Corrosie

1. Corrosie Volgendepagina

2. Inleiding Deze module is bestemd voor iedereen die wat meer wil weten over corrosie en de bestrijding ervan. Auteur: Bertil Scholte Lubberink

3. Voorwoord • Door middel van deze leertaak wordt een goed inzicht verkregen in de verschillende vormen van corrosie en de bestrijding ervan. • Om deze module door te werken moet in ieder geval de basiskennis van verschillende materialen begrepen zijn. Literatuurlijst:Roloff/ Matek Machine onderdelen ISBN 90 395 04687. Internet Handboek installatietechniek ISBN 90-9006977-1 Materiaalkunde voor technici (Budinski) ISBN 9039513252 Werktuigbouwkunde, Materialen semester 1-6 ISBN 9023842170 Volgende pagina

4. Aanduidingknoppen stoppen naar volgende pagina terug naar inhoudsopgave terug naar vorige pagina antwoordkeuze terug naar vraag

5. Inleidingmodule • In de module vind je vragen en opdrachten over de theorie achter corrosie en opdrachten over hoe je corrosie kunt herkennen en bestrijden. • Deze theorie vind je in deze les maar ook in de boeken die op de vorige bladzijde staan. • Door de aanwijzingen te volgen bij deze module ben je in staat om:Leerdoelen………

6. Door de aanwijzingen te volgen bij deze module ben je in staat om: • onderscheid te maken tussen verschillende vormen van corrosie. • de verschijningsvormen van corrosie te herkennen. • de achterliggende theorie van corrosie te verklaren. • de juiste keuze van bescherming hiervan te kiezen. • potentiaalverschillen te kunnen meten van verschillende materiaalsoorten. • onderscheid te kunnen maken tussen anodische en kathodische metalen. • te kunnen plannen, oriënteren en evalueren van de leertaak. • de veiligheidsaspecten bij corrosie te kunnen inschatten. • zelfstandig informatie vergaren, te ordenen en te schiften op belangrijkheid, hierbij gebruikmakend van de moderne informatietechnologie • goede onderlinge verbanden te leggen • projectmatig te werken • samen te werken met medestudenten

7. Deze module draagt bij aan de volgende beroepscompetenties: De werktuigbouwkundige is in staat op adequate wijze: • zijn eigen werkzaamheden voor te bereiden • corrosie te herkennen als een probleem • corrosie te bestrijden • afspraken te maken • veilig en milieubewust te werken • zorg te dragen voor kwaliteit • samen te werken • tijdens werkzaamheden te communiceren • over de werkzaamheden te rapporteren • klantgericht te handelen • om te gaan met problemen • beroepscompetenties te blijven ontwikkelen

8. Modulewijzer • Lees de tekst zorgvuldig door en bekijk de foto’s. • Maak een planning en laat deze beoordelen door je vakdocent of tutor. • Neem de (oefen)vragen en opdrachten aandachtig door en maak deze zoals er wordt gevraagd. Lever deze nadat je ze gemaakt hebt in bij je vakdocent. De oefenvragen hoef je niet in te leveren. • Tijdens het werken aan de module moet je de planning blijven controleren. • Haal de betekenis van moeilijke begrippen uit de tekst. • Werk elk deel volledig af voordat je aan het volgende deel begint. • In de module zitten twee practicumopdrachten, die je in het practicumlokaal maakt. • Voor deze theoriemodule zijn 10 lesuren van 50 minuten beschikbaar. • Voor de practicummodule zijn 4 lesuren van 50 minuten beschikbaar. • De opdrachten beginnen met muziek, zet een koptelefoon op wanneer er meerder mensen in dezelfde ruimte aanwezig zijn.

