Metallien korroosio ja korroosionesto : havainnollistavien opetusvideoiden suunnittelu ja toteutus

Abstract

Opinnäytetyössä suunniteltiin ja toteutettiin neljä lyhyttä opetusvideota, jotka havainnollistavat hapettumis-pelkistymisreaktioita ja metallien korroosiota. Opinnäytetyö ja opetusvideot tehtiin käytettäviksi korkeakouluopetuksen tukena.

Korroosio aiheuttaa suuria taloudellisia menetyksiä, työturvallisuusriskejä ja haittoja ympäristölle. Metallien korroosio on seurausta sähkökemiallisista hapettumis-pelkistymisreaktioista, joihin korrodoituva eli vaurioituva metalli osallistuu. Metallin ympäristö on tärkeä korroosioon vaikuttava tekijä. Korroosion etenemistä pyritään estämään ja hidastamaan korroosionestolla. Erilaisia korroosionestomenetelmiä on paljon, ja usein niitä yhdistellään keskenään.

Aiheita havainnollistaviin opetusvideoihin etsittiin hakukoneella ja YouTubesta lähinnä englanniksi. Kuvattaviksi kokeiksi valittiin metallien jännitesarja (metallien reaktiot suolahapon kanssa), kupari hopeanitraattiliuoksessa, sinkki kuparisulfaattiliuoksessa sekä rautanaulan korroosio ja korroosionesto. Kaikissa näissä kokeissa reaktioiden etenemistä voidaan havainnoida visuaalisesti. Kokeet havainnollistavat eri metallien hapettumis-pelkistymisreaktioita, joiden ymmärtäminen on keskeistä korroosioprosessien ja monien korroosionestomenetelmien ymmärtämiseksi.

Four short educational videos illustrating oxidation-reduction reactions and corrosion of metals were designed and implemented in the thesis. The thesis and the educational videos can be used in support of third-level education.

Corrosion causes major economic losses as well as occupational safety risks and environmental damage. Corrosion of metals is the result of electrochemical oxidation-reduction reactions involving the damaged metal. Environment is an important factor in corrosion. Corrosion prevention is used to prevent and slow down corrosion processes. There are many different corrosion prevention methods, and they are often combined with each other.

Suitable topics for educational videos were searched through a search engine and YouTube using mostly English phrases. The chosen experiments were the activity series of metals (reactions of metals with hydrochloric acid), copper in silver nitrate solution, zinc in copper sulphate solution, and corrosion and corrosion prevention of iron. In all these experiments, progression of reactions can be observed visually. The experiments illustrate oxidation-reduction reactions of different metals, the understanding of which is essential to understanding corrosion processes and many corrosion prevention methods.