İçeriğe atla

Katodik koruma

Katodik koruma, bir tür metal koruma metodu.

Metallerin birçoğu su veya hava ile temas ettiğinde korozyona uğrar. Bu özellikle suyun içindeki veya toprağın altındaki metal borular için büyük bir risktir ve bu boruların yapıldığı metalin korozyona uğramaması için birçok koruma yöntemi geliştirilmiştir. Korozyonu önlemek için bu boruların yanına, onlarla temas edecek şekilde, daha aktif bir metalin yerleştirildiği koruma metoduna ise galvanik usul katodik koruma denir. Katodik korumanın uygulandığı birçok farklı alan vardır, yine de en çok petrol sondaj kulelerinde kullanılmaktadır.

Gemilerin yüzeylerinin paslanmasını önlemek için de kullanılır.

Katodik koruma, korunacak metal yapıyı oluşturulacak bir elektrokimyasal hücrenin katodu haline getirerek metal yüzeyinde yürümekte olan anodik reaksiyonların durdurulmasıdır.

Katodik korumada amaç, korunacak olan metalin potansiyelini anodun açık devre potansiyeline kadar polarize etmektir. Bunu sağlamak için metale katodik yönde bir dış akım uygulanır.

Uygulanmasına 1930' lu yıllarda başlamış olan katodik korumada son yıllarda büyük gelişmeler olmuş, teknolojik gelişmelere paralel olarak yüksek performanslı yeni anotların bulunması ile katodik koruma korozyonla mücadelede en etkili ve en ekonomik yöntem durumuna gelmiştir. Katodik koruma, dış akım kaynaklı ve galvanik anotlu olmak üzere iki şekilde uygulanır.

Dış akım kaynaklı katodik koruma metale dıştan bir doğru akım uygulanarak yapılır. Bir transformatör redresör sisteminden elde edilen doğru akım (-) ucu korunacak olan metale (+) ucu da bir yardımcı anota bağlanır. Dış akım kaynaklı sistemde yardımcı anot olarak; toprak altı yapılarında en yaygın olarak kullanılan anot tipi silis katkılı demir anotlardır. Bu anotların dışında yurt dışından ithal edilen grafit ve metaloksit kaplı titanyum anotlarda kullanılmaktadır.

Galvanik anotlu katodik koruma sistemlerinde korunması istenilen metal yapıya kendisinden daha negatif potansiyelde metal (anot) bağlanarak bir galvanik pil oluşturulur. Böylece metal yapı katot haline getirilir. Galvanik anotlar kendiliklerinden çözünerek aynen bir pil gibi akım üretirler. Anodun çözünmesi sonucu açığa çıkan elektronlar, dış bağlantıdan katoda (korunan metal yapı) taşınarak katodik reaksiyon için gerekli olan elektronları sağlar. Galvanik anotlar koruma sırasında belirli hızlarla çözünerek ağırlıklarını kaybederler. Bunları uygun zaman aralıklarıyla yenileyerek koruma işlevine süreklilik kazandırılır

Katodik koruma Nedir?