9. Nu volgt de leermodule corrosie Veel succes

10. Inleiding corrosie Wat is corrosie Opdrachten 1.1 Chemische corrosie Elektrochemische corrosie Elektrolyten Opdracht 1.2 Spanningsreeks Spanningsreeks (Edelheidsreeks) ten opzichte van standaard H2-elektrode Opdracht 1.3 Opdracht 1.4 (practicumopdracht) De oorzaken van corrosie bij metalen De oorzaken van corrosie bij kunststoffen De oorzaken van corrosie bij keramische materialen Opdracht 1.5 Vormenvan corrosie Gelijkmatige corrosie Opdracht 2.1 Putvormige corrosie Opdracht 2.2 Spleetcorrosie Opdracht 2.3 Galvanische of contactcorrosie Opdracht 2.4 (practicumopdracht) Corrosiebestrijding Opdracht 3.1 Corrosiebestrijding ontwerp Kathodische bescherming Opdracht 3.2 Corrosiebestrijding met behulp van oppervlaktebehandeling Deklagen van zink Organische deklagen Anodiseren Fosfateren Opdracht 3.3 Inhoud • Opdracht 2.1 • Putvormige corrosie • Opdracht 2.2 • Spleetcorrosie • Opdracht 2.3 • Galvanische of contactcorrosie • Opdracht 2.4 (practicumopdracht) • Corrosiebestrijding • Opdracht 3.1 • Corrosiebestrijding ontwerp • Kathodische bescherming • Opdracht 3.2 • Corrosiebestrijding met behulp van oppervlaktebehandeling • Deklagen van zink • Organische deklagen • Anodiseren • Fosfateren • Opdracht 3.3 • Inleiding corrosie • Wat is corrosie • Opdrachten 1.1 • Chemische corrosie • Elektrochemische corrosie • Elektrolyten • Opdracht 1.2 • Spanningsreeks • Spanningsreeks (Edelheidsreeks) ten opzichte van standaard H2-elektrode • Opdracht 1.3 • Opdracht 1.4 (practicumopdracht) • De oorzaken van corrosie bij metalen • De oorzaken van corrosie bij kunststoffen • De oorzaken van corrosie bij keramische materialen • Opdracht 1.5 • Vormenvan corrosie • Gelijkmatige corrosie Klik op regel om naar desbetreffend hoofdstuk te gaan

11. Deel 1: Wat is Corrosie Doel deel 1: • De achterliggende theorie van corrosie te verklaren. • Potentiaalverschillen te kunnen meten van verschillende materiaalsoorten. • Onderscheid kunnen maken tussen anodische en kathodische metalen. • Het kunnen plannen, oriënteren en evalueren van de leertaak. Instructie: • De vragen en opdrachten bij deel 1 maak je individueel. • Neem deel 1 eerst globaal door en kijk wat je allemaal moet doen? • Bestudeer daarna deel 1 van deze leertaak. • Maak voor jezelf een planning (tijdpad) hoe je dit deel aan gaat pakken. • Maak een afspraak met je docent voor een gesprek over de planning. • Lever nadat je de vragen en opdrachten van deel 1 hebt gemaakt in bij je vakdocent en laat dit aftekenen op je beoordelingsformulier .

12. Beoordeling deel 1 • Je wordt beoordeeld door je vakdocent. De beoordeling gebeurt op de volgende manier: • Controleer voordat je het te beoordelen werk inlevert of je aan alle randvoorwaarden hebt voldaan. • Je vakdocent controleert of je aan alle randvoorwaarden hebt voldaan. Alleen dan beoordeelt hij je werk. • Het te beoordelen werk bestaat uit: • Vragen • Opdrachten • Bewijzen die aantonen dat vastgelegde afspraken zijn nagekomen. • Je vakdocent geeft per beoordelingscriterium zijn oordeel. • Bespreek met de vakdocent de uitkomst van de beoordeling. Klik hier voor een beoordelingsformulier van deel 1

13. Inleidingcorrosie • Wanneer ijzer wordt blootgesteld aan de buitenlucht gaat het geleidelijk over in een bruin, poreus product, roest. Ook veel andere metalen worden op soortgelijke wijze aangetast. Men spreekt dan meestal niet van roesten, maar van corrosie. • De corrosieproducten van koper zijn zwart of groen, van zink en lood zijn ze grijs en van aluminium zijn ze wit of geelwit en poederachtig. In al deze gevallen blijkt dat een deel van het metaal wordt omgezet in corrosieproducten en dat daarbij metaal verloren gaat. In veel gevallen kunnen daarbij gaten en putten ontstaan. Koper slaat groen bij corrosie

