Hapetumisolosuhteiden

Hapetumisolosuhteet viittaavat ympäristötekijöihin, joissa hapettuminen on aktiivista tai sitä voidaan odottaa tapahtuvan. Hapettuminen on kemiallinen reaktio, jossa aine reagoi hapen kanssa. Hapetumisolosuhteet määritellään usein hapen osapaineella (pO2), redox-potentiaalilla (Eh), lämpötilalla, kosteudella sekä mahdollisilla katalyyteillä. Nämä tekijät voivat yhdessä tai erikseen vaikuttaa hapetumisnopeuteen sekä siihen, millaiset hapettumistuotteet muodostuvat.

Olosuhteet vaikuttavat monilla aloilla. Metallien korroosio ja oksidointi ovat tyypillisiä esimerkkejä: hapen ja kosteuden läsnäolo saa metallin pinnalle oksidikerroksen, joka voi suojata tai johtaa lisäoksidatiivisiin reaktioihin riippuen materiaalista. Oksidituotteet voivat vaikuttaa pinnan sähkönjohtavuuteen, lujuuteen ja ulkonäköön. Biotekniikassa ja elintarviketeollisuudessa hapettuminen voi heikentää laatua, väriä ja makua sekä pilata ravitsemukselliset ominaisuudet. Prosessiteknologiassa hapetumisolosuhteiden hallinta on tärkeää kontrollin, turvallisuuden ja laatutavoitteiden kannalta.

Hapetumisolosuhteiden hallinta voidaan toteuttaa poistamalla hapen pääsyä, ylläpitämällä kontrolloitua redox-ympäristöä sekä käyttämällä suojakaasuja ja alipaineita. Keskeisiä keinoja ovat inerttikaasut (esim. typen N2 ja argon), kuivaus sekä kosteuden vähentäminen; tarvittaessa voidaan käyttää reduktiivisia ympäristöjä (esim. vety). Hapettumisen estäminen tai hallinta voidaan toteuttaa myös passivoinnin ja asianmukaisilla pinnoitteilla. Hapetettuvuuden mittaamiseen käytetään pO2- ja Eh-sensoreita sekä pinnan oksidikerroksen seurantaa.