Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2014 Teema 4 - Luento 4 Evansin diagrammit Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2014 Teema 4 - Luento 4 Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Tavoite Oppia hyödyntämään Evansin diagrammeja esimerkiksi hydrometallurgisissa tai korroosiotarkasteluissa Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Termodynamiikka ja kinetiikka G (tai E) kertoo onko sähkökemialliselle reaktiolle termodynaamista ajavaa voimaa  Yksi reaktion edellytyksistä Esim. onko metallilla taipumusta liueta/syöpyä? Lisäksi vaaditaan toimiva reaktiomekanismi  Kineettiset tarkastelut Esim. liukeneeko/syöpyykö metalli käytännössä? Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Hydrometallurgiset prosessit Rakennemateriaalien kestävyys Sovelluskohteet Hydrometallurgiset prosessit Rakennemateriaalien kestävyys Korroosio (sähkökem.) Liuotusprosessit Saostusprosessit Terminen kestävyys Liuospuhdistus-prosessit Mekaaninen kestävyys Työkalut / Menetelmät Pourbaix-piirrokset Evansin diagrammit Ilmiöt Kemialliset reaktiot Aineiden rakenteet Siirtoilmiöt Tasapainot ja termodynamiikka Nopeudet ja kinetiikka Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto Eetu-Pekka Heikkinen, 2011

Sisältö Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikkaan liittyvää käsitteistöä Polarisaatio ja sen esittäminen potentiaali-virrantiheys-asteikolla → Evansin diagrammit (Ritchie-diagrammit) Reaktionopeuksien (esim. korroosionopeus) ja -mekanismien arviointi Evansin diagrammeja käyttäen Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikan käsitteitä Yleisesti kinetiikkaan liittyviä käsitteitä ovat mm. reaktionopeus, reaktionopeusvakio, aktivaatioenergia, Arrheniuksen yhtälö, jne. Sähkökemiassa reaktionopeudet rinnastetaan kuitenkin usein sähkövirtaan ja virrantiheyteen (virta pinta-alayksikköä kohden) Mitä nopeampi sähkökemiallinen reaktio, sitä enemmän elektronien liikettä eli sitä suurempi virta/virrantiheys Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikan käsitteitä Elektrodilla reagoineen alkuaineen massa on suoraan verrannollinen elektrodin läpi kulkeneeseen sähkömäärään n on ainemäärä m on massa M on moolimassa z on elektronien määrä reaktiossa I on virta t on aika F on Faradayn vakio (96500 Cmol-1) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikan käsitteitä Anodinen ja katodinen virta, Ia / Ik Tasapainossa Ia + Ik = 0 Anodinen virta on positiivinen, katodinen negatiivinen Nettovirta (kun poiketaan tasapainosta), I I = Ia + Ik Ia>Ik  I > 0  Metalli liukenee (anodinen reaktio) Ia<Ik  I < 0  Metalli saostuu (katodinen reaktio) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikan käsitteitä Yksittäiselektrodit Yksi reaktio Yksittäispotentiaali = Nernstin yhtälön mukainen tasapainopotentiaali ko. reaktiolle Itseisvirta = Tasapainossa kulkeva virta I0 = Ia = Ik Ei voida määrittää suoraan (nettovirta = 0) Itseisvirrantiheys Virta pinta-alayksikköä kohden i0, ia, ik Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Elektrodireaktioiden itseisvirrantiheyksiä (25 C) Taulukko: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisten reaktioiden kinetiikan käsitteitä Polyelektrodit Useita sähkökemiallisia reaktioita Metallin liukeneminen tai saostuminen Vedyn kehitys Hapen kulutus etc. Tasapainotilanteessa kaikkien anodisten ja katodisten osareaktioiden virtojen summa on nolla Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Polarisaatio Tasapainotilastaan poikkeavan sähkökemiallisen systeemin elektrodit ovat polarisoituneet Polarisoituneen elektrodin potentiaali (Epol) poikkeaa termodynaamisesta tasapainopotentiaalista (E)  on ylipotentiaali anodeille positiivinen (Epol > E) katodeille negatiivinen (Epol < E) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Polarisaatio Polarisaatio on seurasta elektrodeilla tapahtuvien ilmiöiden hitaudesta Taulukko: Aromaa (2000) Materiaalien sähkökemia. TKK-MK-102. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Kokonaisreaktiota rajoittava tekijä Kokonaisreaktion nopeuden määrää reaktion hitain osatekijä, joka voi olla: Anodisessa reaktiossa vapautuvat elektronit Katodisessa reaktiossa kuluvat elektronit Varauksen siirtyminen metalli-liuos-rajapinnan yli Varauksensiirto- eli aktivaatiopolarisaatio Aineensiirto ja varausten liikkuminen elektrolyyttiliuoksessa Diffuusio- eli konsentraatiopolarisaatio Luettavissa E-lg(i)-asteikolle piirretyistä kuvaajista Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Varauksensiirto- eli aktivaatioylipotentiaali Positiivinen merkki anodiselle ja negatiivinen merkki katodiselle ylipotentiaalille. i on anodinen/katodinen virrantiheys i0 on itseisvirrantiheys b on kerroin, joka riippuu tarkasteltavasta systeemistä ja sen olosuhteista Esittämällä yhtälön mukaiset suorat E-lg(i)-koordinaatistossa  Kuvaaja  Kulmakerroin b on Tafelin vakio Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Diffuusioylipotentiaali Katodisen reaktion ylipotentiaali, kun diffuusiopolarisaatio on reaktion nopeutta säätelevä tekijä. Olosuhdemuuttujien vaikutus diffuusiopolarisaatioon. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuvat: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Aktivaatio- ja diffuusioylipotentiaalit Kuvassa esitetty tilanne on tyypillinen esim. tarkasteltaessa katodista reaktiota vesi-happo-liuoksissa. Katodinen reaktio on: 2 H+ + 2 e- = H2 (g) jolloin jossain vaiheessa reaktiota alkaa rajoittamaan vetyionien diffuusio katodille. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Evansin diagrammi (korroosio) Potentiaali-virrantiheys-koordinaatisto Pelkistysreaktiota kuvaavan katodisen yksittäisreaktion polarisaatiokäyrä Hapettumisreaktiota kuvaavan anodisen yksittäisreaktion polarisaatiokäyrä Korroosiopotentiaalin ja -virrantiheyden määrittäminen anodisen ja katodisen reaktion polarisaatiokäyrien leikkauspisteestä Ritchien diagrammi (hydrometallurgia) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Metallin liukeneminen happamaan liuokseen (H+-ionit) vetyä kehittäen (molemmat reaktiot ovat aktivaatio-polarisaation säätelemiä). Liukenemispotentiaali ja liukenemisen virrantiheys ( liukenemisnopeus) saadaan määritettyä vedyn- muodostumisreaktiota kuvaavan suoran ja metallin liukenemista kuvaavan suoran leikkauspisteestä. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Liukenemista rajoittava tekijä Evans-diagrammissa (a) Anodisen reaktion rajoittama liukeneminen - Pieni muutos anodisen reaktion kinetiikassa vaikuttaa paljon liukenemisen kok.nopeuteen - Pieni muutos katodisen reaktion kinetiikassa vaikuttaa vähän liukenemisen kok.nopeuteen (b) Katodisen reaktion rajoittama liukeneminen - Pieni muutos anodisen reaktion kinetiikassa vaikuttaa vähän liukenemisen kok.nopeuteen - Pieni muutos katodisen reaktion kinetiikassa vaikuttaa paljon liukenemisen kok.nopeuteen (c) Sekakontrolli Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/

