KOROZYON KİMYASI VE ÖNEMİ

KOROZYON NEDİR? Metal veya metal alaşımlarının oksitlenmesi veya diğer kimyasal etkilerle aşınması olayıdır. Korozyon, metal ve alaşımların çevreleri ile kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonları sonucu bozunmasıdır. Korozyon metalik malzemelerin içinde bulundukları ortamla reaksiyona girmeleri sonucu, dışarıdan enerji vermeye gerek olmadan, tabii olarak meydana gelen bir olaydır.

KOROZYONUN OLUŞUMU Korozyon, metalik malzemelerin içinde bulundukları ortamla reaksiyona girmeleri sonucu, dışarıdan enerji vermeye gerek olmadan, doğal olarak istemli bir şekilde meydana gelen bir olaydır. İkiye ayrılır ;

1.KİMYASAL KOROZYON Nemli veya ıslak ortamın bulunmayacağı yüksek sıcaklıklarda, yani kuru ortamda hava ve diğer gaz ortamlarda olan bir korozyon türüdür. En yaygın örneği, yüksek sıcaklıklarda demir ve çelik malzemelerinin yüzeylerinde oluşan oksit tabakalardır.

2.ELEKTROKİMYASAL KOROZYON Elektrokimyasal korozyon;anodun katodun, elektrolitin ve anotla katodu elektrik akımını iletecek şekilde bir iletkenin bulunduğu ortamda gerçekleşen korozyondur. Elektrokimyasal korozyonda oluşan bu sisteme korozyon hücresi veya galvanik hücre adı verilir Elektrokimyasal korozyon mekanizmasının çalışabilmesi için anot+katot+elektrolit+anotla katot arasındaki elektrik iletkeni unsurlarının bir arada bulunması gerekir. Yoksa korozyon gerçekleşmez.

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL OLUŞUMU Anot: Korozyona uğrayan (oksitlenen) metal Fe  Fe+2 + 2e- Katot: Anotta açığa çıkan elektronları harcayan reaksiyon (redüksiyon) meydana geldiği metal yüzeyi O2 + 2H2O + 4e-  4OH- Elektronik İletken: Anotta açığa çıkan elektronları katoda taşıyan metalik iletken. Anot ile katodun birbiri ile teması da bu iletişimi sağlar. Elektrolit: Elektrolitik illetken, sulu çözelti. Anot ile katot arasında iyonik bağ sağlayan sulu ortam.

Gerçekte her iki korozyon türünün de elektrokimyasal mekanizma ile oluştuğu bilinmektedir. Ancak temeldeki farksızlığa karşın kimyasal ve elektrokimyasal korozyon ayrımı yerleşmiş bulunmaktadır.

KOROZYON ÇEŞİTLERİ GALVANİK KOROZYON ELEKTROLİTİK KOROZYON GERİLME KOROZYONU BİYOKİMYASAL KOROZYON

1.GALVANİK KOROZYON Hızlı paslanmalar,genellikle iki ayrı metalin arasındaki galvanik faaliyet sonucu ortaya çıkar. Bu faaliyet bildiğimiz bir flaş lambasının pilin meydana gelen işlemin aynısıdır.

Galvanik etkinin oluşma şartları ise : Potansiyelleri farklı 2 metal olacak İki metal arasında iletken bir ortam olacak İki metal arasında iyonlar anottan kotada doğru ilerleyecek

Malzemelerin zaman içerisinde bulundukları ortamın etkisiyle tahribata uğraması

2.ELEKTROLİTİK KOROZYON Tesislerin yapısı sırasında insanların sebep olduğu paslanma olayıdır. Bu olayın başlıca kaynağı elektrikli tren ve tramvayların demir yollarındaki elektrik akımıdır.

3.GERİLME KOROZYONU Maddelerin iç gerilmeleri,o maddenin imalat tekniğine, içindeki katı maddelerine,su verilmesine ve maden haline geldikten sonra muhtelif tezgahlarda bazen darbe ile dövülerek,bazen taşlanarak vb. işlemlerle iç gerilmelerinde farklılık meydana gelir.