14. Inleiding corrosie • Bij onderzoek blijkt dat steeds de omgeving, het milieu, medewerking moet verlenen om corrosieverschijnselen mogelijk te maken. Dit milieu kan zijn de atmosfeer, water en een grote reeks chemische producten.Onderzoek heeft verder uitgewezen dat veel corrosieverschijnselen niet alleen chemische verschijnselen zijn, maar dat zich daarbij ook elektrische processen afspelen. Men spreekt dan van elektrochemische corrosie.Corrosie is vrijwel nooit gewenst.Corrosie gaat altijd uit van het oppervlak van het metaal en vreet dan naar binnen. Een straatlantaarn die is aangetast door corrosie

15. Wat is corrosie • Corrosie is de achteruitgang van een materiaal of van de eigenschappen van een materiaal als gevolg van een reactie van de omgeving. Corrosie is in het algemeen een ongewenste chemische aantasting van een metaal door zijn omgeving.

16. Opdracht 1.1 • Maak bij de opdrachten gebruik van leerboeken, vakliteratuur en internet. • Vraag 1: Noem enkele voorbeelden van producten die corroderen. • Vraag 2: Wat is een zuivere stof? Zoek dit op in boeken of op internet. • Vraag 3: Zoek op welke zuivere stoffen er zoal voorkomen in de vrije natuur. Noem er minstens 3. • Vraag 4: Als ijzer verandert in roest, hoe noemen we dat dan? • Vraag 5: Wat is de definitie van corrosie? • Opdracht 1: Ga op zoek naar een concreet voorbeeld uit je eigen omgeving waar corrosie een rol speelt. Maak hier een foto van. • Druk op de link antwoordenblad en maak de vragen. • Lever deze vervolgens in bij je vakdocent

17. Chemische corrosie • Corrosie van metaal is gewoonlijk een elektrochemisch proces, maar je kunt ook gewoon te maken hebben met een chemische aantasting. Dit noemen we chemische corrosie. Hierbij gaat een metaal een verbinding aan met zuurstof. Bijvoorbeeld: • 2Fe + 02 2FeO • Chemische corrosie houdt dus in dat materialen zuiver scheikundig reageren met andere stoffen. • Onedele metalen worden aangetast door zuren. Zelfs goud kan door een mengsel van zoutzuur en salpeterzuur (koningswater) worden aangetast • Veel materialen verbinden zich met zuurstof, vooral bij hoge temperaturen. • Daarom gebruiken we beschermgassen of soldeerpasta die deze oxidatie moeten voorkomen, als we lassen of solderen Staal dat door zout water is gaan roesten Beschermgas bij het lassen

18. Elektrochemische corrosie • Wat er bij elektrochemische corrosie gebeurt, is dat de atomen van het metaal geoxideerd worden tot ionen: Er stromen elektronen van de anode naar de kathode, waar ze deel kunnen nemen aan een reductieproces. • In de elektrochemie betekent oxidatie het verlies van elektronen: • (Fe Fe2+ + 2 e- ) • Het atoom dat de elektronen verliest wordt een ion. Het omgekeerde proces, dus het proces waarbij een metaalion door de opname van één of meer elektronen weer een metaalatoom wordt noemen we reductie: • (Fe2+ + 2 e- Fe). • In de elektrochemische industrie is de anode (minst edele) altijd de plaats waar de oxidatie plaatsvindt, terwijl reductie plaatsvindt aan de kathode (edelste). • Als we bedenken dat de corrosiereacties elektrochemisch van aard zijn dan kunnen we de elektrochemische celals voorbeeld nemen. anode kathode Elektrochemische corrosie

19. Elektrolyten • Een noodzakelijke voorwaarde voor het optreden van elektrochemische corrosie is de aanwezigheid van een elektrolyt. Vloeistoffen geleiden elektriciteit door de verplaatsing van ionen. Dat water een goede geleider, komt doordat water meestal ionen van opgeloste mineralen, en waterstofionen (H+) en hydroxylionen (OH-) bevat. • Bij atmosferische corrosie dient de waterdamp als elektrolyt. Dat metaal in een woestijnklimaat weinig roest, wordt verklaard door de lage luchtvochtigheid: droge lucht is een slechte elektrolyt. Bij elektrochemische corrosie is een elektrolyt noodzakelijk