Ajava voima vs. reaktionopeus Mikäli reaktiomekanismi (reaktiota rajoittava tekijä) säilyy ennallaan, niin termodynaamisen ajavan voiman kasvattaminen kasvattaa myös reaktionopeutta Näin ei kuitenkaan välttämättä tapahdu, mikäli reaktiomekanismi muuttuu Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Ajava voima vs. reaktionopeus Ajavan voiman kasvattaminen nostaa myös reaktionopeutta: Ajavan voiman kasvattaminen ei nosta reaktionopeutta (erilainen mekanismi): Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuvat: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Liukenemisnopeuden määrittäminen tilanteessa, jossa katodisen reaktion rajoittavana tekijänä on diffuusiopolarisaatio. Liukenemisnopeudeksi muodostuu katodista reaktiota rajoittava virrantiheys, iL. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Elektrolyyttiliuoksen pH:n vaikutus metallin liukenemisnopeuteen happamissa liuoksissa. pH:n nosto yhdellä alentaa vetyelektrodin tasapainopotentiaalia 0,059 V.  Polarisaatiokäyrä siirtyy alaspäin.  Liukenemisnopeus pienenee. Lisäksi katodinen reaktio on ’helpommin’ aineensiirron rajoittama, kun pH lähestyy neutraalia (ts. liuoksessa on vähemmän vetyioneja). Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Katodisen reaktion aineensiirron rajoittamaa reaktiota voidaan nopeuttaa parantamalla aineensiirtoa esim. sekoituksen avulla. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/

Sähkökemiallista reaktiota rajoittavan tekijän määrittäminen Tarkastellaan anodisen reaktion (Q  Q+ + e-) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan hapettavammiksi (potentiaali kasvaa) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Robertson et al.: Metall. & Mater. Trans. 36B(2005)3, 313-325.