Katodik koruma görevlisi metalleri kоrоzyоndan denk gelmek аmаcıylа kullanılan еn еtkili yöntemdir. Katodik korumanın temel ilkеlеri еlеktrokimyasal korozуon teoriѕine daуanır. Buna gereğіnce birleşik elektrоkіmyasal hüсreden ѕafi tek akım gеçtiğindе anotta pаslаnmа reаksiyоnu, katotta buna eşdeğer оlacak şеkildе rеdüksiyon rеaksiуonu yürür. Böyle yаlnız düzenek içindе kаtot bölgesinde hiçbir şеkildе aşındırma olayı mеydana gelmez. Bu tеorіyе dayanarak eş metalіn yüzeyіndekі anodik bölgeler kаtot haline dönüştürülerek aşındırma оlayı kesin şekilde önlenebіlіr. Katodіk korumа yapabilmek için, aуnı elektrolit içine anot görevi yapmak üzеrе ikinci eş metal daldırılır. Anot metali korunacak оlan mеtaldеn daha aktif bir metalden seçіlmіş ise, bu iki metаlin bağlantısından galvanik müşterek bаtаrуа oluşur. Bu durumda dеvrеdеn bizatihi aynı akım geçer. Korunması istenilen metal bu pіlіn katоdu olaсağından kоrоzyоna uğramaz. Buna tаhsisаt devreden geçen аkım miktаrı ile eşdeğer olarak anоt metаlі çözünerek iyon hаline geçer. Böylece yürüyen “galvanіk anotlu katodik koruma” ѕiѕtemleri yetişkin ölçеkli bir galvanik bаtаrуа gibi çаlışır. Kаtodіk korumа görеvlisi metаlleri korozуondаn korumak üzere kullanılan en etkіlі уöntemdir. Katodik korumаnın temel ilkeleri elektrоkimyasal korozyon teorіsіne dayanır. Buna bаkılırsа aуnı elektrokimyаsаl hücreden ѕafi bir akım geçtіğіnde anotta pаslаndırmа rеaksiyonu, katоtta buna eşdeğer olacak şekilde redüksiyоn reaksiyоnu yürür. Böylе аncаk sіstem ѕüreѕince kаtot bölgesinde hiç bіr şekіlde korozуon olayı mеydana gelmez. Bu teoriуe daуanarak müşterek metаlin yüzeyindeki anodik bölgeler katot haline dönüştürülerek aşındırma olayı kesіn şekіlde önlenebіlіr.[1]

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 22 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Aralık 2015. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Bakır</span> Atom numarası 29 olan, 1B geçiş grubundaki metalik element

Bakır, Cu sembollü ve 29 atom sayılı bir kimyasal elementtir. Çok yüksek termal ve elektrik iletkenliği olan yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Yeni açığa çıkmış saf bakır yüzeyi pembemsi-turuncu renklidir. Bakır, ısı ve elektrik iletkeni olarak yapı malzemelerinde, çeşitli metal alaşımların bileşiminde, som gümüş gibi kuyumculukta, kupronikel denizcilik donanımı ve madenî para yapımında ve konstantan yük ölçerlerde ve sıcaklık ölçen termokupllarda kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Korozyon</span> Kimyasal tepkime ile oluşan bilinen ismi ile paslanma olayı

Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu. Demirin paslanması, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Türkçeye yabancı dillerden giren korozyon sözcüğü; yenme, kemirilme gibi anlamlarla alakalıdır. Aşınma, çürüme, paslanma, bozulma ve yenim gibi sözcüklerle karşılanabilir.

Katot, indirgenmenin gerçekleştiği elektrottur. Anotun zıttı olarak tanımlanabilecek, pozitifliği ve negatifliği duruma göre değişen iletken uçtur. Devreden akım geçirmesi için dış etkiye gerek yoksa, katot eksi uç olur. Galvanik pillerdeki kimyasal pil tepkimelerinde ise katot artı yüklü olur.

<span class="mw-page-title-main">Lityum iyon pil</span> şarj edilebilir pil türü

Bir lityum-iyon veya Li-iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının tersine çevrilebilir indirgemesini kullanan şarj edilebilir pil türüdür. Geleneksel lityum iyon pilinin anodu genelde karbon'dan yapılan grafit'tir. Katot genellikle metal oksit'tir. Elektrolit genelde bir organik çözücü içindeki lityum tuz'udur.

Elektrokimya, kimya biliminin bir alt dalı olup elektronik bir iletken ile iyonik bir iletken (elektrolit) arayüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler. Elektrokimyada amaç kimyasal enerji ve elektrik enerjisi arasındaki değişimi incelemektir.

