Galvanik Korozyon

24/08/2022

Korozyon:

Korozyon doğal bir olaydır. Doğal olarak gerçekeleşen tüm reaksiyonların sonucunda oluşan yapılar daha kararlıdır. Yapının kararlılığıysa özelliklerini kaybeden metal veya alaşımların sahip olduğu enerjisindeki düşmeye entropisindeki yükselmeye bağlıdır.

Korozyon; metallerin veya alaşımların sahip olduğu özelliklerini kaybederek doğada daha karalı bir hale geçmesi olayıdır. Kısaca çevrenin etkisiyle malzemenin parçalanması ve kullanılmaz hale gelmesidir.

Bu, metal malzemelere zaman içerisinde en çok hasar veren olaylardan birisidir. Korozyon sebebiyle, yapılan köprüler ve binalar çökebilmekte, boru hatları hasar görebilmektedir. Metallerin kullanıldığı herhangi bir tasarım yaparken korozyon, göz önünde bulundurulması gereken önemli bir unsurdur; çünkü yapı güvenliği ve yapının ömrü doğrudan ilgilendirmektedir.

Kısa zaman dilimleri içerisinde korozyonun etkisini görmek zordur; fakat zaman ölçeği arttıkça, korozyon dolayısıyla oluşan tahribatı çok daha net bir şekilde görmek mümkün olmaktadır.

Metallerin korozyona uğrama kolaylığı, elementten elemente farklılık göstermektedir; ancak genel olarak bir metal ne kadar aktifse, okadar kolay aşınır. Metal yüzeyi pasifleşmediği sürece, korozyon aktifliği standart elektropotansiyellerine bakarak belirleyebiliriz.

Galvanik Korozyon (Elektrokimyasal Korozyon):

Galvanik korozyon durumunda bir metalin farklı kısımları anot ve katot görevi görür. Yani aynı maddenin bir kısmı anot özelliği gösterirken, diğer kısmı katot özelliği gösterir ve bu iki parça arasında redoks tepkimesi yaşanır. Bu olay sonucunda metalin anot görevi görüp yükseltgen veya katot görevi görüp indirgenen kısımlarının yapısı bozulur.

Galvanik korozyonun meydana gelebilmesi için aşağıdaki koşullar mevcut olmalıdır

· Verilen bir sistem içerisinde farklı elektrokimyasal potansiyele sahip metaller olması

· İki metal arasında elektiriksel bir bağlantı olması

· Her iki metali birbirine bağlayan bir elektrolit olması

Galvanik eşleşmeler çoğunlukla bir tasarım veya imalat gereksinimi olarak ortaya çıkar. Galvanik korozyon meydana geldiğinde, anot olan malzeme saldırıya uğrarken, katot olan malzeme korozyona karşı korunmaktadır.

Farklı potansiyele sahip iki metalin elektrolit bir çözelti içerisinde birbirine temas etmesi, anotta katoda doğru bir elektron akışına neden olmaktadır. Anot üzerindeki korozif saldırı oldukça hızlıdır.

Korozyon Mekanizması:

Korozyon mekanizmasını incelediğimizde;

Aşama 1’de su ile temasta olan demir, bozunmaya başlar ve ardında elektron bırakarak su içerisine geçer.

Aşama 2’de elektronlar metal içerisinde Katod bölgesine transfer olur.

Aşama 3’de katod bölgesinde biriken elektronlar su içerisindeki oksijenle reaksiyona girerek OH (hidroksil) iyonlarını oluşturur.

Aşama 4’de ise su içerisinde çözünmüş olarak bulunan mineraller suyun elektrolit özelliğini artırdığından korozyon döngüsünü tamamlayarak açığa çıkan demir iyonlarının OH ile birleşmesini sağlar. Böylece korozyon mekanizması tamamlanmış olur.

Yukarıdaki şekilde metallerin elektriksel potansiyellerine ait sıralama yer almaktadır.

Daha asal olan metaller daha az korozyona uğrama riskine sahiptir.

Metaller aktifleştikçe korozyona uğrama riski artar.

Galvanik korozyonu önlemenin en açık yolu tasarım safhasında birbirine uyumlu malzemelerin seçilmesidir. Kullanılması zorunlu malzemeler birbirini galvanik korozyona sebep olabilecekse, koruyucu önlemler alınmalıdır.

Bu önlemler;

· Parçaların elektiriksel yalıtımı.

· Bağlantı yerlerini neme maruz kalmayacak bir alanda konumlandırmak.

· Bir katodu veya anotla beraber katodu kaplamak (geniş yüzey alanlarında veya birleşme yeri yakınında).

· Kimyasal yöntem ile elektron akışının kesilmesi.

Cemkimsan Kimya bünyesinde geliştirdiğimiz ve fabrikamızda ürettiğimiz bazı korozyon önleyici ürünlerimiz;

CEFOPOL 4080; Buhar kazanlarında kullanılan korozyon önleyici.

CK-229; Açık ve yarı açık devre soğutma kulelerinde kışır ve korozyon önleyici.

CK-13; Kapalı devre ısıtma ve soğutma sistemleri için korozyon önleyici.

CK-42; Kapalı devre ısıtma ve soğutma sistemleri için korozyon önleyici.

Kaynak;

Cemkimsan Kimya Ders Notları;