rautaruostuminen

Rautaruostuminen on raudan ja teräksen korroosioprosessi, jossa hapen ja veden läsnäolo muuttaa pinnan rautaoksidiksi. Yleisin lopputuote on hydratoitunut rauta(III)oksidi (Fe2O3·nH2O). Eri ympäristöt voivat tuottaa erilaisia rautaoksidi-hydraattilajeja.

Prosessi on sähkökemiallinen: rauta hapettuu ja happi pelkistyy veden ja ionien välityksellä. Yleisimmät puolireaktiot ovat Fe → Fe2+ ja O2 + 2H2O + 4e− → 4OH−; näiden seurauksena syntyy rautahydraatteja ja lopulta ruostetta. Ruostekerros on tyypillisesti huokoista ja suojaa rautoa alttiita.

Olosuhteet vaikuttavat voimakkaasti: kosteuden, suolan ja lämmön kasvu nopeuttavat ruostumista. Ilman vettä hapenpelkistymisreaktio on hitaampi, mutta ilmankosteus sekä elektrolyytti voivat edelleen kiihdyttää prosessia.

Vaikutukset: ruoste heikentää metallin lujuutta, voi aiheuttaa halkeilua ja massavaurioita erityisesti raudoitetussa betonissa, missä teräksen tilavuus laajenee ruostuessaan.

Ehkäisy: pintakäsittelyt ja maalit, galvanointi (sinkkikerros), ruostumattomien terästen käyttö sekä katodinen suojelu ja inhibiittorit. Ympäristön hallinta kuten kosteuden väheneminen ja suolapitoisuuden rajoittaminen auttavat.

Tunnistus ja ylläpito: säännölliset visuaaliset tarkastukset sekä mittaukset auttavat havaitsemaan ruostumisen varhaisessa vaiheessa. Ennaltaehkäisy ja kunnossapito pidentävät rakenteiden käyttöikää.