Korrosioon vs roostetamine
Korrosioon ja roostetamine on kaks keemilist protsessi, mille tulemuseks on materjalide lagunemine.
Korrosioon
Kui materjal reageerib väliskeskkonnaga, siis aja jooksul selle struktuur halveneb ja laguneb väikesteks tükkideks. Lõppkokkuvõttes võib see laguneda aatomitasandiks. Seda nimetatakse korrosiooniks. Enamasti juhtub see metallidega. Väliskeskkonnaga kokkupuutel läbivad metallid oksüdatsioonireaktsiooni atmosfääri hapnikuga. Peale metallide võivad laguneda ka materjalid, nagu polümeerid, keraamika. Kuid antud juhul nimetatakse seda degradatsiooniks. Metallide korrodeerumist põhjustavad välistegurid on vesi, happed, alused, soolad, õlid ning muud tahked ja vedelad kemikaalid. Peale nende korrodeeruvad metallid kokkupuutel gaasiliste materjalidega, nagu happeaurud, formaldehüüdgaas, gaas ammoniaak ja väävlit sisaldavad gaasid. Korrosiooniprotsessi aluseks on elektrokeemiline reaktsioon. Metallis, kus toimub korrosioon, toimub katoodne ja anoodiline reaktsioon. Kui metalliaatomid puutuvad kokku veega, loovutavad nad elektronid hapniku molekulidele ja moodustavad positiivseid metalliioone. See on anoodne reaktsioon. Tekkinud elektronid tarbitakse katoodreaktsioonis. Kaks kohta, kus katoodreaktsioon ja anoodreaktsioon toimuvad, võivad olenev alt asjaoludest olla üksteise lähedal või üksteisest kaugel. Mõned materjalid on korrosioonikindlad, mõned aga altid korrosioonile. Korrosiooni saab aga teatud meetoditega ära hoida. Katmine on üks materjalide kaitsmise meetoditest korrosiooni eest. See hõlmab värvimist, plaatimist, emaili kandmist pinnale jne.
Roostetab
Roostetamine on keemiline protsess, mis on tavaline rauda sisaldavate metallide puhul. Teisisõnu, korrosiooniprotsess, mis toimub raua olemasolul, on tuntud kui roostetamine. Selleks, et roostetamine toimuks, peavad olema teatud tingimused. Hapniku ja niiskuse või vee juuresolekul läbib raud selle reaktsiooni ja moodustab rea raudoksiidi. Seda punakaspruuni värvi ühendit tuntakse roostena. Niisiis sisaldab rooste hüdraatunud raud(III)oksiidi Fe2O3·nH2O ja rauda (III) oksiidhüdroksiid (FeO(OH), Fe(OH)3). Kui ühest kohast hakkab roostetama, levib see lõpuks laiali ja kogu metall laguneb. Mitte ainult raud, vaid ka rauda sisaldavad metallid (sulamid) roostetavad.
Roostetamine algab elektronide üleminekust rau alt hapnikule. Rauaaatomid kannavad üle kaks elektroni ja moodustavad raua(II)ioone järgmiselt.
Fe → Fe2+ + 2 e−
Hapnik moodustab hüdroksiidioonid, võttes vastu elektrone vee juuresolekul.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Eespool kirjeldatud reaktsioonid kiirenevad hapete juuresolekul. Peale selle, kui on elektrolüüte nagu soolad, paraneb reaktsioon veelgi. Rooste sisaldab raua (III) ioone, mistõttu moodustunud Fe2+ läbib redoksreaktsiooni, andes Fe3+järgmiselt.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ ja Fe2+ läbivad järgmised happe-aluse reaktsioonid veega.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
Lõppkokkuvõttes moodustub roostena rida hüdraatunud raudoksiide.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Mis vahe on korrosioonil ja roostetamisel?
• Roostetamine on teatud tüüpi korrosioon.
• Kui raud või rauda sisaldavad materjalid läbivad korrosiooni, nimetatakse seda roostetamiseks.
• Roostetamine tekitab rea raudoksiidi, samas kui korrosioon võib põhjustada metalli soolade või oksiidide moodustumist.
