ruostumisreaktiossa

Ruostumisreaktio on metallin korroosion yleinen muoto, jossa rauta reagoi hapen ja veden kanssa ja menettää elektroneja. Prosessi johtaa ruosteen muodostumiseen, joka on yleensä hydratoitua rautaoksidia. Reaktio on sekä chemiallinen että elektrochemiallinen; se tapahtuu parhaiten kosteassa ilmassa, jossa elektrolyytti, esimerkiksi suolan sisältämä vesiliuos, mahdollistaa sähkövirran kulun.

Anodireaktiona rauta hapettuu Fe2+-ioniksi: Fe → Fe2+ + 2 e−. Katodioni periaatteessa hapettuu happea tai veden ioni-donoreita vasten: O2 + 4 H+ + 4 e− → 2 H2O (hapessa) tai O2 + 2 H2O + 4 e− → 4 OH− (emäksisessä). Kokonaisreaktio voidaan esittää muun muassa muodossa 4 Fe + 3 O2 + 6 H2O → 4 Fe(OH)3, joka kuivuttua muodostaa Fe2O3·nH2O-ruostetta.

Rustin alku ja eteneminen riippuvat kosteudesta, lämpötilasta sekä elektrolyytteistä. Suola- ja kosteuskiinnittymät sekä ilmankosteuden vaihtelut voivat kiihdyttää korroosiota. Ruostuminen on yleensä epäprotei, koska ruoste on huokoista ja suojaava, tiivis kerros ei usein muodostu; näin materiaalin suojaus heikkenee ja prosessi voi jatkua.

Suojauskeinoja ovat pintakäsittelyt kuten maalaus, öljy- tai pinnoitteet, katodinen suojelu, galvanoiminen sekä ruostumattomien terästen käytön. Lisäksi kuivien ja suolattomien olosuhteiden hallinta sekä karkeiden pinnoitteiden poistaminen voivat hidastaa prosessia.