close

Enter

Log in using OpenID

Course Notes I

embedDownload
Metalik Korozyonun Temelleri
2014/15 Güz Dönemi
Doç.Dr. Muzaffer BALBAŞI
Korozyon çevremizdeki herşeyde mevcuttur. Korozyon zamanla özelliklerini yitirmiş metalik yapılarda kendini pas şeklinde
gösterirebildiği gibi, bakırdan yapılmış heykeller ve çatılarda yeşil rekli bakır küfü şeklinde de kendini gösterebilir.
Korozyon süreçleri bakım ve onarım için her yıl ülkelerin ekonomisinde hatırı sayılır maliyetlere sebep olmaktadır. Ancak,
sürekli ve kaçınılmaz doğal bir olay olan korozyon bazı açılardan da yararlıdır. Örneğin, otomobillerde çoğunlukla standart
kurşun-çinko akümülatörler kullanılır ve bu sistem, kontrollü ve geri dönüşümlü korozyon hücreleri içerir. Kontrollü
korozyon süreçlerinin kullanımı, korozyondan dolayı bazen felaketle sonuçlanabilecek kazalar için düşük maliyetli bir
çözüm olarak seçilebilir. Örneğin, 1800'lerin başlarında çelik yapı malzemelerin servis ömürleri yeterince uzatmak için
“Galvanizleme” tekniği kullanılmıştır.
Korozyon çevresel etkilere bağlı olarak, zaman içinde, malzemenin özelliklerini kaybetmesi veya kütlesinin kaybına yol
açar. Bu olay aslında termodinamik olarak daha stabil duruma geri dönmek için, bir malzemeyi oluşturan bileşimsel
elemanların doğal bir eğilimidir. Metalik malzemelerin çoğu için, bunlar oksitler,sülfitler, ya da genel olarak maden kabul
edilen diğer temel metal bileşiklerin oluşumu anlamına gelmektedir. Neyse ki, bu süreçlerin ilerleme hızlarının yeterince
yavaş oluşu, yapı malzemelerini hatırı sayılır bir süre kullanmak için elverişlidir. Sadece inert atmosferler ve vakumda
metalik malzemeler için korozyonun olmayacağı kabul edilebilir.
Bu korozyon süreçleri, fiziksel dünyanın tümünde olduğu var olduğu gibi , termodinamiğin temel kanunlarına uyarlar.
Korozyon elektrokimyasal bir süreçtir ve uzun erimli bir olaydır. Kontrol edilen koşullar altında, ölçülebilir, tekrarlanabilir
ve önceden kestirilebilir. Korozyon olayı atomik seviyede reaksiyonlara tabi olduğu için, ancak, aşınma süreçleri izole
edilmiş bölgeler ve düzgün yüzey alanları üzerine de etki etmekle birlikte, malzemenin yüzeyi altında mikroskopik
bölgelerde hasar görmesine de neden olabilir. Korozyonun farklı formları diğer alt bölümleriyle birleşerek olayı daha da
karmaşıklaştırabilir . Bunlara ilave olarak pH, sıcaklık ve malzeme içindeki gerilimler gibi çevresel değişkenler de korozyon
sürecini etkileyebilirler. Bu Şekil 1, de gösterilmektedir.
Korozyon Çeşitleri
Metalik bir yüzey üzerinde korozyonun etkisi birçok şekilde olabilir. Bu şekillerin belirlenmesi paslanma sürecini
anlamada yardımcı olmak ve korozyonun kontrolü için bir fikir verebilir.
Üniform Korozyon
Korozyonun en basit formu 'üniform "ya da" genel "korozyondur. Üniform korozyona maruz kalan bir yüzey
üzerinde metal kaybı eşit orandadır. Bu tür korozyon en kolay ölçülebilir ve tahmin edilebilir formlardan biridir. Literatürde
standart çevsesel koşullarda çeşitli metaller için tipik korozyon hızlarının verildiği birçok referans mevcuttur.
