Odpornost proti koroziji
Tudi: Korozijska obstojnost, Kemijska obstojnost, Odpornost proti oksidaciji
Odpornost proti koroziji označuje sposobnost materiala, da trajno kljubuje kemijskim napadom vlage, kisika, kislin ali drugih vplivov okolja, ne da bi bistveno spremenil svojo površino ali strukturo.
Odpornost proti koroziji je ena najpomembnejših fizikalno-kemijskih lastnosti, ki plemenite kovine ločuje od neplemenitih kovin. Opisuje, kako močno material kljubuje napadu reaktivnih snovi – kisika, vode, kislin, halogenov –, ne da bi pokazal merljivo razgradnjo. Višji kot je elektrokemijski standardni potencial kovine, manj pripravljeno oddaja elektrone in bolj je obstojna proti oksidativnemu napadu.
Elektrokemijska podlaga
Korozija je v jedru elektrokemijska reakcija: kovina se oksidira (izgubi elektrone), oksidativno sredstvo v okolju pa se reducira. Kovine z visokim standardnim potencialom glede na normalno vodikovo elektrodo (NVE) so komaj nagnjene k oksidaciji – veljajo za »plemenite«.
| Kovina | Standardni potencial (V proti NVE) | Tipičen napadalec |
|---|---|---|
| Zlato (Au) | +1,50 | zlatotopka, cianidna raztopina |
| Platina (Pt) | +1,19 | zlatotopka, vroča žveplova kislina |
| Paladij (Pd) | +0,95 | zlatotopka, koncentrirana dušikova kislina |
| Srebro (Ag) | +0,80 | žveplove spojine (H₂S), dušikova kislina |
| Baker (Cu) | +0,34 | vlažen zrak (patina), dušikova kislina |
| Železo (Fe) | −0,44 | kisik + voda (rja) |
Kovine z negativnim standardnim potencialom pri običajnih pogojih korodirajo spontano; zlato in kovine platinske skupine so tako plemenite, da ostanejo stabilne celo v koncentriranih posameznih kislinah.
Zakaj je zlato praktično nekorozivno
Zlato ne reagira niti s kisikom iz zraka niti z vodo niti z večino kislin. Celo po tisočletjih najdbe zlata ohranjajo svojo kovinsko površino. Le zlatotopka (mešanica dušikove in klorovodikove kisline v razmerju 1:3) raztopi zlato, ker pri tem nastanejo anioni tetrakloroaurata, ki premaknejo ravnotežje:
Au + HNO₃ + 4 HCl → H[AuCl₄] + NO↑ + 2 H₂O
Zlato napade tudi cianidna raztopina – to načelo se industrijsko uporablja pri cianidnem luženju za pridobivanje zlata.
Srebro: plemenito, a občutljivo na žveplo
Srebro ima sicer pozitiven standardni potencial, a kaže šibko točko pri žveplovih spojinah. Vodikov sulfid (H₂S) in organske žveplove spojine v zraku reagirajo s površino v črni srebrov sulfid (Ag₂S) – znana potemnitev. Ta reakcija ni klasičen napad kisika, temveč sulfidacija, in jo je mogoče odpraviti s poliranjem.
Platina in paladij
Platina je obstojna proti skoraj vsem kemikalijam. Raztopi se v vroči zlatotopki in v tekoči alkalni kovini, kljubuje pa posameznim kislinam tudi pri visoki temperaturi. Paladij je nekoliko manj obstojen: napade ga koncentrirana dušikova kislina. Nobena od kovin pri običajnih pogojih ne tvori stabilnih oksidov.
Praktični pomen za vlagatelje in industrijo
Za vlagatelje ima odpornost proti koroziji neposredne posledice:
- Ohranjanje vrednosti: kovance in palice iz zlata in platine je mogoče brez izgube kakovosti hraniti čez generacije. Uporaba kalkulatorja taljene vrednosti predpostavlja, da čistost fizično ostane ohranjena – kar je pri plemenitih kovinah zagotovljeno.
- Preverjanje pristnosti: vzorci korozije pomagajo pri kislinskem testu: ponarejeni kosi (npr. pozlačen volfram) reagirajo z dušikovo kislino, zlato ne.
- Industrija: odpornost proti koroziji plemenite kovine dela nepogrešljive v električnih kontaktih, katalizatorjih, medicinskih pripomočkih in zobnih nadomestkih.
Na kratko
Odpornost proti koroziji je fizikalno-kemijska podlaga za to, da plemenite kovine trajno ohranjajo svojo materialno vrednost – kot hranilnice vrednosti se uporabljajo že tisočletja ne zaradi svojega leska, temveč zaradi svoje elektrokemijske inertnosti. Kdor spremlja trenutno ceno zlata ali ceno platine, trguje s snovmi, katerih fizikalne stabilnosti ne omaje nobena kemikalija na svetu – razen zlatotopke.