<span class="mw-page-title-main">Kurban anot</span>

Kurban anot, katodik korumada korunacak metal parçası soymetal olmayan Mg, Zn ve Al gibi elektriği ileten anot metalle kaynatılır (yani temas ettirilir). Bu anot metaline kurban anot denir ve zamanla çözünür.

<span class="mw-page-title-main">Redoks</span> Atomların oksidasyon durumlarının değiştiği kimyasal reaksiyon

Redoks atomların oksidasyon durumlarının değiştiği bir tür kimyasal reaksiyondur. Redoks reaksiyonları, kimyasal türler arasında elektronların fiili veya biçimsel aktarımı ile karakterize edilir, çoğunlukla bir tür oksidasyona, diğer türler indirgemeye uğrar. Elektronun çıkarıldığı kimyasal türlerin indirgenmiş olduğu söyleniyor. Başka bir deyişle:

<span class="mw-page-title-main">Sıcak daldırma galvanizleme</span> demir veya çeliğin erimiş çinko ile kaplanması işlemi

Galvaniz, 450-455 derecedeki erimiş çinkonun içine daldırılan çeliğin kaplanmasına denir. Çinko, demirle kuvvetli bağlar yaparak üçlü bir faz tabakası meydana getirir.

<span class="mw-page-title-main">Saçtırma biriktirme</span>

İnce film kaplamalarda, buhar kaynağı olarak, genellikle saçtırma yöntemi kullanılmaktadır. Diğer yöntemlere göre birçok avantaj sunan bu yöntemde, katı malzeme pozitif iyonlarla bombardıman edilerek, atomlar yüzeyden kopartılır. Kaplanacak olan malzeme, hızlandırılmış iyonlar gibi enerjik parçacıklarla bombardıman edilirse, saçılan atomlar substrat (alttaş) yüzeyinde film tabakası oluştururlar.

<span class="mw-page-title-main">Katodik-ark biriktirme</span>

Katodik-ark biriktirme. Bu yöntemde buharlaştırılacak malzeme (katot) ve vakum çemberinin duvarları arasında düşük voltaj - yüksek akım özelliğine sahip potansiyel uygulanır. Başlangıçta, tetikleme ile kısa devre yapılarak, anot ile katot arasında akım geçişi oluşturulur. Katot yüzeyindeki çok küçük alanlarda sıcaklığı 2500 °C civarında olan ark izi oluşturulur. Bununla beraber, katotun önünde oluşturulan yüksek elektron akışı ile buharlaşan atomların iyonizasyonu sağlanmaktadır. Buharlaştırma işlemi sırasında, kaplama malzemesinin (katot) iyi soğutulmadığı durumlarda, film kalitesini bozan ve droplet adı verilen büyük sıvı kütlelerinin yüzeyden kopması söz konusudur.

Vakum tüpü ya da elektron tüpü, elektronik devrelerde kullanılan bir grup devre elemanıdır. Tüplerin pek çok cinsi vardır. Yirminci yüzyılın ilk yarısında bütün elektronik devrelerde kullanılmışlarsa da, yarı iletken teknolojisinin gelişmesi sonucunda kullanım alanları daralmıştır.

Alüminyum-hava pilleri, havadaki oksijenin alüminyum ile reaksiyonundan elektrik üretir. Tüm piller arasında en yüksek enerji yoğunluklarından birine sahiptirler, ancak yüksek anot maliyeti ve geleneksel elektrolitler kullanılırken çıkan yan ürün sorunları nedeniyle yaygın olarak kullanılmazlar. Bu durum, kullanımlarını esas olarak askeri uygulamalarla sınırlamıştır. Bununla birlikte, alüminyum pillere sahip bir elektrikli araç, bir lityum iyon pilin menzilinin sekiz katına kadar potansiyele sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Pil tarihi</span>

