Corrosie versus roesten
Corrosie en roest zijn twee chemische processen die leiden tot desintegratie van materialen.
Corrosie
Wanneer een materiaal reageert met de externe omgeving, zal de structuur na verloop van tijd verslechteren en in kleine stukjes uiteenvallen. Uiteindelijk kan het uiteenvallen tot op atomair niveau. Dit staat bekend als corrosie. Meestal gebeurt dit met metalen. Bij blootstelling aan de externe omgeving zullen metalen oxidatiereacties ondergaan met zuurstof in de atmosfeer. Anders dan metalen, materialen zoals polymeren, kan keramiek ook desintegratie ondergaan. In dit geval staat het echter bekend als degradatie. De externe factoren die ervoor zorgen dat metalen corroderen zijn water, zuren, basen, zouten, oliën en andere vaste en vloeibare chemicaliën. Anders dan deze, corroderen metalen wanneer ze worden blootgesteld aan gasvormige materialen zoals zure dampen, formaldehydegas, ammoniakgas en zwavelhoudende gassen. De basis van het corrosieproces is een elektrochemische reactie. In het metaal waar corrosie plaatsvindt, vindt een kathodische en anodische reactie plaats. Wanneer metaalatomen worden blootgesteld aan water, geven ze elektronen af aan zuurstofmoleculen en vormen ze positieve metaalionen. Dit is de anodische reactie. De geproduceerde elektronen worden verbruikt door de kathodische reactie. De twee plaatsen waar kathodische reactie en anodische reactie plaatsvinden, kunnen afhankelijk van de omstandigheden dicht bij elkaar of ver uit elkaar liggen. Sommige materialen zijn bestand tegen corrosie, terwijl andere gevoelig zijn voor corrosie. Corrosie kan echter worden voorkomen door bepaalde methoden. Coating is een van de methoden om materialen te beschermen tegen corrosie. Dit omvat schilderen, plateren, email aanbrengen op het oppervlak, enz.
Roestend
Roesten is een chemisch proces dat veel voorkomt bij metalen die ijzer bevatten. Met andere woorden, het corrosieproces dat plaatsvindt wanneer er ijzer is, staat bekend als roesten. Om roest te laten plaatsvinden, moeten er bepaalde voorwaarden zijn. In aanwezigheid van zuurstof en vocht of water ondergaat ijzer deze reactie en vormt een reeks ijzeroxide. Deze roodbruine kleurverbinding staat bekend als roest. Roest bevat dus gehydrateerd ijzer(III)oxide Fe2O3·nH2O en ijzer (III)oxide-hydroxide (FeO(OH), Fe(OH)3). Als het roesten op één plaats begint, zal het zich uiteindelijk verspreiden en zal het hele metaal uiteenvallen. Niet alleen ijzer, maar ook de metalen die ijzer bevatten (legeringen) ondergaan roest.
Roesten begint met de overdracht van elektronen van ijzer naar zuurstof. IJzeratomen dragen twee elektronen over en vormen als volgt ijzer(II)-ionen.
Fe → Fe2+ + 2 e−
Zuurstof vormt hydroxide-ionen door elektronen op te nemen in aanwezigheid van water.
O2 + 4 e– + 2 H2O → 4 OH –
Bovenstaande reacties worden versneld in aanwezigheid van zuren. Verder, wanneer er elektrolyten zoals zouten zijn, wordt de reactie verder versterkt. Roest bevat ijzer(III)-ionen, dus het gevormde Fe2+ ondergaat een redoxreactie, waardoor Fe3+als volgt wordt verkregen.
4 Fe2+ + O2 → 4 Fe3+ + 2 O 2−
Fe3+ en Fe2+ondergaan de volgende zuur-basereacties met water.
Fe2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H+
Fe3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H+
Uiteindelijk wordt een reeks gehydrateerde ijzeroxiden gevormd als roest.
Fe(OH)2 ⇌ FeO + H2O
Fe(OH)3 ⇌ FeO(OH) + H2O
2 FeO(OH) ⇌ Fe2O3 + H2O
Wat is het verschil tussen corrosie en roest?
• Roesten is een vorm van corrosie.
• Wanneer ijzer of materialen die ijzer bevatten corrosie ondergaan, staat dit bekend als roesten.
• Roesten produceert een reeks ijzeroxide, terwijl corrosie kan resulteren in zouten of oxiden van het metaal.
