoja, kai yra veikiami dujinių medžiagų, tokių kaip rūgščių garai, formaldehido dujos, amoniako dujos ir sieros turinčios dujos. Korozijos proceso pagrindas yra elektrocheminė reakcija. Metale, kuriame vyksta korozija, vyksta katodinė ir anodinė reakcija. Kai metalo atomai yra veikiami vandens, jie atiduoda elektronus deguonies molekulėms ir sudaro teigiamus metalo jonus. Tai anodinė reakcija. Susidarę elektronai sunaudojami katodinės reakcijos metu. Dvi vietos, kur vyksta katodinė ir anodinė reakcija, gali būti arti viena kitos arba toli viena nuo kitos, priklausomai nuo aplinkybių. Kai kurios medžiagos yra atsparios korozijai, o kai kurios yra linkusios į koroziją. Tačiau korozijos galima išvengti tam tikrais būdais. Dengimas yra vienas iš būdų apsaugoti medžiagas nuo korozijos. Tai apima dažymą, dengimą, emalio uždėjimą ant paviršiaus ir kt.
Rūdija
Rūdijimas yra cheminis procesas, būdingas metalams, kuriuose yra geležies. Kitaip tariant, korozijos procesas, vykstantis, kai yra geležies, yra žinomas kaip rūdijimas. Kad rūdijimas vyktų, turi būti tam tikros sąlygos. Esant deguoniui ir drėgmei arba vandeniui, geležis patiria šią reakciją ir sudaro geležies oksido seriją. Šis rausvai rudos spalvos junginys žinomas kaip rūdys. Taigi rūdžių sudėtyje yra hidratuoto geležies (III) oksido Fe2O3·nH2O ir geležies (III) oksido hidroksidas (FeO(OH), Fe(OH)3). Jei vienoje vietoje prasidės rūdys, ilgainiui jos pasklis ir visas metalas suirs. Rūdija ne tik geležis, bet ir geležies turintys metalai (lydiniai).
Rūdijimas prasideda nuo elektronų perkėlimo iš geležies į deguonį. Geležies atomai perduoda du elektronus ir sudaro geležies (II) jonus taip.
Fe → Fe2+ + 2 e−
Deguonis sudaro hidroksido jonus, priimdamas elektronus esant vandeniui.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Aukščiau nurodytos reakcijos pagreitėja esant rūgštims. Be to, kai yra elektrolitų, tokių kaip druskos, reakcija dar labiau sustiprėja. Rūdyse yra geležies (III) jonų, todėl susidariusioje Fe2+ vyksta redokso reakcija, kad susidarytų Fe3+, kaip nurodyta toliau.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ ir Fe2+ vyksta šios rūgšties ir bazės reakcijos su vandeniu.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
Galų gale rūdžių pavidalu susidaro hidratuotų geležies oksidų serija.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Kuo skiriasi korozija ir rūdijimas?
• Rūdijimas yra korozijos rūšis.
• Kai geležis arba medžiagos, kuriose yra geležies, patiria koroziją, tai vadinama rūdijimu.
• Rūdijant susidaro daug geležies oksido, o korozija gali sukelti metalo druskas arba oksidus.