20. Staal koper Galvanisch element elektronen stroom (bescherm)stroom water + zuur (elektrolyt) Anode (Gaat eraan) Kathode

21. Meerkeuzevraag 1 (oefening) Onder chemische corrosie wordt verstaan: Reactie met een elektrolyt Reactie met een inhibitor Reactie van een metaal met zuurstof Reactie van metalen onderling

22. Opdracht 1.2 • Vraag 1: Wat betekent in de elektrochemie oxidatie en wat gebeurt er dan ? • Vraag 2: Wat betekent in de elektrochemie reductie en wat gebeurt er dan? • Vraag 3: Wat is het verschil tussen kathode en anode. • Vraag 4: Geef aan wat het verschil is tussen chemische corrosie en elektrochemisch corrosie. • Vraag 5: Waarom worden er tijdens het lassen en solderen beschermgassen of beschermstoffen gebruikt? • Opdracht 2: Zoek op internet naar foto’s van chemische corrosie en van elektrochemische corrosie en voeg deze bij de vragen. • Druk op de link antwoordenblad en maak de vragen. • Lever deze vervolgens in bij je vakdocent

23. Spanningsreeks • Alle metalen vertonen onder bepaalde omstandigheden corrosieverschijnselen, het ene materiaal heviger dan de andere. Sommige materialen worden gemakkelijk aangetast de ander juist wat moeilijker. • We rangschikken metalen in een volgorde, waarbij het meest onedele voorop staat en de meest edele achteraan. Er ontstaat een edelheidsreeks die de elektrochemische spanningsreeks wordt genoemd. • Dit wordt vaak gemeten ten opzichte van de koper/kopersulfaat- elektrode (CU/CUSO4). Zo is magnesium een zeer onedel materiaal en platina een edel metaal Platina komt in de natuur voor als een zuiver stof en is daardoor een edelmetaal Magnesium is een onedel materiaal en is een anodische materiaal.

24. Spanningsreeks (Edelheidsreeks) ten opzichte van standaard H2-elektrode (waterstofelektrode) Onedeler edeler Klik hier voor de printversie van deze tabel

25. Meerkeuzevraag 2 (oefening) • Welk element zal het snelst corroderen door de reactie met zuurstof uit de omgeving Koper Magnesium Platina IJzer

26. Opdracht 1.3 • Hieronder worden een aantal uitspraken gedaan. Geef in de rechterkolom door middel van een X aan de uitspraak juist of niet juist is. Geef tevens aan wat het potentiaalverschil is tussen deze twee metalen. • Aluminium is edeler dan IJzer Ja/Nee • Magnesium is edeler dan Nikkel Ja/Nee • Nikkel is edeler dan Tin Ja/Nee • Zink is onedeler dan Aluminium Ja/Nee • Tin is edeler dan IJzer Ja/Nee • Lood is edeler dan Koper Ja/Nee • Aluminium is edeler dan Lood Ja/Nee • Koper is onedeler dan Aluminium Ja/Nee • Link naar de printversie van deze opdracht, Maak deze en lever deze in bij de vakdocent

27. Opdracht 1.4 (practicumopdracht) Practicumopdracht In de voorgaande tabel kun je de spanningsreeks aflezen ten opzichte van de waterstofelektrode. Maar omdat het spanningsverschil vaak wordt gemeten ten opzichte van de koper/kopersulfaat- elektrode (CU/CUSO4), ga jij dat ook doen. • Vraag bij de vakdocent om de benodigde spullen. • Wat heb je nodig: • Zout • Bak voor water • voltmeter met meetbereik van ca. 3 Volt • koper/kopersulfaat- elektrode (CU/CUSO4) • Metalen voor de potentiaalmeting • Hiervoor neem je staal, koper, zink, aluminium en magnesium. Voltmeter Metalen voor potentiaalmeting Koper/ kopersulfaat elektrode Vervolg practicumopdracht zie volgende dia

