Pasın oluşum aşamaları

A. Giriş

Paslanma, demir ve çelik gibi metallerin oksijen ve su ile reaksiyona girerek yüzeylerinde demir oksitler oluşturması sürecidir. Bu süreç, metalin dayanıklılığını ve mukavemetini azaltarak yapısal zayıflamaya yol açar. Paslanma, inşaat, otomotiv, gemi sanayi ve metal işleme sektörlerinde ciddi ekonomik kayıplara sebep olmaktadır. Bu makalede, pas oluşum süreci detaylı olarak ele alınacaktır.

B. Paslanma sürecinin temel mekanizması

Pas oluşumu elektrokimyasal bir süreçtir ve genellikle aşağıdaki aşamalarda gerçekleşir:

a) Anodik reaksiyon (Demirin oksidasyonu)

Demir, su ve oksijen varlığında elektron kaybederek oksitlenir. Anodik reaksiyon şu şekilde gerçekleşir:

Bu reaksiyon sonucunda demir iyonları (Fe²⁺) açığa çıkar.

b) Katodik reaksiyon (Oksijenin indirgenmesi)

Su ve oksijenin varlığı ile birlikte, serbest kalan elektronlar oksijen molekülleri tarafından tüketilir:

Bu reaksiyon, ortamda hidroksit iyonlarının (OH⁻) oluşmasına neden olur.

c) Demir hidroksitin oluşumu

Ortama yayılan Fe²⁺ iyonları, hidroksit iyonları ile birleşerek demir hidroksit (Fe(OH)₂) oluşturur:

d) Demir oksidin (Pasın) oluşumu

Demir hidroksit havadaki oksijenle reaksiyona girerek zamanla su kaybederek hidratlı demir okside (pas) dönüşür:

Bu reaksiyon sonucunda kırmızımsı kahverengi bir tabaka olan pas (Fe₂O₃·xH₂O) meydana gelir.

C. Paslanmayı etkileyen faktörler

Paslanma sürecini hızlandıran çeşitli faktörler bulunmaktadır:

Nem ve su: Yüksek nem oranı paslanma hızını artırır.

Oksijen seviyesi: Oksijenin fazla olduğu ortamlar paslanmayı hızlandırır.

Asidik ve tuzlu ortamlar: Deniz suyu gibi klor iyonu içeren ortamlar paslanma sürecini hızlandırır.

Sıcaklık: Yüksek sıcaklık, elektrokimyasal reaksiyonları hızlandırarak pas oluşumunu artırır.

D. En hızlı paslanma nasıl olur

Pas oluşum sürecinin hızlanması için aşağıdaki faktörler bir araya gelmelidir:

a) Yüksek nem ve sürekli su teması

Demir veya çelik yüzeyin sürekli olarak suya maruz kalması, özellikle durgun su birikintilerinde oksijenin çözünmesiyle paslanma hızını artırır.

b) Tuzlu ortam (Deniz suyu gibi)

Deniz suyu içindeki klor iyonları (Cl⁻), metal yüzeyindeki elektrokimyasal reaksiyonları hızlandırarak pas oluşum sürecini büyük ölçüde hızlandırır. Bu yüzden deniz kenarındaki yapılar ve gemiler daha hızlı paslanır.

c) Asidik ortam (Düşük pH değerleri)

Asit yağmurları veya endüstriyel atıkların bulunduğu ortamlar metal yüzeylerin daha hızlı paslanmasına neden olur. Asidik çözeltiler, demirin çözünmesini kolaylaştırarak pas oluşumunu hızlandırır.

d) Yüksek sıcaklık

Artan sıcaklık, elektrokimyasal reaksiyonları hızlandırır. Özellikle sıcak ve nemli bölgelerde paslanma süreci çok daha hızlı gerçekleşir.

e) Elektrokimyasal hücrelerin oluşumu (Galvanik korozyon)

Metal yüzeyinde farklı potansiyellere sahip bölgelerin oluşması, galvanik hücrelerin meydana gelmesine yol açar. Özellikle farklı metallerin bir arada kullanıldığı yapılarda (örneğin, çelik ve alüminyum birleşimleri) paslanma çok hızlı gerçekleşebilir.

f) Havadaki kirlilik ve kimyasal gazlar

Endüstriyel bölgelerde bulunan sülfür dioksit (SO₂) ve azot oksitler (NOₓ), nemle birleşerek sülfürik ve nitrik asit oluşturur. Bu asitler metal yüzeyleri aşındırarak paslanmayı hızlandırır.

Bu koşulların bir araya gelmesiyle paslanma süreci olağanüstü hızlanır ve metal yüzeyler kısa sürede ciddi korozyona uğrar.

E. Paslanmaya karşı koruma yöntemleri

Paslanmayı önlemek veya yavaşlatmak için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır:

Kaplama yöntemleri: Metal yüzeyler boya, vernik veya galvanizleme gibi yöntemlerle kaplanarak korunabilir.

Katodik koruma: Metale daha aktif bir anot bağlanarak korozyon engellenebilir.

Pas sökücüler ve kimyasal koruyucular: Özel olarak formüle edilmiş kimyasallar (örneğin OK-151 pas sökücü, OK-152 pas koruyucu) metal yüzeylerden pasın temizlenmesine yardımcı olur.

Pas sökücü OK-151’i internet sitemiz üzerinden sepetinize ekleyip 3D güvenlikli kredi kartı ödeme yöntemi ile ya da havale/EFT yöntemi ile satın alabilirsiniz.

Paslanmaz çelik ve alaşımlar kullanımı: Paslanmaz çelik gibi korozyona dayanıklı malzemeler tercih edilerek paslanma önlenebilir.

F. Sonuç

Paslanma, metal yüzeylerinde ciddi hasara yol açan bir süreçtir ve çevresel faktörlere bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Elektrokimyasal mekanizmalar aracılığıyla meydana gelen bu süreç, metal endüstrisinde önemli bir sorun teşkil etmektedir. Paslanmayı önlemek için çeşitli kimyasal ve fiziksel yöntemler uygulanabilir. Bu konuda doğru koruma yöntemlerinin seçilmesi, ekonomik ve yapısal kayıpları en aza indirmek açısından büyük önem taşımaktadır.