Metallide korrosioon ja elektrokeemiline pingerida

Korrosioon on fundamentaalselt redoksreaktsioon: metall kaotab elektrone (oksüdeerub) ümbrusesse, tavaliselt reageerides hapniku ja niiskusega, moodustades oksiidi, hüdroksiidi või muu ühendi — rooste, raua puhul, on hüdreeritud raudoksiid. Seda korrosiooni keemilist (mitte ainult füüsikalist) olemust kinnitab fakt, et erinevad metallid korrodeeruvad väga erinevate kiirustega ja erineval viisil, järgides täpselt nende asukohta elektrokeemilises (aktiivsus-) pingereas, metallide järjestatud nimekirjas, mis on korraldatud selle järgi, kui kergesti nad kaotavad elektrone ja oksüdeeruvad. Pingereas kõrgel asuvad metallid (kõrgelt reaktiivsed, näiteks naatrium ja magneesium) oksüdeeruvad väga kergesti; pingereas madalal asuvad metallid (suhteliselt vähereaktiivsed, näiteks kuld ja plaatina) on tugevalt vastupidavad oksüdeerumisele, mis on täpselt põhjus, miks neid looduses leidub puhaste elementidena, mitte ainult maakidena.

Kui kaks erinevat metalli asetatakse elektrilisse kontakti elektrolüüdi juuresolekul (näiteks niiskus, mis sisaldab lahustunud ioone), tekib galvaanielement ja elektrokeemiline pingerida ennustab, kumb metall korrodeerub. Reaktiivsem metall (kõrgemal pingereas) toimib anoodina ja oksüdeerub eelistatult, kaotades elektrone, mis voolavad vähem reaktiivsele metallile (katoodile), mis on seeläbi oksüdeerumise eest kaitstud — elektronid, mida see muidu kaotaks, tarnib selle asemel ohverdatav metall. See ei ole väike detail, vaid otseselt rakendatav inseneripõhimõte: katoodkaitse kinnitab tahtlikult reaktiivsema "ohverdatava" metalli, tavaliselt tsingi või magneesiumi, konstruktsioonile, mis vajab kaitset, näiteks laeva terasest korpusele, maa-alusele torujuhtmele või sillatoele. Ohverdatav metall korrodeerub konstruktsiooni asemel, tarnides elektrone, mis hoiavad kaitstud metalli tema redutseeritud, korrodeerumata olekus; ohverdatav anood lihtsalt asendatakse perioodiliselt pärast selle kulumist, mis on palju odavam ja lihtsam kui korrodeerunud konstruktsiooniterase remontimine.

Galvaniseerimine — terase katmine õhukese tsingikihiga — ühendab kaks kaitsemehhanismi: tsingikate on füüsiline barjäär, mis hoiab hapniku ja niiskuse terasest eemal, ning isegi kui kate on kriimustatud või kahjustatud, toimib paljastunud tsink ikkagi ohverdatava anoodina, jätkates aluseks oleva terase elektrokeemilist kaitset.