28. Opdracht 1.4 (practicumopdracht) • Wat moet je doen • Vul de bak met water en voeg daar 3 theelepels zout aan toe. • Roer dit zolang tot het zout is opgelost in het water. • Sluit de elektrode en het materiaal dat je gaat meten aan op de meter zoals op de figuur 1 onder staat aangegeven en zet de draaiknop op 2 volt gelijkspanning. • Sluit het metaal dat je wilt meten aan op V/Ώ (zie figuur 1) • Zet nu de koper/kopersulfaat-elektrode en het te meten metaal in het elektrolyt zoals aangegeven op figuur 2. • Opmerking: de koper/kopersulfaat-elektrode mag niet liggen en moet ook recht op staan wanneer deze niet wordt gebruikt. • Noteer op je invulblad welke spanning je meet en maak foto’s van je experiment. • Vergelijk dit met de bestaande potentiaalreeks en schrijf op wat het verschil is. Figuur 2 • Link naar de printversie van deze opdracht, maak deze en lever deze in bij de vakdocent Figuur 1

29. De oorzaken van corrosie bij metalen • De vraag hoe het komt dat metalen corroderen kan op verschillende manieren worden beantwoord. Een eenvoudige uitleg is dat een metaal corrodeert doordat het als zuiver metaal niet in zijn natuurlijke toestand verkeert: Het corroderende metaal probeert terug te keren tot de ertsvorm waarin het oorspronkelijk opgedolven is. • Bijna elk metaal wordt in de natuur aangetroffen als verbinding, bijvoorbeeld als oxide of sulfide. Slechts een klein aantal metalen (zoals goud komen in de natuur in metallische vorm voor, maar alle metalen die aan ertsen zijn ontleend, keren als ze de kans krijgen tot de ertsvorm terug. Deze terugkeer tot de natuur manifesteert zich als processen die we corrosie noemen. Roestige pijp Goud (edelmetaal)

30. Meerkeuzevraag 3 (oefening) • Goud en platina noemen we edelmetalen, omdat ze bijna niet corroderen. Dat komt omdat ze in de natuur voorkomen als: Erts Oxide Sulfide Zuiver metaal

31. De oorzaken van corrosie bij kunststoffen • In het geval van kunststoffen en keramische materialen is er niet zo’n duidelijke terugkeer naar een natuurlijke toestand. Bij corrosie van kunststoffen worden de bindingen in en tussen de organische moleculen waaruit de kunststof bestaat, aangetast door omgevingsinvloeden. Een kunststof roest niet en de achteruitgang bestaat vaak vooral uit het verlies van eigenschappen. • Een veel voorkomende vorm van corrosie van materialen van kunststof is het verouderen van rubber. In elke autoband die meer dan drie a’vier jaar oud is, ontstaan haarscheurtjes en barsten. • De oorzaak is meestal aantasting door ozon in combinatie met UV-licht in de lucht Poreus ventiel bij een achterband van een auto.

32. De oorzaken van corrosie bij keramische materialen • Keramische materialen bestaan vaak uit verbindingen die ook in de natuur voorkomen zoals oxiden en sulfiden, en worden daarom door de meeste omgevingsinvloeden betrekkelijk weinig aangetast. Dat kunststoffen en keramische materialen zich op het van corrosie anders gedragen dan metalen, komt ook doordat ze slechte geleiders van elektriciteit zijn. De corrosieprocessen die in metalen voorkomen zijn vaak elektrochemisch van aard, en kunnen dus alleen plaatsvinden als er elektronen door het materiaal kunnen stromen. Keramische materialen zijn slechte geleiders en zijn daardoor veel minder vatbaar voor elektrochemische corrosie dan metalen. • Ze corroderen wel, maar niet zo gemakkelijk. Glascorrosie bij een hotelraam

33. De oorzaken van corrosie bij keramische materialen • Een bekend voorbeeld van corrosie van een keramisch materiaal is de corrosie die de glasbekleding in een keukenboiler ondergaat. De gebruiker mag van geluk spreken als de glasbekleding tien jaar meegaat. Toch bevat zo’n tank alleen maar water, maar dit is al genoeg , want glas wordt door water langzaam aangetast. • Corrosie van metalen heeft dus een andere oorzaak dan corrosie van kunststoffen en keramische materialen Glascorrosie dat een regenboogeffect veroorzaakt De ramen aan de linkerzijde zijn aangetast door glascorrosie