Korozyon üniform olduğundan, malzeme için korozyon hızları, genellikle, zaman birimi başına metal kalınlığı
kaybı cinsinden ifade edilir. Korozyon hızı için yaygın ifade, bazen yılda milimetre, veya "yılda mil" (1 mil=1 inch /1000)
dir. Tahmin edilebilirliği nedeniyle, aşınma hızları genellikle iyi tolere edilir ve planlı bir denetim ve izleme uygulanıyor ise
felaketle sonuçlanabilecek hatalar nadiren görülür. Çoğu kimyasal süreç ve yapılar için, yılda en az 3 mil (mpy) genel
korozyon hızları için uygun kabul edilirken, 2-20 mpy arasındaki korozyon hızları belirli bir ortam için mühendislik
materyallerinin kullanımına uygun hızlar olarak kabul edilir. Ciddi derecede korozif ortamlarda, 20-50 mpy yüksek genel
korozyon hızı gösteren malzemeler ekonomik olarak kabul görebilirken, bunun dışında genel korozyon hızlarına sahip olan
maddeler genellikle kabul edilemez. Şunu hatırda tutmak gerekir ki, sadece metal kaybı da gözönüne alınması gereken bir
fakör olarak düşünülmemelidir. Bunun yanısıra, düşük konsantrasyonlarda olsa bile ürün kirlenmesiyle bileşimin değişmesi
metali değiştirmekten çok daha pahalıya mal olabilmektedir. Üniform korozyon genel olarak kimyasal saldırı veya metalik
bileşenin iyonlar halinde ortama karışması nedeniyle ana metalde ağırlık kaybı olarak düşünülür. Halbuki, yüksek sıcaklık
ortamlarında, üniform metal kaybı genel olarak başka eleman yerine metalin oksidasyonu ile birlikte düşünülmelidir.
Oksijen ile birleşme sonuçta metallerin kararlı bileşikleri olan oksitleri halinde doğaya dönüşü ile de metal kaybına neden
olabilecek sonuçlar doğurabilir.
Galvanik Korozyon
İki farklı metalik malzeme elektriksel olarak bağlanmış halde bir iletken çözelti içinde yerleştirildiği zaman,
aralarında bir elektriksel potansiyeli farkı oluşur. Bu potansiyel farkı daha az soy metalin korozyona uğraması için güçlü bir
itici güç sağlayacaktır (elektriksel olarak daha negatif olan metal ). Bu durum aynı zamanda, daha soy olan malzemenin
çözünme eğilimini azaltır. Dikkat edilirse, altın ve platin gibi değerli metaller yüksek potansiyelde olması nedeniyle daha
soy veya katodik ucu, çinko ve magnezyum gibi düşük potansiyelde olan metaller ise daha az soy veya anodik ucu temsil
eder. Bu bilimsel temele göre, bir teknenin paslanmaz çelik gövdesi çinko gibi kurbanlık bir metal kullanarak korozyona
karşı korunabilir.
Bu örnek galvanizli çeliğin korozyona karşı neden korunduğunun mantığını kolayca anlaşılmasına yardımcı
olabilir. Galvanik korozyon genellikle evlerde mevcut olan eski karbon çeliği su veya gaz hatlarına bakır boruların
eklenmesi ile de yaşanabilir.
Erozyon korozyonu
Korozyon hızındaki artış, bir yüzey üzerinde korozif maddenin hareketliliğine bağlanabilir ve bu tür korozyon
erozyonlu korozyon olarak bilinir. Korozif maddenin hareketi mekanik aşınmaya da eşlik edebilir. Erozyon sebebiyle
lokalize korozyondaki artış genellikle koruyucu yüzey filminin çıkması veya bozulmasıyla yakından ilişkilidir. Mekanizması
genellikle korozif maddenin akışını izleyen bir model sergileyen lokalize korozyonla tanımlanır. Sürtünme korozyonu
birbiriyle temas halinde ve relatif olarak hareketli olan iki metal yüzeyin, yüzeylerden biri veya her ikisinin bozulmasına
sebep olan erozyon korozyonunun özel bir türüdür. Yine, korozif maddenin varlığında hareket, lokalize korozyonu
(bölgesel) başlatan koruyucu filmin mekanik olarak parçalanmasına sebep olur. Korozyon genellikle çukur-tipi saldırı
şeklinde meydana gelir. Kavitasyon durumu ise erozyon korozyonunun bir alt kümesidir. Pompa pervaneleri bu tip saldırı
için bilinen en iyi örnektir ve bu saldırı şekli korozif ortamda metalik yüzeye yakın ince buhar kabarcıklarının çarpışması ve
oluşmasıyla meydana gelir. Bu durumda koruyucu yüzey filmi yine bu kez de kabarcıkların çarpışması sonucu oluşan
yüksek basınç sebebiyle parçalanır.