Sähkökemiallista reaktiota rajoittavan tekijän määrittäminen Tarkastellaan anodisen reaktion (Q  Q+ + e-) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan hapettavammiksi (potentiaali kasvaa) Vastaavasti voidaan tarkastella katodisen reaktion (esim. hapen pelkistyminen) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan pelkistävämmäksi (potentiaali pienenee) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Robertson et al.: Metall. & Mater. Trans. 36B(2005)3, 313-325.

Sähkökemiallista reaktiota rajoittavan tekijän määrittäminen Tarkastellaan anodisen reaktion (Q  Q+ + e-) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan hapettavammiksi (potentiaali kasvaa) Kuvat: Robertson et al.: Metall. & Mater. Trans. 36B(2005)3, 313-325. Vastaavasti voidaan tarkastella katodisen reaktion (esim. hapen pelkistyminen) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan pelkistävämmäksi (potentiaali pienenee) Sähkökemiallisen reaktion tasapainotila (tasapainopotentiaali ja virrantiheys) löytyvät käyrien leikkauskohdasta Leikkauspisteen sijainti kertoo reaktiota rajoittavasta tekijästä. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallista reaktiota rajoittavan tekijän määrittäminen Tarkastellaan anodisen reaktion (Q  Q+ + e-) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan hapettavammiksi (potentiaali kasvaa) Vastaavasti voidaan tarkastella katodisen reaktion (esim. hapen pelkistyminen) nopeutta (virrantiheyttä), kun olosuhteita muutetaan pelkistävämmäksi (potentiaali pienenee) Sähkökemiallisen reaktion tasapainotila (tasapainopotentiaali ja virrantiheys) löytyvät käyrien leikkauskohdasta Leikkauspisteen sijainti kertoo reaktiota rajoittavasta tekijästä. Liukenemisnopeuteen (ja -mekanismiin) voidaan vaikuttaa paitsi sekoituksella, myös erilaisia hapettimia käyttämällä (ts. katodista reaktiota vaihtamalla) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Robertson et al.: Metall. & Mater. Trans. 36B(2005)3, 313-325.

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Kahden samanaikaisesti toimivan katodisen reaktion vaikutus liukenemispotentiaaliin ja -nopeuteen saadaan laskemalla katodisten reaktioiden polarisaatiokäyrät yhteen. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Korroosionopeuden määräytyminen galvaanisessa kennossa, jossa katodisena reaktiona on vedyn muodostuminen. M on jalompi metalli. N on epäjalompi metalli. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/

Passivaatio E-lg(i)-kuvaajissa Metalli voi muodostaa liukenemista ehkäisevän/hidastavan passivaatio- kalvon (esim. alumiini): Passivaatiotapauksissa anodisen reaktion polarisaatiokäyrä poikkeaa edellä esitetystä aktivaatioylipotentiaalikäyrästä: Tämän vuoksi monia metalleja voidaan käyttää korkeammilla potentiaaleilla kuin niiden E0 antaisi ymmärtää. Riskit passivaatiokalvon rikkoutuessa paikallisesti (esim. piste-, raeraja- ja jännityskorroosiot). Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuvat: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Passivaatio E-lg(i)-kuvaajissa Passivaatiokalvon rikkoutuminen. Sekundäärinen anodireaktio. Veden hajoaminen/hapen muodostuminen. ”Ruostumattomuusalue” Olosuhteet eivät ole riittävän hapettavat suojaavan passiivikalvon muodostumiseen. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuva: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Passivaatio E-lg(i)-kuvaajissa Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuvat: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Materiaalin ja ympäristön vaikutus anodiseen liukenemiskäyrään Esimerkkejä materiaaliominaisuuksien ja ympäristön vaikutuksista anodiseen liukenemiskäyrään: a) austeniittinen ruostumaton teräs neutraalissa Cl--ioneja sisältävässä liuoksessa b) Fe/Cr-seos hapettavassa hapossa c) austeniittinen ruostumaton teräs laimeassa Cl--ioneja sisältävässä rikkihapossa d) niukkaseosteinen teräs happamassa liuoksessa e) lämpötilan ja pH:n vaikutus yleisesti Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuvat: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Esimerkki: Pistekorroosio Tyypillinen passivoituvilla metalleilla kuten ruostumattomalla teräksellä Seurausta heikoista kohdista passivaatiokalvossa ja/tai paikallisesti aggressiivisemmasta liuoksesta (esim. Cl-) Olosuhteet ovat paikallisesti sellaiset, että siirrytään alueelle, jossa korroosionopeutta kuvaava virrantiheys alkaa taas voimakkaasti kasvaa Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Esimerkki: Pistekorroosio Austeniittisen ruostumattoman teräksen (18Cr/8Ni) polarisaatio- käyrät 1M H2SO4-liuoksessa ja 0,1M NaCl-liuoksessa. Kloridi-ionit saavat aikaan passivaatioalueen kapenemisen (ns. pistesyöpymäpotentiaali laskee) Pistesyöpymäpotentiaalin arvot riippuvat materiaalista, ympäristöstä (elektrolyyttiliuos) ja lämpötilasta 5 % NaCl Pistesyöpymäpotentiaalin arvot riippuvat materiaalista, ympäristöstä (elektrolyyttiliuos) ja lämpötilasta Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014 Kuvat: Tunturi (toim.) Korroosio-käsikirja. SKY. 1988.