34. Opdracht 1.5 • Vul de leegstaande plekken van de onderstaande zinnen in. • Vraag 1: Bij corrosie van kunststoffen worden de bindingen in en tussen de organische moleculen waaruit de kunststof bestaat, aangetast door ………………………... • Vraag 2:Een kunststof …………..niet en de achteruitgang bestaat vaak vooral uit het verlies van …………………... • Vraag 3: In elke autoband die meer dan drie a’vier jaar oud is, ontstaan ………….. en ………….. • Vraag 4: De oorzaak van corrosie bij kunststoffen is meestal aantasting door ………….. in combinatie met …………… in de lucht • Vraag 5: Dat kunststoffen en keramische materialen zich op het van corrosie anders gedragen dan metalen, komt ook doordat ze …………………………van elektriciteit zijn. • Vraag 6: De corrosieprocessen die in metalen voorkomen zijn vaak …………………. van aard, en kunnen dus alleen plaatsvinden als er ………………….. door het materiaal kunnen stromen. • Vraag 7: Keramische materialen zijn slechte geleiders en zijn daardoor veel minder vatbaar voor ……………………… corrosie dan metalen. • Opdracht 3: Zoek een stuk rubber dat poreus is geworden en neem dit mee naar school. Vergelijk dit met rubber dat niet is aangetast. Waarom is het poreus worden van rubber gevaarlijk. Geef hiervan een voorbeeld. • Link naar de printversie van deze opdracht, maak deze en lever deze in bij de vakdocent

35. Nabespreking deel 1 • Je bent nu aan het einde gekomen van het eerste deel van deze leertaak en maak een korte evaluatie van dit deel en beantwoord daarbij de volgende vragen: • Zijn de doelen bereikt? • Hoe heb je jezelf georiënteerd? • Klopte het tijdpad? • Hoe heb je deel 1 in zijn geheel aangepakt? • Kon je de informatie gemakkelijk vinden? • Wat is de conclusie en wat zijn de verbeterpunten? • Lever deze evaluatie in bij je docent. • Neem de verbeterpunten mee naar deel 2.

36. Deel 2: vormen van corrosie Doel: • Onderscheid kunnen maken tussen verschillende vormen van corrosie. • De achterliggende theorie van corrosie te verklaren. Instructie: • De vragen en opdrachten bij deel 2 maak je individueel. • Neem deel 2 eerst globaal door en kijk wat je allemaal moet doen? • Bestudeer daarna deel 2, de theorie achter corrosie en verzamel leerboeken over corrosie. Vraag hiernaar bij je docent. Kijk ook eens op het internet. • Maak voor jezelf een planning (tijdpad) hoe je dit deel aan gaat pakken. • Maak een afspraak met je docent voor een gesprek over de planning. • Lever nadat je de vragen en opdrachten van deel 1 hebt gemaakt in bij je vakdocent en laat dit aftekenen op je beoordelingsformulier .

37. Beoordeling deel 2 • Je wordt beoordeeld door je vakdocent. De beoordeling gebeurt op de volgende manier: • Controleer voordat je het te beoordelen werk inlevert of je aan alle randvoorwaarden hebt voldaan. • Je vakdocent controleert of je aan alle randvoorwaarden hebt voldaan. Alleen dan beoordeelt hij je werk. • Het te beoordelen werk bestaat uit: • Vragen • Opdrachten • Bewijzen die aantonen dat vastgelegde afspraken zijn nagekomen. • Je vakdocent geeft per beoordelingscriterium zijn oordeel. • Bespreek met de vakdocent de uitkomst van de beoordeling. Klik hier voor een beoordelingsformulier van deel 2

38. oxidelaag materiaalstructuur beschermlaag oxide oxide Al-klinknagel Water (elektrolyt) Cu-plaat oxide Vormenvancorrosie • Er zijn een aantal verschijningsvormen van corrosie waarvan de meeste deskundigen vier belangrijke vormen onderscheiden. • Deze vier belangrijke vormen zijn: • Gelijkmatige corrosie • Putvormige corrosie • Spleetcorrosie • Galvanische of contactcorrosie