Çukur Korozyonu
Çukur korozyonu başlıbaşına bir korozyon mekanizmasıdır ancak korozyonun bu türü sıklıkla diğer korozyon
mekanizması tiplerine eşlik eder. Yüksek derecede bölgesel metal kayıpları ile karakterize edilir. En uç durumda,
korozyondan hiç etkilenmemiş gibi görünen bir yüzeyde derin küçük bir delik gibi görünür. Şekil 2. çukurun doğasını ve
diğer korozyon tiplerini şematik olarak göstermektedir. Bir çukurun oluşumu metal yüzeyindeki koruyucu filmin
kırılmasıyla yakından ilişkilidir. Çukur derinliği hızlı bir şekilde arttığı durumda ortam, genelde koruyucu tabakanın
herhangi bir şekilde onarımı veya yeniden pasifleşmesini sağlayamaz. Birçok sığ çukurlar oluşturan diğer durumlar için,
çevre genellikle hasarlı filmin pasifleşmesini sağlayabilir , ancak buna rağmen yeni çukurcuk sitelerinin oluşumu düzenli
olarak gerçekleşiyor olabilir. Çukurcuk oluşumunun bölgesel doğası, bileşen geometrisi, korozyon sürecinin mekaniği veya
malzemenin kendi içindeki kusurlarla da ilişkili olabilir. Bir kez başlayan çukurların büyümesi, başka bir korozyon
mekanizması, yani aralık korozyonu ile yakından ilişkilidir.
Aralık korozyonu
Bazı ortamlarda aralık korozyonu meydana gelebilir, çünki aralığın içindeki ortamın doğası zamanla daha agresif
bir hal alacaktır. Korozif ortamın aralık içindeki hareketliliği yavaş veya bitmiştir. Zamanla, küçük çaplı bölgesel
korozyondan dolayı küçük değişimler büyüyebilir , çünki aralıklar sabit bir şekilde gövde çözelti tarafından yenilenemez
veya azaltılamaz. Yavaş bir başlangıç korozyon hızının sonucu olarak, aralık ortamının pH değeri daha asidik hale gelebilir
veya bozucu iyonların konsantrasyonu artabilir. Düşük akış koşullarının bir sonucu olarak da aralık bölgesi oksijeni
tüketilebilir veya reaksiyona giren yavaşlatıcıların yenisiyle değiştirilmesi imkansız hale gelebilir.
Seçimli Korozyon
Seçimli korozyon bir alaşımdan ortamla elektrokimyasal etkileşim sonucu spesifik bir elementin ayrılmasıyla
meydana gelen bir süreçtir. Pirinç alaşımlarından çinkonun yitimi bu tip korozyonun en belirgin örneğidir. Bu tip korozyon
olayı çok yaygın bir şekilde, alaşım yumuşak suya maruz bırakıldığında meydana gelir ve yüksek karbondioksit ve klor
iyonlarının varlığında bu olay hızlanabilir. Bu korozyon türünde sonuç olarak orjinal bileşenin gözenekli ve genellikle
kırılgan yapısı kalır. Diğer alaşım sistemleri de bu korozyon türüne karşı hassas olabilir. Bu korozyon türüyle ilgili örnekler
aluminyum-bakır alaşımlarındaki seçici aluminyum kaybı ve ve dökme demir-karbon çeliğinde demir kaybı olarak
verilebilir.
