Metalen korrosioan eragina duten faktoreak
Korrosioa metalaren eta ingurunearen arteko erreakzio kimiko baten ondorioz gertatzen den hondatze-prozesua da. Korrosioak materialen degradazioa, egitura-osotasuna murriztea eta materialen akatsa ekar ditzake. Artikulu honetan, metalen korrosioan eragina duten hainbat faktore aztertuko ditugu, eta faktore horiek nola laguntzen duten korrosio-prozesua bizkortzen edo moteltzen.
1. Metalen konposizio kimikoa
Metalen konposizio kimikoa korrosio-tasak eragiten dituzten faktore nagusietako bat da. Metal puruak metal aleazioek baino erresistentzia gutxiago izaten dute korrosioarekiko. Adibidez, altzairu herdoilgaitzak korrosioarekiko erresistentzia handiagoa du, kromoa duelako, eta honek oxido geruza babesgarri bat sortzen du bere gainazalean. Kromoaz gain, nikela eta molibdenoa bezalako elementuak gehitzen dira askotan korrosioarekiko erresistentzia hobetzeko.
2. Gainazalaren egoera
Metalezko gainazalaren egoerak ere zeregin garrantzitsua du korrosio-prozesuan. Gainazal zakarrak edo porotsuak gainazal leun eta uniformeak baino azkarrago korroditzen dira. Leuntzeko eta estaltzeko prozesuek korrosio-tasa murrizten lagun dezakete, poroak itxiz eta metalezko gainazala leunduz, ingurune korrosiboek erasotzea zailduz.
3. Ingurumena
a. Disoluzioaren konposizioa
Metal bat inguratzen duen inguruneak eragin handia du korrosio-tasan. Ioi batzuen presentziak, hala nola kloruroak, sulfatoak eta nitratoak disoluzioan, korrosio-tasa handitu dezake. Kloruroa, adibidez, oso korrosiboa da altzairu herdoilgaitzarentzat, kloruro ioiek kromo oxido geruza babeslea zeharkatu dezaketelako, zuloak edo puntuzko korrosioa eraginez.
b. pH-a
Disoluzioaren pH-ak ere garrantzi handia du. Ingurune azidoek (pH baxua) korrosioa bizkortzeko joera dute, batez ere burdina eta altzairua bezalako metaletan. Bitartean, ingurune alkalinoek (pH altua) korrosio gutxiago izan dezakete, baina ez daude guztiz libre korrosio arriskutik, batez ere disoluzioan ioi batzuk badaude.
c. Tenperatura
Inguruko tenperaturak ere eragina du korrosio-tasan. Oro har, erreakzio kimikoen abiadurak tenperaturarekin handitzen dira, beraz, korrosioa azkarragoa izan ohi da tenperatura altuagoetan. Hala ere, muga bat dago tenperatura altuek metalaren mikroegituran aldaketak eragin ditzaketenean, eta horrek korrosioarekiko erresistentzian eragina izatean.
4. Faktore elektrokimikoak
a. Elektrodo potentziala
Metal bakoitzak elektrodo potentzial estandar desberdina du. Errazago oxidatzen diren metalak (elektrodo potentzial baxuagoak dituztenak) korrosioarekiko sentikorragoak dira. Adibidez, burdinak urreak baino elektrodo potentzial baxuagoa du, eta horrek korrosioarekiko sentikorragoa bihurtzen du.
b. Korrosio galbanikoa
Korrosio galbanikoa gertatzen da elektrodo potentzial desberdina duten bi metal kontaktuan jartzen direnean eta elektrolito soluzio batean murgiltzen direnean. Elektrodo potentzial txikiena duen metalak anodo gisa jokatzen du eta azkarrago korroditzen da, elektrodo potentzial handiagoa duen metalak, berriz, katodo gisa jokatzen du eta korrosiotik babesten da.
5. Tentsio mekanikoa
Metal baten gaineko tentsio mekanikoak korrosioarekiko duen joera eragin dezake. Fenomeno horri tentsio-korrosioaren pitzadura (SCC) deritzo. SCC gertatzen da metal bat korrosio-ingurune jakin batzuetan tentsioa jasaten duenean, eta horrek pitzadurak eratzea eta ondorengo haustura ekar dezake. Adibidez, altzairu herdoilgaitzak SCC izan dezake kloruroa duten inguruneetan tentsioa jasaten duenean.
6. Babes-filma
Metal batzuek korrosio-abiadura mugatzen duen babes-oxidozko film bat sor dezakete. Film hau normalean metalak atmosferako oxigenoarekin edo inguruneko beste osagai batzuekin erreakzionatzen duenean sortzen da. Adibidez, aluminioak aluminio oxidozko geruza oso egonkorra sortzen du, metala korrosio gehiagotik babesten duena. Hala ere, baldintza batzuetan, babes-film hau kaltetu edo behar bezala ez era daiteke, metala korrosioarekiko zaurgarri utziz.
7. Mikroorganismoak
Mikroorganismo batzuek metalen korrosioan eragina izan dezakete mikrobiologikoki eragindako korrosioa (MIC) izeneko prozesu baten bidez. Bakterioek, algek eta onddoek biofilmak sor ditzakete metalen gainazaletan, oxigeno-kontzentrazio desberdintasunak eraginez edo azido sulfurikoa bezalako konposatu korrosiboak sortuz. Sufrea murrizten duten bakterioek (SRB), adibidez, sulfato ioiak hidrogeno sulfuro (H2S) bihur ditzakete, eta hori oso korrosiboa da burdinarentzat eta altzairuarentzat.
8. Lurpeko uren eta itsasoko uraren eragina
a. Lurpeko urak
Lurpeko uren konposizio kimikoa asko alda daiteke kokapen geografikoaren eta baldintza geologikoen arabera. Kloruroa bezalako mineral espezifikoak dituen lurpeko urak bertan txertatutako metalezko egituren korrosioa eragin dezake. Gainera, lurpeko uren pH-ak eta oxigeno disolbatuaren mailek ere eragina dute korrosio-tasan.
b. Itsasoko ura
Itsasoko ura oso ingurune korrosiboa da metalentzat, gatz (NaCl) eduki handia duelako, eta horrek kloruro ioiak ematen ditu korrosio prozesua bizkortzen dutenak. Gainera, itsasoko urak oxigeno disolbatua ere badu, eta horrek korrosio elektrokimikoaren erreakzioak ahalbidetzen ditu.
9. Korrosioaren aurkako babesa
Metala korrosiotik babesteko, hainbat metodo aplika daitezke. Metodo nagusietako batzuk hauek dira:
a. Estaldura
Pintura, galbanizazioa (zinka) eta plastikoa bezalako estaldura ez-metalikoen aplikazioak metala ingurune korrosiboetatik isola dezake. Estaldura hauek hesi fisiko gisa jokatzen dute, metalak elementu korrosiboekin duen kontaktua murrizten dutenak.
b. Babes katodikoa
Babes katodikoak kanpoko korronte elektriko bat aplikatzea dakar metalezko elektrodoen potentziala murrizteko, eta horrela korrosioa saihestu. Metodo hau askotan urpeko egituretan edo lurpeko hodietan erabiltzen da.
c. Korrosioaren inhibitzailea
Korrosioaren inhibitzaileak korrosio-tasa murrizteko ingurune korrosiboei gehitzen zaizkien konposatu kimikoak dira. Inhibitzaileek metalaren gainazalean babes-geruza bat eratuz edo disoluzioaren propietateak aldatuz funtzionatzen dute, korrosibo gutxiago izan dadin.
10. Kesimpulan
Hainbat faktorek eragiten dute metalen korrosioan, besteak beste, metalaren konposizio kimikoa, gainazaleko baldintzak, ingurumena, faktore elektrokimikoak, tentsio mekanikoa, babes-filmen presentzia, mikroorganismoak eta lurpeko uren eta itsasoko uraren konposizioa. Faktore hauek ulertzea ezinbestekoa da metal materialak korrosioaren degradaziotik babesteko. Babes-metodo egokiak aplikatuz, hala nola estaldurak, babes katodikoa eta korrosioaren inhibitzaileen erabilera, korrosioaren kalteak minimizatu daitezke, eta horrela metal materialen bizitza eta errendimendua luzatu daitezke hainbat aplikaziotan.