Aynı cins metalin bir işlenmiş,diğeri işlenmemiş olarak bir yapıda kullanılırsa, bunların birbirine temas ettiği noktalar arasında en azından hava kalacaktır. Bu halde ise iki plaka arasında iç gerilme farkına bağlı olarak bir pil oluşturur. Bu da gerilme korozyonunu meydana getirir

4.BİYOKİMYASAL KOROZYON Bakteri faaliyetleri sebebiyle toprağın değişikliğine sebep olan kimyasal maddelerin meydana getirdiği olaydır. Toprak ve sudaki bu tip korozyonun ana sebebinin sülfat azaltıcı bakterilerin olduğu bilinmektedir.

OLUŞMA ŞEKLİNE GÖRE KOROZYON TÜRLERİ ÜNİFORM KOROZYON ÇUKUR KOROZYONU GALVANİK KOROZYON ÇATLAK KOROZYONU KABUK ALTI KOROZYON SEÇİMLİ KOROZYON

TANECİKLER ARASI KOROZYON EROZYONLU KOROZYON AŞINMALI KOROZYON GERİLİM KOROZYONU YORULMALI KOROZYON KAÇAK AKIM KOROZYONU MİKROBİYOLOJİK KOROZYON

1.ÜNİFORM KOROZYON 2.ÇUKUR KOROZYONU Metal yüzeyinin her noktasında aynı hızla yürüyen korozyon çeşididir. 2.ÇUKUR KOROZYONU Metal yüzeyinin bazı noktalarında çukur oluşturarak meydana gelen korozyon türüdür.

3.GALVANİK KOROZYON İki farklı metalin bağlantısından ileri gelen bir korozyon çeşididir. Metallerden daha soy olanı katot,daha aktif olanı ise anot olur. Böylece bir korozyon hücresi meydana gelir. Bu hücrede yalnız anot olan metal korozyona uğrar.

4.ÇATLAK KOROZYONU Metal yüzeylerinde bulunan çatlak, aralık veya cep gibi çözeltinin durgun halde kaldığı bölgelere oksijen transferi güçleşir. Bunun sonucu olarak bu bölgeler anot, çatlağın çevresindeki metal yüzeyleri katot olur. Çatlak korozyonu yalnız metal yüzeyinde bulunan bir çatlakta değil, Metal olmayan bir malzeme ile metal yüzeyi arasında da meydana gelebilir.

5.KABUK ALTI KOROZYONU Metal yüzeyinde korozyon ürünlerinin oluşturduğu veya başka bir nedenle oluşan bir kabuk(birikinti) altında meydana gelen korozyona kabuk altı korozyon denir. 6.SEÇİMLİ KOROZYON Bir alaşım içinde bulunan elementlerden birinin korozyona uğrayarak uzaklaşması sonucu oluşan korozyon olayıdır.

7.TANECİKLER ARASI KOROZYON Bir metalin kristal yapısında tanelerin sınır çizgisi boyunca meydana gelen korozyona taneler arası korozyon denir. Tanecikler arası korozyonun en tipik örneği paslanmaz çeliklerde görülür.

8.EROZYONLU KOROZYON 9.AŞINMALI KOROZYON Korozif çözeltilerin metal yüzeyinden hızla akması halinde,korozyon olayı yanında erozyonda meydana gelir. Bu durum korozyon hızının da artmasına neden olur. 9.AŞINMALI KOROZYON Birbiri üzerinde kayan iki yüzeyin aşınması ile birlikte yürüyen korozyon olaylarına aşınmalı korozyon denir.

Erozyon korozyonunun sık görüldüğü liman boru hatları

10.GERİLİM KOROZYONU Korozif ortamda bulunan bir metal aynı zamanda statik bir gerilme altında ise,metalin çatlayarak kırılması, korozyonun başlaması için uygun bir ortam yaratır. Normal halde korozyon ürünleri metal yüzeyinde koruyucu bir kabuk oluşturduğu halde, gerilim altında iken kabuk oluşturamaz. Bunun sonucu olarak korozyon hızla devam ederek metalin o bölgede çatlamasına neden olur.

11.YORULMALI KOROZYON Periyodik olarak yükleme-boşaltma şeklinde etkiyen dinamik bir stres altında bulunan bir metal zamanla yorulur. Yorulmuş halde bulunan metal, normalden daha küçük gerilmelerin etkisi ile çatlayabilir.