39. Gelijkmatigecorrosie • Is een metaaloppervlak geheel en gelijkmatig bedekt met een corrosielaag dan is er sprake van gelijkmatige corrosie. Er is over het algemeen niet veel materiaal omgezet naar een corrosieproduct. • Het corrosieproces gaat ook niet zo snel en de corrosielaag is snel te verwijderen. • De sterkte van de constructie wordt door gelijkmatige corrosie nauwelijks beïnvloed. Gelijkmatige corrosie

40. Gelijkmatige corrosie • Gelijkmatige corrosie is de eenvoudigste vorm van corrosie. De aantasting kan een elektrochemisch karakter hebben, maar kan ook gewoon directe aantasting zijn. Directe aantasting wil zeggen dat er geen filmlaag aanwezig is dat voor elektrochemische celwerking zorgt. • De meeste kunststoffen en keramische materialen corroderen door directe aantasting omdat dit slechte geleiders van elektronen zijn. • De meest voorkomende gevallen van gelijkmatige corrosie zijn die waarin elektrochemische reacties optreden. Gewoon roesten aan de atmosfeer kan een gelijkmatig karakter hebben en de elektrochemische reactie gaat dan tussen metaalkorrels en korrelgrenzen. De volgende stappen laten dit zien. Gelijkmatige corrosie

41. Gelijkmatige corrosie • Stap 2. De waterdruppel bevat ook zuurstofmoleculen uit de lucht. Deze kunnen reageren met de elektronen die zijn vrijgekomen uit de halfreactie van ijzer (zie stap 1). Bij deze reactie ontstaan hydroxide-ionen. • Stap 1. Aan het ijzeroppervlak stelt zich een evenwicht in. De ijzerionen lossen op in water. De elektronen kunnen worden doorgegeven door het oppervlak van de ijzeren plaat, op dezelfde wijze als dat ze door een draad in een elektrochemische cel zouden gaan. • Stap 3. De waterdruppel bevat nu ijzerionen en hydroxide-ionen. Deze vormen een neerslag van ijzerhydroxide. Onder invloed van water en zuurstof kan het ijzerhydroxide verder worden geoxideerd tot roest (ijzeroxide).

42. Hoe voorkom je gelijkmatige corrosie. • Gelijkmatige corrosie kan worden voorkomen door de elektrolyt te verwijderen dat voor elektrochemische reacties kan zorgen. In de meeste gevallen is dit zuurstof. • Of door een materiaal te kiezen dat tegen de corrosieve stof bestand is. • Hierbij zou je kunnen denken aan roestvast staal in plaats van staal. Let er wel op dat niet overal kan., bijvoorbeeld bij zwembaden.

43. Opdracht 2.1 • Maak bij de opdrachten gebruik van leerboeken, vakliteratuur en internet. • Vraag 1: Hoe kan je zien wanneer er sprake is van gelijkmatige corrosie? • Vraag 2: De aantasting kan een elektrochemisch karakter hebben, maar kan ook gewoon directe aantasting zijn. Wat wordt verstaan onder directe aantasting? • Vraag 3: Hoe kun je gelijkmatige corrosie voorkomen? • Opdracht 3: Zoek in je omgeving thuis naar een voorbeeld van gelijkmatige corrosie en maak hier foto’s van. • Druk op de link antwoordenblad en maak de vragen. • Lever deze vervolgens in bij je vakdocent

44. Putvormige corrosie • Putvormige corrosie is eenvoudig te definiëren als plaatselijke beschadigingen door corrosie, gekenmerkt door putten in het oppervlak (zie figuur). Deze vorm van corrosie is bijzonder verraderlijk omdat de aantasting zich in hele kleine gebiedjes concentreert. Het bijzondere hierbij is dat de aantasting zich niet over het oppervlak verplaatst, maar in het materiaal dringt. • Er ontstaan kratervormige naaldscherpe putten die zeer diep het materiaal in gaan. Soms is het oppervlak van deze putjes zo klein dat deze met het blote oog nauwelijks te zien zijn. Putvormige corrosie treedt vaker op in stilstaande oplossingen dan in oplossingen die in beweging zijn; de putten lijken zich voort te planten. Putvormige corrosie

