Salznebel und Korrosion von Metallen. Zusammenhang zwischen salzhaltiger Luft und Korrosion

DAS Korrosion die wir in diesem Text analysieren werden, bezieht sich auf die Zersetzungsprozess von Metallen durch elektrochemische Prozesse durch Redoxreaktionen. Diese Art von Korrosion kommt in unserem täglichen Leben sehr häufig vor, wie zum Beispiel die Bildung von Rost, der eigentlich die Eisenoxidverbindung (Fe (OH)₃), das entsteht, wenn Eisen (Reduktionsmittel) durch Sauerstoff (Oxidationsmittel) in der Luft oxidiert wird, während letztere reduziert wird.

Bei feuchter Luft läuft diese Reaktion noch schneller ab.

Die an der Rostbildung beteiligten Halbreaktionen und die Gesamtreaktion sind:

Anode (Eisenoxidation): Vertrauen_(s) → Fe²⁺ + 2e^-
Kathode (Sauerstoffreduktion): Ö₂ + 2 H₂Ö + 4 und^- → 4 OH^-

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Globale Reaktion: 2 Fe_(s) + Aus₂ + 2 H₂O → 4 Fe(OH)₂ →Fe(OH)₃ (Rost)

In Städten in Küsten- oder Küstenregionen läuft dieser Prozess viel schneller ab. Dies bedeutet einen enormen wirtschaftlichen, sozialen und technologischen Verlust für die Bevölkerung und die Regierung. Häuser, Autos, Schiffe, Metallkonstruktionen von Gebäuden und Brücken, Statuen leiden unter anderem unter Korrosion.

Studien belegen, dass in den USA jährlich rund 80 Milliarden Dollar für Korrosionsschäden ausgegeben werden. Sogar eine der größten Sehenswürdigkeiten New Yorks, die Freiheitsstatue, ist durch Korrosion bedroht. Es besteht aus einem Eisengerüst auf Kupferplatten. Da es sich in einer Meeresumwelt befindet, kommt Kupfer mit feuchter Luft in Kontakt, was zur Bildung von Hollywood (eine giftige Mischung aus Kupferhydroxid I, Kupferhydroxid II, Kupfercarbonat I und Kupfercarbonat II), die im Laufe der Zeit die Statue überzieht (grüne Schicht). Eisen ist jedoch reaktiver als Kupfer, daher reagiert es mit der gebildeten Maulbeere und verdrängt die Kupferkationen aus der Maulbeere. Dies führt zu Korrosion und erschüttert die Struktur der Statue.

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In Brasilien sind die Verluste nicht anders. Cepel (Eletrobrás Research Center) in Fortaleza gab an, dass die Nutzungsdauer eines Mastes in Küstenstädten weniger als 5 Jahre beträgt, während sie an anderen Orten 30 Jahre erreichen kann. Ganz zu schweigen von der ständigen Wartung, die an Transformatoren und anderen elektrischen Geräten durchgeführt werden muss.

Es wird geschätzt, dass etwa 20 % des jährlich produzierten Eisens verwendet werden, um korrodiertes Eisen zu ersetzen.

Aber warum beschleunigt sich der Prozess der Metallkorrosion in Küstenstädten? Liegt es nur daran, dass die Luft feuchter ist?

Tatsächlich ist es nicht nur das. An diesen Orten gibt es das Phänomen von salzige Luft, was für die Bevölkerung meist mit einem starken und charakteristischen Geruch verbunden ist, der bei Ebbe vom Meer ausgeht. Chemisch kann man jedoch sagen, dass der Salznebel aufgrund der darin gelösten Stoffe die oxidierende Wirkung des Meerwassers wäre.

Meerwasser ist nicht rein und aufgrund der Einwirkung von Wind und anderen Umweltbedingungen breiten sich die Meerwasserpartikel aus und kommen mit korrodierenden metallischen Gegenständen in Kontakt. Dieser Prozess wird beschleunigt durch Anwesenheit von Ionen in Meerwasser und Evaporiten, das sind Mikropartikel in der Luft, die Salze enthalten. Diese Ionen bilden eine Salzbrücke, die das Redox-Phänomen zwischen dem Luftsauerstoff und den Metallen ermöglicht.

Einige Verfahren werden verwendet, um Rost zu verhindern und Schäden durch Korrosion zu reduzieren. Sehen Sie sich einige von ihnen an, indem Sie den Text lesen “Korrosionsschutz für Eisen” .

Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Meersalz und Korrosion von Metallen"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/maresia-corrosao-dos-metais.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.