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Vetyä kehittävissä systeemeissä vetyelektrodin itseisvirta, joka saa erisuuruisia arvoja eri metallien pinnoilla, on korroosionopeuden kannalta keskeisessä roolissa. Systeemeissä, joissa vetyelektrodin itseisvirrantiheys on suuri, on myös suuri liukenemisnopeus. Esimerkiksi sinkin korroosio nopeutuu huomattavasti, kun korroosiosysteemiin lisätään platinaa. Pienetkin pitoisuudet voivat muuttaa korroosiovirrantiheyksiä huomattavasti. Tätä hyödynnetään passivoituvien metallien tapauksessa passivoitumisen vaatiman kriitillisen virrantiheyden saavuttamiseksi. Esimerkiksi: - palladiumseostus titaaniin - platina-, palladium- tai kuparilisäys ruostumattomiin teräksiin Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys i0 (H2/H+) iliuk. H2  2 H+ + 2 e- 2 H+ + 2 e-  H2 Eliuk. H2  2 H+ + 2 e- E0 (H2/H+) Me  Men+ + n e- Eliuk. E0 (Me/Men+) 2 H+ + 2 e-  H2 Men+ + n e-  Me i0 (H2/H+) i0 (Me/Men+) iliuk. Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Tarkastellaan sinkin hapettumista (ja liukenemista) tilanteessa, jossa katodisena reaktiona on vedyn muodostuminen. Lisäämällä systeemiin platinaa, vedyn muodostumisreaktion itseisvirrantiheys kasvaa, minkä seurauksena myös kokonaisreaktion nopeutta kuvaava virrantiheys kasvaa. Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/ Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Tarkastellaan sinkin hapettumista (ja liukenemista) tilanteessa, jossa katodisena reaktiona on vedyn muodostuminen. Lisäämällä systeemiin platinaa, vedyn muodostumisreaktion itseisvirrantiheys kasvaa, minkä seurauksena myös kokonaisreaktion nopeutta kuvaava virrantiheys kasvaa. Sinkin liukenemisnopeus riippuu voimakkaasti siitä, mitä muita metalleja systeemi sisältää. Kuvat: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/ Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Kun tarkastellaan virrantiheyden sijasta virtaa, voidaan tarkastella myös sitä, kuinka paljon sinkin liukenemiseen vaikuttaa systeemin tuodun toisen metallin (esim. platina) reaktiopinta-ala elektrolyyttiliuoksen kanssa. Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/ Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Katodimateriaalia muuttamalla voidaan aikaansaada tilanne, jossa metalli saadaan passivoitumaan: Mikäli passivaatioalue sijoittuu liian korkeisiin potentiaaleihin, ei passivaatiota tapahdu, vaan liukeneminen päinvastoin nopeutuu: Kuvat: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/ Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Katodinen reaktio 1: (Ee)C1 < Epass, joten myös (Ecorr)1 < Epass  Aktiivinen korroosio/liukeneminen   Katodinen reaktio 2: (Ee)C2 > Epass mutta katodisen reaktion käyrä leikkaa anodisen reaktion käyrän icrit:n alapuolella (icrit on minimi virrantiheys jolla passiivikalvo alkaa muodostua)  Passivaatiokalvo ei pääse muodostumaan Katodinen reaktio 3: Molemmat passivaation edellytykset täyttyvät ((Ee)C3 > Epass ja iinitial (leikkaus anodisen reaktion Tafelin suoran kanssa) > icrit)  Passivaatio Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/ Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014

Sähkökemiallisen reaktion (esim. korroosio) nopeuden määritys Tilanteessa, jossa katodista reaktiota rajoittaa aineensiirto, voidaan passivaatiokalvon muodostumiseen vaikuttaa myös aineensiirron edellytyksiä muuttamalla (esim. sekoituksella). Sekoitusta lisäämällä saadaan aikaan tilanne, jossa kriittinen virrantiheys ylittyy. Kuva: http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/ Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen, 2014