45. Putvormige corrosie • De oorzaak is de aanwezigheid van inhomogeniteiten op het oppervlak. Uit de waarnemingen blijkt dat putvormige corrosie begint in bepaalde kernen, zoals kleine hiaten in een beschermende film, insluitsels of krassen. Op deze plaatsen komt het chemisch actieve metaal aan de oppervlakte. Op de plaats in wording krijgt de oplossing een steeds hogere concentratie aan metaalionen, en er migreren extra ionen van de corrosieve stof naar de put die nog meer metaal in oplossing brengen. Een put lijkt op een hyperactieve corrosiecel die zich tot een heel klein gebied beperkt. • Het element chloor speelt hierbij een belangrijke rol. Chloor is in staat de homogene plekjes anodischer te maken. De rest van het oppervlak kan niet door de chloor worden aangetast en de gebieden rond de putten vertonen daardoor weinig sporen van aantasting. Daarom gaat de aantasting op deze plaatsen het materiaal in. • In de meeste gevallen is putvormige corrosie een gevolg het chemische karakter van de omgeving. Putvormige corrosie van koelpijpen

46. Hoe voorkom je putvormige corrosie • Voor toepassingen waarin er corrosieve stoffen zijn die gemakkelijk putvormige corrosie kunnen veroorzaken, gebruikt men gewoonlijk geen metalen die voor dit soort corrosie vatbaar zijn. Zo is bijvoorbeeld bekend dat bij austenitische RVS soorten in zout water putvormige corrosie ontstaat. Deze zal men dus niet toepassen bij toepassingen op zee.

47. Opdracht2.2 • Vraag 1: Wat zijn de belangrijkste kenmerken van putcorrosie? • Vraag 2: Waar treedt putcorrosie meestal op en wat ontstaat er dan? • Vraag 3: Wat is de oorzaak van putcorrosie? • Vraag 4: Welk element speelt een belangrijke rol bij putcorrosie en waarom is dit zo? • Vraag 5: Waarom gebruikt men geen austenitische RVS soorten op zee? Druk op de link antwoordenblad en maak de vragen. Lever deze vervolgens in bij je vakdocent

48. Spleetcorrosie • Ook spleetcorrosie is een vorm van plaatselijke aantasting. Bij spleetcorrosie concentreert de aantasting zich op spleten tussen een metaaloppervlak en een ander (metallisch of niet-metallisch) oppervlak. • De corrosieve stof bevindt zich in de spleet en maakt met een van beide kanten contact. • Spleetcorrosie treedt veel op tussen slecht afdichtende buisflenzen en onder boutkoppen, aanzetstukken en fittingen die zijn ondergedompeld in een vloeistof. Spleetcorrosie Spleetcorrosie bij aangetaste schroefdraad

49. Spleetcorrosie • Algemeen wordt aangenomen dat spleetcorrosie ontstaat wanneer er een verschil gaat ontstaan in de zuurstofconcentratie in de spleet en buiten de spleet. Hierbij verandert de chemische samenstelling van de corrosieve oplossing in het stagnerende gebied van de spleet. • Zodra de oplossing binnen de spleet een andere oplossing heeft dan daarbuiten, kan er een oplossingsconcentratiecel ontstaan met het gebied binnen de spleet als anode. Dit betekent dat in de spleet corrosie optreedt. Kans op spleetcorrosie

50. Spleetcorrosie • Er zijn ook onderzoeken waarbij onderzoekers geloven dat de oplossing binnen de spleet op zo'n manier van samenstelling verandert dat de oplossing als zodanig agressiever wordt. Spleetcorrosie wordt dus veroorzaakt door veranderingen in de chemische samenstelling van de corrosieve stof, of door elektrochemische activiteit in het gebied van de spleet. • Net als putvormige corrosie kan ook spleetcorrosie zeer veel schade aanrichten doordat de aantasting zich op een punt concentreert. Roestvast staal en aluminium worden door spleetcorrosie en stagnerende oplossingen opvallend gemakkelijk aangetast. Spleetcorrosie bij een constructiedeel