Tanelerarası Korozyon
Adından da anlaşılacağı gibi, bu özel korozyon mekanizması metalik bir malzeme içinde birbirlerine dokunan bireysel
tanelerin olduğu siteler üzerinde çalışır. Bu sınırlar, atomların dizilişleri maddenin yapısındaki doğal dizilim frekansı daha
büyük olduğundan yüksek enerjili doğal bölgelerdir. Şekil 3. Nikel bazlı bir alaşım içinde yüksek sıcaklık sülfidasyonunun
sebep olduğu tanecikler arası saldırıya bir örnektir.
İlave olarak, bu bölgeler aynı zamanda alaşımın kendinden farklı kimyasal bileşime sahip olduğu ve temel olarak
matrix içindeki küçük adacıklar ikincil bir faz oluşumu için site olarak iş görmeye meylederler. Alaşım sistemindeki korozif
maddeye bağlı olarak, korozyon bu bölgelerde tercihan ikincil fazın kendisi veya oluşan ikincil fazda bölgesel
alaşımsızlaşmayı çevreleyen matrix'e etki edebilir. Bu mekanizmaların her biri tanecik sınırları boyunca dağlanmış metalik
bir yüzeyle sonuçlanacaktır. Saldırı zaman ilerledikçe, bireysel tanecikler tanecik sınırlarından ayrılır ve yüzeydeki tabaka
gözenekli, süngerimsi bir yapı halini alır. Daha ciddi durumlarda yüzey, tanecikli veya daha hızlı metal kaybına yol açan
tozumsu bir doku haline gelebilir.
Gerilimli Korozyon Yarılması (SCC)
Gerilimli korozyon yarılma mekanizması (SCC) belirli ortamlardaki bazı alaşımlara (veya alaşım sistemlerine)
özgüdür. Bu tip korozyon, belirli aşındırıcı madde ve çekme gerilmeleri kombinasyonunun bir sonucu olarak gelişir ve bir
veya daha fazla yarılma cepheleriyle karakterize edilir. Korozif madde ve alaşım tipine bağlı olarak tanecikler arası
(intergranular) veya tanecik içi (transgranular) yarılmalar olabilir. Yarılmanın yayılım hızı, gerilim seviyesi, sıcaklık ve
korozif maddenin konsantrasyonu ile büyük ölçüde değişebilir. Magnezyum klorür çözeltisinin içinde kaynadığı 304
paslanmaz çelik gibi bazı ciddi kombinasyonlarda kapsamlı bir yarılma birkaç saat içinde meydana gelebilir.
Neyseki, çoğu endüstriyel uygulamalarda SCC'nin ilerleyişi daha yavaştır. Bununla birlikte, felaketle
sonuçlanabilecek bir kazaya yol açabilen kapsamlı bir korozyon gelişene kadar yarılmanın doğasını tespit etmek çok güçtür.
Bu tip bir yarılma mekanizmasına örnek Şekil 4. de gösterilmiştir. SCC sergilediği bilinen alaşım sistemi ve korozif madde
kombinasyonları literatürede iyi bir şekilde belgelenmiştir ve bunlar tasarımın başlangıç aşamasında göz önüne alınmış
olmalıdır.
SCC mekanizması dışında gerilim, diğer korozyon süreçlerine de yardım edebilir. Mantıksal olarak basit mekanik
yorulma süreçlerinin de hızlandıracağı beklenen bu gerilim destekli korozyon, malzeme içinde oluşan çekme gerilimleriyle
doğrudan ilişkilidir. Korozyon yorulmasını sıklıkla basit mekanik yorulmalardan ayırmak zordur ancak, çevresel koşulların
normal yorulma sürecini hızlandırdığı düşünüldüğü zaman bu SCC için bir faktör olarak düşünülmelidir. Bu tip sistemler
aynı zamanda çevresel etki olmaksızın yorulma kazalarının beklenmediği bir gerilim seviyesinde dahi mukavemet sınırını
azaltıcı bir etkiye de sahip olabilirler.
