Korozyon ve Korunma Yöntemleri: Elektrokimyasal Temel (AYT Kimya)

Konu Özeti

Korozyon, metallerin çevresindeki maddelerle tepkimeye girerek bozulmasıdır ve temelde bir redoks olayıdır. Demirin paslanması günlük hayatta en bilinen örnektir. Korunma yöntemleri, metalin yükseltgenmesini engelleyen ya da bunu başka bir metale yaptıran elektrokimyasal ilkelere dayanır. Bu notta bu ilkeleri örneklerle inceleyeceğiz.

Temel Kavramlar

Korozyonda metal anotta elektron verir, ortamdaki madde katotta elektron alır. Elektronlar metal içinde anottan katota doğru akar.

Anot (yükseltgenme): Fe → Fe²⁺ + 2e⁻

Katot (nötr/bazik ortam): O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻

Katot (asidik ortam): O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O

Pas: 4Fe + 3O₂ + 2xH₂O → 2Fe₂O₃·xH₂O

• Aktiflik sırası (yükseltgenme eğilimi): Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Cu
• Daha aktif metal anot olur ve yükseltgenir; daha az aktif metal katot olarak korunur.
• Nem, tuz ve asit iyon iletkenliğini artırdığı için korozyonu hızlandırır.

Koruma yöntemleri iki ana fikre dayanır: korunan metal katot olur ya da metal oksijen ve nemle temas etmez.

• Boyama, yağlama, plastik kaplama: metal O₂ ve nemle temas etmez; katot tepkimesi gerçekleşmez.
• Galvanizleme (Zn kaplama): Zn, Fe'den aktif olduğu için çizikte Zn anot olur ve Fe korunur.
• Kalay kaplama: Sn, Fe'den az aktif olduğu için çizikte Fe anot olur ve daha hızlı paslanır.
• Katodik koruma: Fe'ye iletken telle bağlanan Mg ya da Zn kurban anot olur; gemi gövdelerinde ve yer altı borularında kullanılır.
• Alaşımlama: Paslanmaz çelikte Cr, yüzeyde koruyucu Cr₂O₃ tabakası oluşturur.
• Kurban metal zamanla tükenir; bu nedenle düzenli olarak yenilenmelidir.