Galvanik Korozyon

Yine geldik periyodik cetvele. İşte okulda " sınavı geçtim artık bunla işim olmaz" dediğimiz periyodik cetvel yine karşımızda.

Dünyada bulunan tüm metallerin kendine has özellikleri vardır. İşte o özelliklerden birisi de kısaca SEP olarak adlandırabileceğimiz standart elektrik potansiyeldir. Birimi Volt. Çok kullanılan birkaç tanesinin SEP i şöyle:

Mg :   - 2,37 V

Al  :    -1,66 V

Cr:     -0.74 V

Fe :     -0.41 V

Sn:      -0.14 V

Cu:     +0,34 V

Ag:     +0,80 V

Au:     +1,50 V
 

Kullandığımız bu metallerin kimi + kimi - SEP e sahiptir.+ + ile veya -  - ile yan yana geldiğinde bir sorun olmaz. Ancak   +  ve  -   iki metal yan yana geldiğinde + olan metal – olan metali yiyecektir. Buna galvanik korozyon denir. İki metalin temasında oluşan gerilim farkı 0,5 volttan fazla ise korozyon tehlikesi vardır.(rutubetli ortamlarda 0,3 Volt)

Şehir içindeki elektrik direklerinde havai hat iletkeninden kablo ile iniş yapılırken AL-CU  adını verdiğimiz klemens kullanılır. Bu klemensin kullanılmasının sebebi de işte budur. Havai hat iletkeni alüminyum (AL), kablo ise bakır(CU)dır. Birbirlerine direkt temas ederlerse (+  -)   bakır alüminyumu yiyeceğinden  bir süre sonra temas noktası yalıtkan hale gelecektir.

Ev temel topraklamasında bakır kesinlikle kullanılmaz.

Yukarıda başlıktaki yazdığım gibi ev temel topraklamalarında bakır kullanılmamasının sebebi de budur. Aynı mantıktan hareketle demir (Fe) -  , bakır(Cu)  + dır. Temel demirine topraklama için bakır bağladığın an iyi bir topraklama yapıyorum derken büyük bir hata yapıyorsun demektir. Bakır , demiri yiyeceğinden bu binanın statiğini bile etkileyen bir durum olacaktır.

Öte yandan  elektrikte alüminyum ile bakır bir çok yerde birbiriyle temas etmek durumundadır. Bunu önlemek için havai hatlarda kullanılan çözüm yukarıda bahsettiğim gibi AL-CU klemensler yani bir tarafı bakır bir tarafı alüminyum olan tümleşik bir klemenstir. Bakır tarafına bakır kabloyu alüminyum tarafına havai hat iletkenini bağlıyoruz. Bununla beraber kullanılan başka yöntemlerde mevcuttur.

Ama öncelikle şunu belirtmek istiyorum bu "galvanik korozyon" olayının olması için diğer bir şart elektrolit (yani akımı iletebilen ortam) olmasıdır. Örnek: Beton, toprak, hava, su   (Toprak içi korozyon şartları betonunkinden daha ağırdır, bu nedenle bina temel topraklamasını betonun içine gömerek korozyona karşı önlem almış oluruz ,temel topraklamasının çevresinde kazıklar arası bağlantı da bu nedenle bakırdan yapılır.  Çünkü kazıklar toprağın içindedir ve toprakta korozyon daha fazla olacağından korozyona mukavemeti daha yüksek olan bakır tercih edilir ama bakır yoksa daha yüksek kesitli galvaniz örgülü çelik iletken de kullanılabilir.)

Diğer yöntemler olarak; alüminyum ve bakırın temas yüzeyleri arasına su ve rutubet girmeyecek şekilde boyama, bantlama  ve  metallerin arasına daha düşük potansiyelli bir metal konmasından (örneğin kalay) bahsedebiliriz. Mesela elektrik tesisatlarında kullandığımız kablo pabuçları kalay kaplı bakırdır. Bu da kablonun alüminyum veya çelik bir yüzeye bağlandığında olması muhtemel galvanik korozyonu önlemek için kullanılmaktadır.

Ayrıca  havai hatlarda kullanılan alüminyum iletkenin yüzeyi hava ile temasından ötürü bir süre sonra alumin  denilen çok ince ve sert bir oksit tabakası ile kaplanır. Bu tabaka dış etkenlere karşı koruyucu olması açısından iyidir, ancak elektriksel yönden yalıtkan bir yapıya sahiptir bu nedenle temas yüzeylerinde iyi bir iletkenlik sağlaması için bu oksit tabakasının kaldırılması ve yeniden oluşmasını engellemek için önlem alınması gerekmektedir. Bu önlem olarak özel koruyucu macun kullanılır, iletkenin temas yüzeyi veya ek noktası tel fırça ile temizlenip alumin tabakası kaldırıldıktan sonra üzerine  macun sürülür. Böylelikle yeniden oksit tabakasının oluşması engellenir.

Hani "futbol sadece futbol değildir" diyorlar ya sanırım aynı şeyi elektrik için de söyleyebiliriz ,içine daldıkça derinleşen bir okyanus gibi...

A.Fatih YEŞİL

Elektrik-Elektronik Mühendisi