Korozyon süreçleri
Korozyonun elektrokimyasal Doğası
En basit tanımıyla korozyon, bir malzemenin doğal termodinamik haline dönme sürecidir. Metalik malzemelerin
çoğu için bu faydalı mühendislik materyallerine dönüştürülmeden önceki hali olan metal oksitler ve sülfürler gibi, orjinali
yeraltındaki madenlerden çıkan haline geri dönmesi anlamına gelmektedir. Bu değişimler termodinamik yasalarına uyan
elektrokimyasal reaksiyonlardır. Şu halde, materyallerin çevreleriyle etkileşimlerinin anlaşılması kimya ve elektrik gibi ilave
boyutlarında işin içine alınmasını gerektirir. Bu anlayış biçimi korozyon süreçlerinin neden zaman ve sıcaklığa bağlı
olduğunu açıklamaya da yardımcı olur. Bunlar aynı zamanda, iyon ve korozif madde konsantrasyonundan etkilenen
korozyon reaksiyonlarını veya bumların hızlarını da belirler. Aynı zamanda bu sözü edilenler bazı reaksiyonların neden
tersinir veya kontrol edilebilir, diğerlerinin öyle olmadığını açıklar. En temel korozyon reaksiyonlarından biri saf bir metalin
kuvvetli bir asit’e maruz bırakıldığında meydana gelen oksidasyonudur. Hidroklorik asit içine bırakılan saf demir buna
benzer bir durumdur. Ortaya çıkan kimyasal reaksiyon çözeltide şiddetli bir şekilde gaz çıkışı başlamasıyla kendini gösterir.
Bu kimyasal reaksiyon aşağıdaki gibi yazılır.
Bu reaksiyonun sonucunu demirin yayaş yavaş kaybolması ve hidrojen kabarcıklarının yüzeye çıkmasıyla kolayca
gözlemlenebilir. Bu nreaksiyonda aynı zamanda elektrokimyasal olarak bir elektron alışverişi de meydana gelmektedir.
Demir, hidrojen iyonları tarafından alınan iki elektron vererek (oksidasyon) demir II iyonuna dönüşmüştür. Hidrojen iyonları
kazandığı elektronlar vasıtasıyla indirgenmiş, hidrojen gaz moleküllerini oluşturmuştur. Dikkat edilirse, klor atomları
reaksiyona girmemektedir. Elektronların transferi metalik yüzeyinde meydana gelmektedir ve elektronların verildiği bu
bölgeler “anot” olarak tanımlanır. Elektronların absorblandığı yerler ise “katot” olarak isimlendirilir. Bu alanlar arasında
elektriksel bir potansiyel fark vardır ve aalarında tam bir elektrik devresi oluşur. Negatif yüklü elektronlar anot’tan katot
yönüne doğru akar ve pozitif yüklü hidrojen iyonları da devreyi tamamlayacak şekilde katoda doğru hareket ederler. Metalin
daha hızlı çözünmesi (korozyon hızı), daha yüksek elektrik akımı anlamına gelir. Anodik ve katodik bölgeler metal
yüzeyinde sürekli yer değiştiriler. Gerçekte, bu genel korozyon meydana geldiğinde anodik alanların metalik yüzeyde
üniform bir şekilde hareket etmesiyle ne olduğunu tam olarak açıklamaktadır. Metalik korozyondaki reaksiyonlar nispeten
basittir. Gerçekte, reaksiyonlar oksidasyonla daima metalin daha yüksek bir değerlik durumuna yükseldiği reaksiyonlardır.
Genel korozyon esmasında, bu durum bütün alaşım elementlerinin metalik iyonlarının oluşumuyla sonuçlanacaktır. Daha
çok değerlik durumu sergileme kapasitesi olan atomlar korozyon süreci boyunca değişik oksidasyon kademelerinden
geçebilirler. Katodik reaksiyonları kestirmek daha güçtür ancak bunlar 5 grup altında sınıflandırılabilirler.