12.KAÇAK AKIM KOROZYONU Doğru akım ile çalışan raylı taşıt araçları, doğru akım taşıyan yüksek voltajlı elektrik hatları ve kaynak makineleri zemin içine kaçak akım yayarlar. Bu kaçak akımlar çevrede bulunan metalik yapılara girerek korozyona neden olurlar.

13.MİKROBİYOLOJİK KOROZYON Mikroplar, bakteriler ve mantarlar tarafından başlatılan veya hızlandırılan korozyondur.

KOROZYONU ETKİLEYEN KOŞULLAR Ortamın Etkisi Sıcaklığın Etkisi Malzeme Türünün Etkisi Sistemin Tasarımı Ortadaki Oksijen Miktarı Yer Yapısının Özdirencinin

KOROZYON NEDEN ÖNEMLİDİR ? Ekonomik açıdan her ülkenin büyük kayıplara uğramasına neden olur. Bunun dışında korozyon nedeniyle uğranılan zararları kısaca şu şekilde özetlenebilir ; 1.Korozyon her şeyden önce insan hayatını ve sağlığını zarara sokan bir olaydır. Bilindiği gibi bakırın korozyon ürünlerinin insan sağlığı için çok zararlı olması nedeniyle bakır kaplar yüzyıllarca kalayla kaplanarak kullanılmışlardır.

Korozyon dünyadaki sınırlı metal kaynaklarının en önemli israf nedenidir. Her yıl üretilen metalik malzemelerin yıl sonuna yaklaşık 1/3’ü korozyon nedeniyle kullanılamaz. Korozyon nedeniyle ‘malzeme’ kaybı yanında ‘sermaye – emek – enerji ve bilgide’ kaybolur. Metalik malzemelerin üretimi ‘sermaye-emek- enerji ve bilgi’ gerektirir. Korozyon nedeniyle kullanılamaz hale gelmeleri bu nedenle ilave kayıplara neden olur.

4. Korozyon ortamı kirletir ve ayrıca kirli ortam metal korozyonunu hızlandırır. Metalik malzemelerin tabiata geri dönen kısmı ortamı kirletir. Kirli ortam ise korozyonu hızlandırır. 5. Korozyon olarak nitelendirilebilecek çözünmeler teknolojinin gelişimi ile daha aşağı sınırlara çekilmektedir.

KOROZYONDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ Korozyon bir yüzey olayıdır. Yani metal ile ortamın temas yeri olan ara yüzeyde oluşur. Metal ile ortamın temas etmediği bölgelerde meydana gelen değişiklikler korozyon olarak nitelendirilemez. Uygun Metal Seçimi: İşin verimliliği ile ilgili olduğu için her yer altı ve sualtı yapısı için özel alaşımların kullanılması beklenemez. Bu nedenle bu yolla korozyondan korunmak her zaman mümkün değildir. Koruyucu Kaplama: Korozyondan korunmak için metalin koruyucu kaplamalar ile kaplanarak çevre ile yapı arasında az veya çok yalıtkan bir engel oluşturmak daha ekonomik bir yoldur.

Metalik Kaplamalar:Çinko,nikel,kalay, kadminyum, kurşun ve alüminyum kullanılır. Organik Kaplamalar:Asfaltik boyalar,maden kömürü zifti,epoksi resim boyaları,klorlanmış sert plastik,polietilen kullanılır. İnorganik Kaplamalar:Feldspat,kaolin,boraks, soda ve litarj karışımı kullanılır.Asit,baz gibi kimyasal maddelerin taşınmasında inorganik kaplamalar uygundur.

KAYNAKÇA Bağ Hüseyin (2009). Kimyada Özel Konular, Pegem Akademi Yayıncılık, 1.baskı, ANKARA Prof. Dr. Ayşegül AKDOĞAN EKER – www.yildiz.edu.tr abs.mehmetakif.edu.tr https://www.youtube.com/watch?v=YvqI3n moB_8

HAZIRLAYANLAR : BURCU KILIÇ İPEK SEVGİLİ BÜŞRA İŞLER NERGİS UYSAL HAKAN GÜLENER