Coroziunea

 Coroziunea

   Ruginirea si alte forme de coroziune distrug incontinuu piesele de metal. Numai in Marea Britanie, coroziunea costa miliarde de lire sterline in fiecare an. Ea poate fi prevenita, dar protectia completa este adesea prea costisitoare.

   Rugina brun-roscata de pe fier si otel este cea mai obisnuita forma de coroziune. Aproximativ 20 la suta din fierul produs in fiecare an se utilizeaa pentru fabricarea pieselor de schimb pentru cele distruse de coroziunea fierului si a otelului. In ciuda vitezei cu care se formeaza rugina, fierul si otelul sunt larg utilizate, in principal pentru ca au o mare rezistenta si sunt relativ ieftine.

 Reactii

   Coroziunea apare de obicei pentru ca suprafetele metalice expuse intra in reactii chimice cu substante din atmosfera. In cazul fierului si otelului, fierul reactioneaza cu oxigenul si apa pentru a forma compusul brun-roscat cunoscut ca oxid de fier hidratat(Fe2O3.H2O). Ruginirea poate de asemenea sa aiba loc in apa, care de obicei contine suficient oxigen dizolvat pentru ca procesul chimic sa poata avea loc. Ruginirea poate sa slabeasca puternic structurile, dar coroziunea adesea arata mult mai rau decat este in realitate deoarece volumul oxidului de fier format este mai mare decat volumul de fier distrus prin coroziune.

   Majoritatea celorlalte metale se corodeaza si ele. Potasiul si sodiul, de exemplu, reactioneaza atat de violent cu apa incat trebuie pastrate in ulei pentru a preveni distrugerea lor de catre umiditatea atmosferica. Unele cladiri au domuri de cupru cu un invelis verde deschis de sulfat de cupru bazic(3Cu(OH)2.CuSO4). Acesta se formeaza incet, pe masura ce cuprul intra in reactii chimice cu oxigenul si umiditatea si agentul de poluare dioxid de sulf.

   In realitate, argintul nu se corodeaza in aer curat, dar compusii sulfului determina coroziunea metalului si aparitia unui strat de suprafata din sulfura de argint neagra(Ag2S). Aurul si platina nu sunt afectate de atmosfera si de agentii de poluare, si de aceea isi mentin luciul.

   Faptul ca unele metale se corodeaza rapid nu impiedica folosirea lor la fabricarea obiectelor utilizate in fiecare zi. Aluminiul, de exemplu, este larg folosit la fabricarea tigailor si a altor articole. Desi acest metal se corodeaza rapid daca este expus la aer, stratul subtire si totusi puternic de oxid care se formeaza repede pe suprafata metalului il protejeaza de continuarea atacului.

Materiale alternative

   In cazurile in care coroziunea unui anumit metal poate sa devina o problema, poate fi folosit un material alternativ. De exemplu, pentru evitarea ruginii, uneori se folosesc suruburi de alama in locul celor de otel. Desi alama isi pierde treptat luciul si formeaza un strat de suprafata de culoare inchisa, acesta poate sa fie atragator si este cu siguranta preferabil ruginii prafoase care se formeaza adesea pe otel. Dar pentru imbinarea cu bolturi stranse a diferite piese, nu exista alternativa pentru otel. Aceasta se datoreaza faptului ca otelul rezista la tensiuni foarte puternice, care ar rupe alte materiale. In asemenea cazuri, o solutie este de a utiliza un aliaj al metalului rezistent la coroziune. De exemplu , unele articole metalice de pe nave sunt facute dintr-o forma de otel inoxidabil. Acesta are o rezistenta buna, dar, spre deosebire de otelul obisnuit, este foarte rezistent la coroziune.

   Aliajele speciale sunt prea costisitoare pentru multe scopuri, astfel incat adesea se adopta o abordare mai ieftina-aplicarea pe materialul de baza a unui invelis rezistent la coroziune. Cea mai simpla forma de invelis utilizata pentru a proteja articolele din otel de ruginire este uleiul. Articolele din otel precum suruburile, piulitele, pivoturile si uneltele sunt adesea acoperite cu o pelicula de ulei imediat dupa fabricatie astfel incat ele nu pot sa inceapa sa se corodeze daca sunt pastrate in conditii umede. Uleiul este un invelis temporar care poate fi inlaturat cu usurinta. Grasimea unsa peste piesele de otel expuse poate sa asigure o protectie de durata mai lunga. Grasimea este potrivita pentru mecanismele mobile, unde poate sa asigure si lubrifierea necesara pentru operarea lina, dar particulele de praf se lipesc curand de grasime. Acest lucru s-ar putea sa nu conteze la o masina, dar este de obicei mai convenabil sa dam pieselor expuse de fier si otel un strat de vopsea. Vopseaua poate sa confere o protectie excelenta, dar deteriorarea vopselei poate sa permita penetrarea oxigenului si a umezelii la metal si inceperea procesului de coroziune. Acesta poate sa se extinda cu timpul pe sub stratul de vopsea nevatamat si sa provoace daune mai extinse. De aceea, rugina trebuie inlaturata rapid si stratul de vopsea trebuie refacut.

                         Galvanoplastia

   Metalele sunt adesea acoperite cu un strat subtire de alt metal prin procesul de galvanoplastie. Aceasta se face pentru a conferi suprafetei una sau mai multe caracteristici diferite de cele ale metalului aflat dedesubt.

Procesul consta in trecerea unui curent electric printr-o solutie chimica prin intermediul a doi electrozi. Obiectul care trebuie placat este folosit drept electrod negativ, iar electrodul pozitiv este facut din metalul de placare. Procesele electrochimice care au loc cand trece curentul, determina depunerea metalului de placare pe suprafata obiectului.

   Unele piese din otel folosite la automobile sunt placate pe cale electrica cu nichel si apoi cu crom. Aceasta combinatie previne ruginirea otelului si confera o suprafata rezistenta si atragatoare. Multe piese din otel utilizate pentru lucrari de structura, precum piulitele si suruburile, sarmele, placile metalice si drugurile sunt invelite in zinc. Acest proces, numit galvanizare, asigura un invelis care este strict destinat protectiei impotriva coroziunii.