Hücre potansiyelleri
Elektrokimyasal davranışın anlaşılması ve muhtemel reaksiyonlar korozyon olasılığının tahmini ve yayılmasında yardımcı
olabilir. Bir reaksiyon sadece serbest enerji değişimi negatif olursa gerçekleşir. Elektrokimyasal reaksiyonlar için serbest
enerji değişimi aşağıdaki gibi hesaplanır:
Burada ‘n’ elektron sayısı,’ F’ Faraday sabiti ve ‘E’ hücre potansiyelidir.
Bu yüzden verilen bir reaksiyon için hücre potansiyeli pozitif olmalıdır. Hücre potansiyeli, iki yarı-hücre reaksiyonu
arasındaki fark ,yani “katot-anod” , olarak alınır. Nötral durumla okside olmuş durum arasındaki farktan dolayı , Fe/Fe2+
Bu
veya katotta,
nötral ve indirgenmiş durumdaki fark ,H+/H2 , gibi bir yarı-hücre potansiyeli mevcuttur.
indirgenmeyükseltgenme (redox) potansiyelleri standart bir yarı-hücre potansiyeline göre ölçülür. H+/H2 ‘ye indirgenme
reaksiyonu sıfır potansiyel alınarak bu potansiyeller listelenmiştir.
Demirin asit içinde serbestçe çözünmesi için hücre potansiyeli aşağıdaki gibi hesaplanır:
Potansiyel pozitif olduğundan, reaksiyon meydana gelebilir. Daha büyük potansiyel farkları, reaksiyon için daha büyük
sürücü kuvvet anlamına gelir. Korozyonun meydana gelip gelmediğini ve hızının ne olduğu diğer faktörlere bağlıdır.
Korozyonun meydana gelmesi için, elektrik akımı geçmeli ve Ohm (I=E/R) yasasına uyan devre tamamlanmalıdır . Burada
hesaplanan hücre potansiyeli iki bağımsız reaksiyon durumu için pik değerini gösterir. Eğer direnç sonsuz olsaydı, hücre
potansiyeli çok küçük olarak kalacak ancak hiç bir yerde korozyon olmayacaktı. Eğer devrenin direnci sıfır olsaydı, yarıhücrelerin her birinin potansiyeli biribirine yaklaşacak korozyon hızı sonlu olacaktır.
Polarizasyon
Devredeki orta düzeyde bir dirençte, biraz akım akmaya başlar ve her iki yarı-hücre reaksiyonunun potansiyelleri birbirine
doğru yavaşca yaklaşmaya başlar. Potansiyeldeki bu değişim polarizasyon olarak adlandırılır. Devredeki direnç, ortam,
yüzey filmi, metalin kendi direncini de içeren çok sayıda faktöre bağlıdır. Herbir yarı-hücre polarizasyon reaksiyonları
arasındaki ilişki Şekil 5’de gösterilmiştir. İki polarizasyon eğrisinin kesişim yerine doğru serbest çözünme durumu için
hücre potansiyelleri ve korozyon akımı birbirlerine yaklaşırlar.
Korozyon akımı bir defa belirlendiğinde, yüzey alanının belirlenmesiyle korozyon akım yoğunluğu da hesaplanabilir.
Faraday yasası kullannılarak, korozyon hızı birim zaman başına metal kaybı cinsinden hesaplanabilir. Bununla birlikte,
polarizasyon verisi sadece korozyon hızlarının belirlenmesinden daha fazla faydalı olabilir. Polarizasyonun uzantısı
korozyon tipi ve şiddetini kestirmekte yardımcı olabilir. Polarizasyon artarken korozyon azalır. Polarizasyon, katodik ve
anodik reaksiyonların herhangi birine seçici olabilir. Çevresel değişikliklerin polarizasyon üzerindeki etkilerinin anlaşılması,
korozyon kontrolünün iç yüzününün anlaşılmasını da sağlayabilir. Örneğin, demir hidroklorik asit örneğinde katotdaki
hidrojen gazı oluşumu aslına bakılırsa (devre direncindeki artışla) hidrojen iyonlarının katot bölgesine ulaşmalarının
engellenmesi sayesinde yavaş bir reaksiyondur. Bu daha düşük akım geçişine sebep olur ve korozyon hızı katodik
polarizasyonla ortaya çıkar. Eğer çözeltiden oksijen kabarcıkları geçiriliyorsa, hidrojen suyu verecek şekilde daha hızlı bir
şekilde uzaklaştırılır ve korozyon hızı hissedilir bir şekilde artar. Bu oksijenin etkisine aşırı başitleştirilmiş bir bakış
olmasına rağmen, doğal veya uyarılmış bir ortamdaki değişimlerle polarizasyon derecesinin etkilenebildiğinin bir göstergesi
değildir.
