Ο διάβρωση που θα αναλύσουμε σε αυτό το κείμενο αναφέρεται στο διαδικασία φθοράς μετάλλων μέσω ηλεκτροχημικών διεργασιών μέσω οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων. Αυτός ο τύπος διάβρωσης είναι πολύ συνηθισμένος στην καθημερινή μας ζωή, όπως ο σχηματισμός σκουριάς, που είναι στην πραγματικότητα η ένωση οξειδίου του σιδήρου (Fe (OH)3), που σχηματίζεται όταν ο σίδηρος (αναγωγικός παράγοντας) οξειδώνεται από οξυγόνο (οξειδωτικός παράγοντας) που υπάρχει στον αέρα, ενώ ο τελευταίος μειώνεται.
Εάν ο αέρας είναι υγρός, αυτή η αντίδραση προχωρά ακόμη πιο γρήγορα.
Οι ημι-αντιδράσεις και η συνολική αντίδραση που εμπλέκεται στο σχηματισμό σκουριάς είναι:
Άνοδος (οξείδωση σιδήρου): Πίστη(μικρό) → Φε2+ + 2ε-
Κάθοδος (μείωση οξυγόνου): Ο2 + 2 Ω2Ο +4 και- → 4 ΟΗ-
Παγκόσμια αντίδραση: 2 Fe(μικρό) + Ο2 + 2 Ω2O → 4 Fe (ΟΗ)2 →Φε (ΟΗ)3 (σκουριά)
Σε πόλεις που βρίσκονται σε παράκτιες ή παράκτιες περιοχές, αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα πολύ πιο γρήγορα. Αυτό αντιπροσωπεύει μια τεράστια οικονομική, κοινωνική και τεχνολογική απώλεια για τον πληθυσμό και την κυβέρνηση. Σπίτια, αυτοκίνητα, πλοία, μεταλλικές κατασκευές κτιρίων και γεφυρών, αγάλματα, μεταξύ άλλων, υποφέρουν από διάβρωση.
Μελέτες δείχνουν ότι περίπου 80 δισεκατομμύρια δολάρια το χρόνο δαπανάται στις Ηνωμένες Πολιτείες για ζημιές που προκαλούνται από τη διάβρωση. Ακόμα και ένα από τα μεγαλύτερα αξιοθέατα της Νέας Υόρκης, το Άγαλμα της Ελευθερίας, κινδυνεύει από διάβρωση. Είναι κατασκευασμένο από σίδερο σκελετό σε χάλκινες πλάκες. Δεδομένου ότι βρίσκεται σε θαλάσσιο περιβάλλον, ο χαλκός έρχεται σε επαφή με υγρό αέρα, οδηγώντας στο σχηματισμό Χόλιγουντ (ένα τοξικό μείγμα υδροξειδίου χαλκού I, υδροξειδίου χαλκού II, ανθρακικού χαλκού I και ανθρακικού χαλκού II), το οποίο με την πάροδο του χρόνου καλύπτει το άγαλμα (πράσινη στρώση). Ωστόσο, ο σίδηρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό, οπότε αντιδρά με το σκουλήκι που σχηματίζεται, μετατοπίζοντας τα κατιόντα χαλκού από την αψιθιά. Αυτό οδηγεί σε διάβρωση και κλονίζει τη δομή του αγάλματος.
Στη Βραζιλία, οι απώλειες δεν διαφέρουν. Το Cepel (Eletrobrás Research Center), στη Φορταλέζα, ανέφερε ότι η ωφέλιμη ζωή ενός πόλου είναι λιγότερο από 5 χρόνια στις παράκτιες πόλεις, ενώ σε άλλα μέρη μπορεί να φτάσει τα 30 χρόνια. Για να μην αναφέρουμε τη συνεχή συντήρηση που πρέπει να γίνει σε μετασχηματιστές και άλλο ηλεκτρικό εξοπλισμό.
Εκτιμάται ότι περίπου το 20% του σιδήρου που παράγεται κάθε χρόνο χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του διαβρωμένου σιδήρου.
Γιατί όμως επιταχύνεται η διαδικασία διάβρωσης μετάλλων στις παράκτιες πόλεις; Είναι μόνο επειδή ο αέρας είναι πιο υγρός;
Στην πραγματικότητα δεν είναι μόνο αυτό. Σε αυτά τα μέρη υπάρχει το φαινόμενο του αλμυρός αέρας, η οποία για τον πληθυσμό συνδέεται συνήθως με μια έντονη και χαρακτηριστική μυρωδιά που προέρχεται από τη θάλασσα στην άμπωτη. Ωστόσο, χημικά, μπορεί να ειπωθεί ότι ο αλμυρός αέρας θα ήταν η οξειδωτική δράση του θαλάσσιου νερού λόγω των ουσιών που διαλύονται σε αυτό.
Το θαλασσινό νερό δεν είναι καθαρό και λόγω της δράσης του ανέμου και άλλων περιβαλλοντικών συνθηκών, τα σωματίδια του θαλασσινού νερού εξαπλώνονται, έρχονται σε επαφή με μεταλλικά αντικείμενα που διαβρώνουν. Αυτή η διαδικασία επιταχύνεται κατά παρουσία ιόντων σε θαλασσινό νερό και εξατμίσεις, τα οποία είναι μικροσωματίδια που υπάρχουν στον αέρα και περιέχουν άλατα. Αυτά τα ιόντα σχηματίζουν μια γέφυρα αλατιού, η οποία επιτρέπει το φαινόμενο της οξειδοαναγωγής μεταξύ του οξυγόνου στον αέρα και των μετάλλων.
Ορισμένες διαδικασίες χρησιμοποιούνται για την πρόληψη της σκουριάς και τη μείωση των ζημιών από τη διάβρωση. Δείτε μερικά από αυτά διαβάζοντας το κείμενο "Προστασία από τη διάβρωση του σιδήρου” .
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/maresia-corrosao-dos-metais.htm