Coroziunea Prin coroziune se nelege n mod obinuit transformarea material a suprafeelor de metal, cauzat de influena mediului de contact. Ca rezultat se compune oxidul metalului respectiv. n cazul fierului acest oxid este rugina. Coroziunea, ca termen tehnic este folosit att n geologie (diluarea mineralelor de ctre ap-dioxid de carbon) ct i n medicin (influena negativ a unei inflamaii asupra esuturilor).Reactiile procesului de coroziune Coroziunea natural este, cel mai frecvent, un proces nedorit prin care multe metale cu poteniale de oxidare pozitive sau slab negative sunt transformate n compui chimici ai lor. Binecunoscut i deosebit de pgubitoare pentru economie este ruginirea fierului. Pentru ca fierul s rugineasc este necesar prezena simultan a aerului i apei. n aer uscat fierul nu ruginete, nici n ap deoxigenat. Prezena acizilor i a anumitor sruri (de ex. a celor din apa de mare, NaCl, MgCl2, etc.) favorizeaz mult coroziunea. Alte sruri (de ex. Na2CO3) dimpotriv inhib coroziunea. Reaciile care au loc la ruginirea fierului sunt urmtoarele:

Fe -----> Fe + 2 (a) 2H2O + 2 ----> 2H + 2H2O (b)

Dac concentraia ionilor de hidrogen este mare i deci reaciile (a) i (b) sunt rapide, atomii de hidrogen care se formeaz se unesc dnd molecule de hidrogen; pe suprafaa fierului apar broboane de hidrogen gazos (2H ---> H2). n mod normal atomii de hidrogen reacioneaz ns cu moleculele de oxigen, dizolvate n ap, dnd ap:

2H + 1/2O2(soluie) ---> H2O (c)

Ionii Fe formai n reacia (a) reacioneaz cu ap coninnd oxigen (din aer, dizolvat) i dau rugina (identic cu mineralul lepidocrocita;), n care fierul este n starea de oxidare +3:

2Fe + 1/2 O2 + 7H2O ---> 2Fe(O)OH + 4 H2O (d)

n reacia (d) se formeaz deci ioni de hidrogen, care se consum n reacia (b). Apa natural conine ntotdeauna puin bioxid de carbon dizolvat, care, la aceste concentraii joase, formeaz cu apa acid carbonic CO2+H2O ---> H2CO3. n mare parte ionizat H2CO3 + H2O ---> H2O + HCO3. Aceste concentraii joase de ioni de hidrogen sunt suficiente pentru a iniia ruginirea.

Reaciile (a) i (b) nu au loc neaprat n acelai punct al bucii de fier care ruginete. Electronii ce iau natere n reacia (a) pot curge prin fier i da natere la atomi H n alt loc. Procesul acesta este mult favorizat dac n acest al doilea punct se afl (n contact metalic cu fierul) un alt metal , o impuritate, cu potenial de oxidare mai puin pozitiv dect fierul (de ex. cupru). Chiar in fierul industrial obinuit, unele puncte ale suprafeei ("puncte anodice") sunt mai reactive, dau natere mai uor unor ioni Fe, conform reaciei (a). n alte puncte ("puncte catodice") are loc reacia (b). Diferena ntre potenialele punctelor anodice i catodice se datoreaza unor mici variaii locale n compoziia sau chiar numai n forma cristalin a metalului. Evident c, simultan cu circulaia electronilor prin metal, trebuie s aib loc i un transport de ioni n circuitul exterior (de ex. prin pmntul umed, la obiecte de fier ngropate). De aceea electroliii accelereaz mult coroziunea. Procesele de coroziunesunt strns legate de procese electrochimice. Acest lucru explic faptul, c procesul de coroziune decurge n mod accelerat la apariia bateriilor locale. Subbaterie localnelegemscurt circuituldintre soluiile metalelor de ncrcare diferit de electroni i a anumitor ioni sub prezena apei. Aceste metale pot fii de exempu fierul i cuprul. La punctele de contact fierul corodeaz deosebit de repede. Pe parcursulreaciei de cementarecunoscute cuprul se depune pe fier, componnd astfel o baterie local Cu2+ + Fe > Cu + Fe2+.Pe suprafaa bogat n electroni a cuprului se descarcioni de hidrogenalctuind astfel hidrogen 2 H+ + 2 e- > H2.Suprancrcareapozitiv astfel compus pe fier este predat cu ceea mai mare uurin ca i ion Fe2+; deci are loc ocoroziunefr deranjament a fierului. Dat fiind faptul c apa din mprejur este parial nelegat prezent, ea conine i ioni de hidrogen liber H2O >> Fe(OH)2.Scurt sumar:dac apa nu este chimic tratat, componentele de cupru a unui sistem acvifer accelereaz coroziunea componentelor de fier si atunci fierul este toxic.

Biocoroziune Se crede c, n general, coroziunea este un proces care poate avea loc numai n cazul cnd metalul are contact cu ap i oxigen. O parte semnificativ a coroziunilor are loc lalipsa total a oxigenului. Pe suprafaa evilor astfel corodate se pot observa puncte negre -fier(II)sulfid. Dac se ndeprteaz fier(II)sulfid-ul,se poate vedea o adncitur anodic a crei suprafa este fier gol. Pentrubiocoroziunepe suprafee de fier acoperite cu ap i/sau depuneri biologice sunt responsabile n primul rndbacteriile ce reduc sulfat. Astfel de medii conin ioni de sulfat dar nu i oxigen. Pentru biocoroziune mai poate fi responsabil i o alt grup de microorganisme care triesc tot la fel nmedii fr oxigen. Acestea i acoper necesitatea de energie prin oxidaia hidrogenului cu dioxidul de carbon. Rezultatul acestei reacii este metan i ap. Acestebacterii ce produc metantriesc n cantitate semnificativ n medii fr oxigen, cum sunt de exemplu: sub depuneri de nmol tehnic pe fundul cisternelor, sub depuneri n tuburi i conducte cu scurgere lent etc.