Rust. Av Kevin Noble/Unsplash. Falt i det fri (Public domain)

korrosjon

Korrosjon er oppløysing av metalliske materiale (metall og legeringar), hovudsakleg på grunn av spontane elektrokjemiske reaksjonar. Rust er eit folkeleg namn på produktet av korrosjon av jern.

Faktaboks

Uttale: korrosjˈon
Etymologi: av kon- og latin ‘gnage’

Korrosjon skjer ofte fordi det er gunstig energimessig at metall dannar meir stabile forbindelsar som til dømes oksid eller hydroksid. Det er ein tendens til at fabrikkerte materiale går tilbake til den opphavlege tilstanden sin slik dei finst i naturen.

Reine mekaniske faktorar som løyser opp materiale, blir ikkje rekna som korrosjon, men mekanisk påverknad kan gi opphav til spesielle korrosjonsformer, som til dømes spenningskorrosjon.

Korrosjon har store økonomiske konsekvensar i moderne samfunn. Det er derfor viktig å nytte gode metodar for korrosjonsbeskyttelse saman med fornuftige val av materiale.

Typar korrosjon

Allmenn korrosjon (våt korrosjon, elektrolytisk korrosjon)

Den vanlegaste forma for korrosjon skjer når metall er i kontakt med vatn.

Ved korrosjon av jern i kontakt med vatn kan denne oksidasjonsreaksjonen skje:

Fe → Fe²⁺ + 2e^-

Samtidig skjer det ein reduksjonsreaksjon som i dei fleste tilfelle vil vere utvikling av hydrogengass eller reduksjon av oppløyst oksygen som kjem frå luft:

2H⁺ + 2e^- → H₂

1/2O₂ + 2H⁺ + 2e^- → H₂O

Eventuelt kan toverdig jern oksiderast vidare etter følgjande reaksjon:

Fe²⁺ + 3/2H₂O → 1/2Fe₂O₃ + 3H⁺ + e^-

Allmenn korrosjon gir ofte tilnærma jamn oppløysing over heile overflata som er i kontakt med vatn. Rust kan i praksis vere ei blanding av fast jernoksid (Fe₂O₃) og løyseleg jernhydroksid (Fe(OH)₃). Kva for nokre korrosjonsprodukt som blir danna, er i stor grad avhengig av pH-verdien i vatnet. I nokre tilfelle kan danning av oksid gi beskyttelse mot vidare korrosjon ved passivering av overflata. Dette gjeld i høg grad aluminium, som dannar eit tynt sjikt av aluminiumoksid (Al₂O₃) ved kontakt med luft.

Lokalisert korrosjon (punktkorrosjon, pittingkorrosjon)

Denne forma for korrosjon er utbreidd for metall som dannar oksidsjikt. Dersom små delar av det beskyttande oksidsjiktet blir løyst eller blir borte, kan korrosjon starte i desse punkta. Dette er ein viktig korrosjonstype spesielt for aluminiumlegeringar.

Spaltkorrosjon er ei form for lokalisert korrosjon som oppstår i spalter der oksygen ikkje slepp til. Dette vil forhindre danning av eit beskyttande oksidsjikt.

Galvanisk korrosjon

Denne korrosjonsforma skjer dersom to ulike metall er i kontakt og er omgitt av elektrolyttar. Det mest uedle metallet vil verke som ein anode og løyse seg elektrokjemisk, medan det skjer ein reduksjonsreaksjon på overflata av det edlare metallet.

Ein kan vurdere moglegheita for galvanisk korrosjon ved å sjå på plasseringa av ulike elektrodereaksjonar i spenningsrekkja.

Spenningskorrosjon

Spenningskorrosjon oppstår som følgje av mekanisk belastning. Dette kan gi sprekkdanningar og føre til store øydeleggingar av metalliske materiale.

Liknande korrosjonsformer der det går føre seg mekanisk påverknad og elektrokjemiske reaksjonar, er erosjonskorrosjon og utmattingskorrosjon.

Atmosfærisk korrosjon

Oksygen i luft kan reagere direkte med metall og føre til korrosjon. For jern eller stål kan følgjande reaksjonar skje:

Fe + 3/4O₂ → 1/2Fe₂O₃

Fe + 2/3 O₂ → 1/3Fe₃O₄

Korrosjonen skjer vanlegvis langsamare i luft samanlikna med våt korrosjon.

Beskyttelse mot korrosjon

På grunn av dei store kostnadene og i nokre tilfelle store ulykker som korrosjon forårsakar, er det avgjerande at ein nyttar gode metodar for å avgrense korrosjonen. I nokre tilfelle er det viktig å unngå fukt.

Belegging av metallet med eit anna metall, eventuelt måling, lakk eller anna overflatebehandling, er vanlege metodar for å avgrense korrosjon.

Ein kan oppnå katodisk beskyttelse ved bruk av offeranode eller ved å påtrykkje straum med ein hjelpeelektrode. Dette kan eliminere korrosjon, men krev ei viss overvaking.

Anodisk beskyttelse går ut på å påtrykkje eit potensial for å produsere eit bekyttande oksidsjikt på metalloverflata.

Tilsetjing av såkalla inhibitorar til vassløysninga kan òg nyttast for korrosjonsbeskyttelse.

I tillegg vil det vere aktuelt å optimalisere design av konstruksjonar og velje rett materiale. Korrosjonsovervaking kan òg bidra til å avgrense følgjene av korrosjon, spesielt i samband med offshoreaktivitet.

Les meir i Store norske leksikon

rust

Kommentarer (1)

18. mars 2009 skrev Gard Orvik Nilssen

Kan dere opplaste litt informasjon/eksempler om korrosjon på materialer som ikke er metaller?

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Elektrokjemi

Geir Martin Haarberg

Professor, NTNU – Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet