Bahçede unutulan bir çivi, tuzlu yollardan geçen bir arabanın altı, deniz kenarındaki korkuluklar… Demirin zamanla kızıl kahverengi bir tabakayla kaplanması, kimyada korozyon denen genel olayın en tanıdık örneğidir.
Pas nedir?
Pas, demirin oksijen ve suyla tepkimeye girmesiyle oluşan sulu demir(III) oksittir. Basitleştirilmiş toplam tepkime şöyle yazılabilir:
Formüldeki “x”, pasın içindeki su miktarının sabit olmadığını gösterir.
Su ve oksijen birlikte gerekir
Paslanma bir elektrokimyasal süreçtir: Demir yüzeyinin bir bölgesinde demir atomları elektron kaybeder, başka bir bölgesinde oksijen bu elektronları alır. Su bu iki bölge arasında iyonların taşınmasını sağlar. Bu yüzden oksijeni giderilmiş suya batırılan bir demir çivi haftalarca paslanmaz; kuru havada duran demir de çok yavaş paslanır.
Tuz neden paslanmayı hızlandırır?
Tuzlu su, saf sudan çok daha iyi elektrik iletir. İyonların daha kolay taşınması elektrokimyasal tepkimeyi hızlandırır. Kışın yollara tuz dökülen bölgelerde arabaların, deniz suyuyla temas eden gemilerin ve kıyıdaki metal yapıların daha hızlı paslanmasının nedeni budur.
Pas neden demiri korumaz?
Pas gevşek ve gözenekli bir tabakadır; zamanla kabarır ve dökülür. Altındaki yeni demir yüzeyi yeniden havayla ve suyla karşılaşır, böylece paslanma içeri doğru ilerler. Alüminyum gibi bazı metallerde ise oksit tabakası sıkı ve yoğundur, metali korur.
Paslanmaya karşı korunma yolları
- Boya ve yağ: Demirin su ve havayla temasını keser.
- Galvanizleme: Demir bir çinko tabakasıyla kaplanır. Çinko demirden daha tepkin olduğu için, yüzey çizilse bile önce çinko yükseltgenir ve demiri korur. Buna kurban anot etkisi denir.
- Paslanmaz çelik: Alaşımdaki krom hızla yükseltgenerek yüzeyde çok ince ve koruyucu bir krom oksit tabakası oluşturur; bu tabaka oksijenin alttaki çeliğe ulaşmasını engeller.
- Kuru tutmak: Aletleri kullandıktan sonra kurulamak en basit ama etkili yöntemdir.