Passiviteetti

Passiviteetti tarkoittaa tilaa, jossa jokin järjestelmä tai aine osoittaa vähäisempää reaktiivisuutta kuin normaalisti. Termiä käytetään useilla tieteenaloilla sekä arkikielessä, mutta tässä artikkelissa keskitytään kemian ja metallien korroosion kontekstiin sekä materiaaleihin liittyvään passiviteettiin.

Materiaalitieteessä passiviteetti viittaa siihen, että metallin pinnalle muodostuu nopeasti tiheä oksidikerros, joka estää edelleen kemiallista tai elektrochemiallista reaktiota. Tämä passiivinen pinta suojaa materiaalia korroosiolta. Esimerkkejä vahvoista passivoituneista pinnoista ovat ruostumaton teräs, alumiini ja titaani. Kerros muodostuu ympäristön hapen ja veden vaikutuksesta sekä pH:sta riippuen; sen laatu ja paksuus määrittävät suojan tehokkuuden. Aggressiiviset ionit, kuten kloridit, voivat vahingoittaa kalvoa ja aiheuttaa paikallista korroosiota eli paikkakorroosiota.

Passiviteetin tutkimus ja arviointi tehdään usein elektrochemiallisilla menetelmillä, kuten potentiodynaattisella polarisaatiolla sekä elektro-kemiallisella impedanssianalyysillä (EIS). Näillä mittauksilla selvitetään passiivisen tilan kestoa ja kalvon vastusta sekä korroosion todennäköisyyttä ympäristössä. Keskeisiä parametreja ovat passiivisen virran tiheys, korroosiopotentiaali ja impedanssivastausarvot.

Käyttökohteet ja merkitys: passiviteetti on keskeinen tekijä korroosion ehkäisyssä. Se on tärkeä rakennus- ja teollisuusmateriaalien sekä laitteiden suunnittelussa ja käytössä; esimerkiksi putkistot, autoteollisuus, ilmailu ja lääketieteelliset implantaatit hyödyntävät passivoituja pintoja. If passiivikalvo vaurioituu, repassivaatio voi palautua, mutta altistuminen korroosiolle kasvaa paikallisesti.

On syytä huomata, että passiviteetti-sanaa käytetään myös muilla aloilla kuvaamaan passiivista käyttäytymistä tai passiivisia järjestelmiä, mutta tässä artikkelissa keskitytään luonnontieteellisiin merkityksiin.