Korrosie

Korrosie verwys na die verswakking van die eienskappe van 'n materiaal  in een of ander opsig deur die omgewing waaraan dit blootgestel is. Materiale word tuis in die nywerheid en konstruksie gebruik vir eienskappe soos estetiese voorkoms, sterkte, buigsaamheid, koste per massa en herstelbaarheid. Korrosie kan enige van hierdie eienskappe van 'n materiaal in diens so verswak dat die materiaal nie meer sy doel kan dien nie en vervang moet word. Meestal gaan korrosie gepaard met die verlies van 'n van die materiaal, of die verandering van sy samestelling. Die koste van korrosie beloop astronomiese bedrae. Die korrosie kan veroorsaak word deur die media (atmosfeer, gas, vloeistof, flodder, organismes) waaraan die konstruksie materiaal blootgestel is.

Gevolge van korrosie 

Die bekamping van korrosie speel 'n groot rol in die petrochemiese en chemiese nywerheid omdat korrosie van reaktore, pompe, pype, distillasie kolomme en stoortenks, kan lei tot onderbreking van produksie, besoedeling van die omgewing, skade aan toerusting en besering of lewensverlies. Van die grootste nywerheidsongelukke is veroorsaak deur korrosie wat gelei het tot die vrylating van brandbare of giftige stowwe.

Die bekamping van korrosie speel ook 'n groot rol in die keuse van materiale vir siviele strukture (soos brûe, pyplydings en wolkekrabbers), voertuie (motor enjins, uitlaatstelsels, bakwerke) en huishuidelike hardeware (waterpype, geysers, gegalvaniseerde staaldakke, palisades).

Tipes van Korrosie 

Daar is 'n wye verskeidenheid tipes van korrosie en benamings oorvleuel baie maal. Klassifikasie kan gedoen word volgens die tipe medium waaraan die materiaal blootgestel is, die tipe materiale wat blootgestel is of die meganisme waarvolgens die korrosie plaasvind.

Korrosie in die chemiese en petrochemiese bedryf 

Met die ontwerp van petrochemiese en chemiese aanlegte word vir 'n verwagte leeftyd ontwerp. 'n Tipiese ontwerpleeftyd is 20 jaar. Die materiale van konstruksie moet dus so gekies word dat die aanleg vir die ontwerpleeftyd behoort te kan funksioneer met minimum koste. In meeste gevalle beteken dit dat vervanging van toerusting tydens die ontwerp leeftyd nie bekostig kan word nie en die aanleg met minimum herstelwerk oor die verwagte leeftyd moet bedryf.

Staal en ander legerings word op groot skaal in nywerhede en industrieë gebruik. In die ontwerp proses word die dikte van die metaal gespesifiseer sodat die metaaldele oor die sterkte sal beskik wat nodig is vir die diens waarvoor dit bedoel is. Maar die verlies van metaal as gevolg van korrosie kan daartoe lei dat 'n metaal pyp by voorbeeld nie meer die interne druk kan weerstaan nie, bars en plofbare gasse laat ontsnap.

In die algemeen kan die korrosie van materiale en metale spesifiek nie heeltemal verhoed word teen 'n ekonomiese koste nie. Dit is dus van belang om vir die verwagte korrosie te ontwerp en daarvoor is dit nodig om die tempo te weet waarteen korrosie plaasvind sodat die pyp wanddikte in hierdie voorbeeld na korrosie oor die ontwerpleeftyd nog oral sterk/dik genoeg is om die interne druk te weerstaan.

Dus moet die tempo van korrosie bekend wees om die mees ekonomiese ontwerp te kan maak.

Korrosietempo 

Vir praktiese gebruik verkies ingenieurs dat die korrosie tempo uitgedruk word in terme van mm metaalverlies per jaar.

Tipes korrosie van legerings 

Algemene korrosie beteken dat metaalverlies min of meer ewe die diep is oor die hele oppervlakte van die materiaal van konstruksie.

Lokale korrosie beteken dat metaalvelies nie algemeen verspreid is nie. Die plekke waar korrosie dan wel voorkom is 'n swak plek in een of ander opsig soos lokale samestelling of vorm of beide.

Korrosie kan egter ook voorkom sonder metaalverlies. In die geval van waterstof verbrossing diffundeer waterstof tot in die metaal en reageer met die die koolstof in die staal wat die staal sterkte gee. Die koolstof word omgeskakel na metaan en kom uit oplossing uit die metaal. Die staal verloor sy sterkte en kan swig onder die druk in die proses. Om dit te bekamp word klein hoeveelhede Cr en Mn bygevoeg.

Korrosie in waterige media 
Waterige media verwys na oplossing wat genoeg water en opgeloste stowwe bevat sodat die medium elektriese stroom kan gelei. 'n Elektries geleidende medium is 'n voorvereiste vir elektrochemiese vorms van korrosie. In hierdie gevalle kan 'n stroombaan ontstaan waarvan een deel in die geleidende medium vloei tussen 'n anode en 'n katode is en die ander deel in 'n elektriese verbinding tussen die anode en die katode. Die anode en katode op dieselfde metaal of verskillende metale wees en kan ook gedurig van posisies verander. Die korrosie (roes) van yster staaf wat by 'n drom vol reënwater uitsteek is 'n tipiese voorbeeld van elektrochemiese korrosie.   By die oppervlak van die water is die konsentrasie van opgeloste suurstof uit die atmosfeer tipies hoog omdat die water daar in direkte kontak met die suurstof is. Waar die yster staaf by die water uitsteek is die volgende elektrochemiese reaksie tipies op die metaal oppervlak plaas

O2 + 2H2O + 4e- ↔ 4OH-

Die elektrone vir die vorming van die hidroksied anione word verskaf deur yster wat in oplossing gaan:

Fe ↔ Fe 2- + 2e-

Die oppervlak waar die yster elektrone afgee word die anode genoem. Die yster(ii) anione gaan in oplossing en die elektrone vloei in die metaal na die katode waar die elektrone deur die suurstof en water opgeneem word.

Die reaksie waardeur yster elektrone verloor word ook 'n oksidasie reaksie genoem en die reaksie waardeur water en suurstof elektrone opneem word die reduksie reaksie genoem.

Deur die konsentrasies van yster, suurstof en hidroksied in oplossing te meet, kan voorspel word of die reaksie sal plaasvind of nie deur gebruik van die lys van standaard reduksie potensiale en die Nernst vergelyking.

Bronne 
 Heitz E., Corrosion of Metals in Organic Solvents, Advances in Corrosion Science and Technology, (Ed. Fontana W G, Steahle R W), 4,  149 – 186 (1971).
 Fontana M G, Greene D G, Corrosion Engineering, McGraw-Hill, 3, 23, (1966).
 Piron D L, The electrochemistry of corrosion, NACE, 1 (1991).

Eksterne skakels 
 Hoe Roes en Korrosie Werk op af.eferrit.com

Korrosie