Blog Ko Buijs - Kansen en bedreigen met het toepassen van Zamak
Er is in de praktijk nog wel eens verwarring rond het beschermingsmechanisme van zink en zinklegeringen. Men denkt dat de bescherming komt door de vorming van zinkoxide aan het oppervlakte zoals dat het geval is bij chroom in roestvast staal en aluminium maar dat is niet juist.
(Door Ko Buijs - Innomet Consultancy)
Zink- en zinklegeringen zoals Zamak hebben op zich een goede weerstand tegen atmosferische corrosie dankzij de gevormde zinkpatinalaag aan het oppervlak. Het mechanisme hiervan berust op de vorming van basisch zinkcarbonaat aan het oppervlak dankzij het koolzuur (CO2) wat in de atmosfeer aanwezig is. De weerstand tegen corrosie zal verder versterkt worden door de aanwezigheid van aluminium, magnesium en koper zoals dat het geval is bij Zamak. Zinkcarbonaat is onoplosbaar in water waardoor het niet verdwijnt zodra het bijvoorbeeld nat of beregend wordt. Dat is dan ook gelijk het geheim dat zink zo goed in dergelijke natte milieus kan functioneren.
Indien men koolstofstaal verzinkt ontstaat ook zo’n passieve patinalaag op het zink maar men dient echter wel op te passen met de aanwezigheid van stilstaand water op dit oppervlak waardoor er witachtige vlekken kunnen ontstaan die bestaan uit zinkoxide en zinkhydroxide. Dit noemt men in de volksmond ook wel witroest. Dat betekent dat het raadzaam is om dergelijke oppervlakken enig afschot te geven waardoor het vocht gemakkelijker weg kan lopen. Indien twee verzinkte natte oppervlakken tijdens opslag tegen elkaar aan liggen kan dit ook tot hinderlijke vlekvorming leiden.
Zoals hierboven reeds is gesteld, is zinkpatina basisch van aard en dat betekent dat er gevaar dreigt zodra het wordt blootgesteld aan een zuur milieu. De scheikundige wet zuur + base zout + water zal dan van toepassing zijn waardoor de patinalaag zal gaan afkalven. M.a.w. vooral industriële gebieden en zure regen vormen een bedreiging voor de conditie van zinkpatina. Vooral zwaveldioxide (SO2) is de meest gevreesde atmosferische contaminatie die de zinkpatinalaag wil aantasten. Zodra er condens of regen verzinkte producten bevochtigt, zal dit zure SO2 snel oplossen in dit natte oppervlak met alle nadelige gevolgen van dien.
Vooral gegoten producten zijn hier extra gevoelig voor omdat het oppervlak veelal ruwer is en dat in combinatie met kleine oppervlakte imperfecties die nu eenmaal inherent zijn aan het gietproces. Zodra de toevoer van zure regen weer stopt dan zal de patinalaag zich normaal gesproken weer afdoende herstellen. De oppervlaktegesteldheid speelt hierbij wel een belangrijke rol want hoe gladder het oppervlak des te beter is het te herstellen. In kleine putjes echter treedt veelal verzuring op dat dit herstel behoorlijk tegenwerkt.
De kans op corrosie van zink en zinklegeringen staat in een directie relatie tot de duur en concentratie van de zure vochtbelasting maar ook met gecorrodeerde depositiën die op het oppervlak achterblijven. Dergelijke neerslagen zullen het herstel van de patinalaag ter plaatse bemoeilijken of zelfs onmogelijk maken. Ook stoffen zoals roet en stof kunnen soms onverhoopt vocht vasthouden waardoor het drogen wordt bemoeilijkt en dat is uiteraard ook niet bevorderlijk voor de levensduur.
Chloriden behoren tot de halogenen (zoutvormers) en zijn voor zink en haar legeringen ook corrosief maar niet zo gevaarlijk als zwaveldioxide. Echter wanneer beide stoffen voorkomen dan zullen ze qua agressiviteit elkaar versterken wat inderdaad niet onderschat mag worden. Een goed voorbeeld vormen de verzinkte middenbermbeveiligingen op snelwegen die vanwege de aanwezigheid van zwaveldioxide en chloriden veroorzaakt door uitlaatgassen en wegenzout niet afdoende weerstand kunnen bieden tegen mogelijke aantasting waardoor het zink soms geheel is verdwenen met ernstige roestvorming van het stalen substraat tot gevolg. De oplettende automobilist zal dat ongetwijfeld waarnemen. Milieutechnisch gezien vormt dit best een behoorlijk probleem omdat er zoveel zink en zinkverbindingen ongewenst in de bodem terecht komen. Basische stoffen die in de atmosfeer aanwezig zijn, vormen normaal gesproken geen gevaar voor dergelijke zinklegeringen en/of zinklagen en kunnen soms ook een voordeel opleveren.