Polarizasyonun aktivasyon, konsantrasyon ve potansiyel düşüşü olarak ifade edilen üç sebebi vardır. Potansiyel düşüşü
voltajda anod katot bölgeleri arasındaki devre ve çevresel etkilerin eşlik ettiği değişimdir. Potansiyel düşüşü ortam, yüzey
filmi, korozyon ürünleri vb. etkileri içine alır.
Aktivasyon polarizasyonu katot veya anod bölgelerinden birindeki korozyon reaksiyon/reaksiyonları içinde hız kontrol eden
basamaktan dolayıdır. Bir örnek olarak H+/H2 dönüşüm reaksiyonu verilebilir. Bu işlemin ilk adımı 2H+ + 2e-  2H hızlı bir
adımda meydana gelir. İkinci kısım çok daha yavaş seyreden 2HH2 reaksiyonudur ve hız kontrol eden basamak haline
gelebilir.
Konsantrasyon polarizasyonu korozyon işlemini geciktiren aşırı maddeden veya korozyon sürecinin ilerleyişini engelleyen
kritik bir maddenin tüketilmesinden ortaya çıkan etkidir. Hidrojenin gazının aşırı konsantrasyonuyla meydana gelen daha
önceki durum reaksiyonu engelleyen konsantrasyon polarizasyonuna bir örnektir. Bu durum katotta ortaaya çıkarken, aynı
zamanda anodta da gelişebilir.
Oksijen Konsatrasyon Hücreleri
Nötral veya bazik çözeltilerde ortaya çıkan oksijen indirgenme reaksiyonu, O2 + 2H2O + 4e-  4OH-, pek çok
korozyon işleminde önemli bir rol oynar. Bu reaksiyon sadece katodik reaksiyonu desteklemeye katkı vermez
ancak bunu tetikleyebilir. Bu tür hücreler metal yüzeyi üzerinde bir bölgeden diğer bir bölgeye değişen bir
alanda mevcut çözünmüş oksijen içeriğinde önemli farklılıklar olduğunda ortaya çıkar. Doğal eğilim
konsantrasyonun eşitlenmesidir ve bu tip korozyonun anlamı en yüksek oksijen konsantrasyonunun olduğu
bölgede oksijen konsantrasyonunu düşürmektir. Elektrik akımı bu olay ile üretildiğinden, korozyon anodik veya
daha düşük oksijen konsantrasyonlu bölgelerde meydana gelecektir.
Metal İyonu Konsantrasyon Hücreleri
Benzer şekilde, metal iyon konsantrasyon hücreleri de gelişip ve korozyon prosesini tetikleyebilirler. Bu durum
metal yüzeyi üzerinde mevcut metal iyonu konsantrasyonundaki önemli farklılıklardan dolayı ortaya çıkar.
Yine, eğilim denge iyon konsantrasyonudur ve korozif ortamda bu düşük konsantrasyonlu alanda çözeltiye daha
fazla metal iyonu koymak suretiyle yönetilir. Bu alan anot haline gelir ve elektrik akımı metal iyonlarının
katodik veya daha yüksek metal iyonu konsantrasyonlu bölgede kaplanmasıyla oluşan bir işlemle üretilir.
Referans: Schweitzer, Philip A.,Corrosion Engineering Handbook Corrosion Technology (New York,
N.Y.) ; 11, Second Edition, CRC Press.
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
415 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content