Yaklaşık 19.yüzyılın sonlarında, elektrikli jeneratörlerin ve elektrikli güç kaynaklarının geliştirilmesinden önce ana elektrik kaynağını piller sağlamaktaydı. Batarya teknolojisinde art arda gelen yenilikler, ilk bilimsel çalışmalardan tutun da, telgraf ve telefonların yükselişini ve nihayet portatif bilgisayarları, cep telefonların, elektrikli arabaları ve diğer birçok elektrikli aletler de dahil elektrik alanındaki başlıca gelişmeleri kolaylaştırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Cıva pil</span>

Cıva pil şarj edilemeyen bir elektrokimyasal pil, birincil bir pildir. Cıva pilleri, alkalin bir elektrolit içinde merkürik oksit ile çinko elektrotları arasında bir reaksiyon kullanır. Deşarj sırasındaki voltaj 1.35 Volt'ta pratik olarak sabit kalır ve kapasitesi benzer şekilde boyutlandırılmış çinko karbon pilinden daha fazladır. Cıva pilleri saatler, işitme cihazları, kameralar ve hesap makineleri için düğme pilleri biçiminde ve diğer uygulamalar için daha büyük formlarda kullanıldı.

Silikon hava pili Technion - İsrail Teknoloji Enstitüsü'ndeki Grand Technion Enerji Programında Prof. Ein-Eli tarafından yönetilen bir ekip tarafından icat edilen yeni bir pil teknolojisidir.

<span class="mw-page-title-main">Kuru pil</span> Kuru Pil

Kuru pil taşınabilir elektrikli cihazlar için yaygın olarak kullanılan bir pil türüdür. 1886'da Alman bilim insanı Carl Gassner tarafından geliştirildi.

<span class="mw-page-title-main">Galvanik seri</span>

Galvanik seriler veya elektropotansiyel seriler, metallerin ve yarı metallerin asaletini belirler. İki metal bir elektrolitin içine batırıldığında, aynı zamanda elektrikle bazı dış iletkenlerle bağlandığında, daha asil (taban) galvanik korozyona uğrayacaktır. Korozyon hızı, elektrolit ve soyluluk farkıyla belirlenir. Fark, voltaj potansiyelindeki bir fark olarak ölçülebilir: daha asal olan metal, asil olana göre daha düşük elektrot potansiyeline sahip olan ve elektron potansiyelinde anot olarak işlev görür. Yukarıda tarif edildiği gibi çalışan bir elektrolit cihazı. Galvanik reaksiyon, pillerin dayandığı ilkedir.

<span class="mw-page-title-main">Elektrokaplama</span>

Elektrokaplama katı bir alt tabaka üzerinde o metalin katyonlarının doğrudan bir elektrik akımı vasıtasıyla indirgenmesi yoluyla metal kaplama yapan işlemlerin genel adıdır. Kaplanacak kısım elektrolitik hücrenin katodu görevi görür; elektrolit, kaplanacak metal tuzunun çözeltisidir; ve anot genellikle ya o metalin külçesi veya bazı etkisiz iletken malzemelerdir. Akım harici bir güç kaynağı tarafından sağlanır.

Alüminyum-iyon piller, alüminyum iyonlarının yük taşıyıcı olarak görev yaptığışarj edilebilir bir pil sınıfıdır. Alüminyum, iyon başına üç elektron değiştirebilir. Bu, bir Al3+ eklenmesinin üç Li+ iyonuna eşdeğer olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Al3+ (0,54 Å ) ve Li+ (0,76 Å) iyon yarıçapları benzer olduğundan, önemli ölçüde daha yüksek sayıda elektron ve Al3+ iyonları katotlar tarafından çok az hasarla kabul edilebilir. Al, Li'nin 50 katı (23,5 megavat-saat m-3) enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu kömürden bile yüksektir.

Nanotop piller, karbon ve lityum demir fosfat gibi çeşitli malzemelerden oluşabilen nano boyutlu toplardan yapılmış katot veya anotlu deneysel bir pil türüdür. Nanoteknoloji kullanan piller, artırılmış yüzey alanları nedeniyle hızlı şarj ve deşarj gibi yüksek performansa izin pillerdir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.