Bir bahçede unutulan demir bir kürek, birkaç yıl içinde kırmızımsı kahverengi bir tabakayla kaplanır ve giderek ufalanmaya başlar. Eski arabaların gövdelerinde, köprülerin çelik kirişlerinde ve gemilerin dış yüzeylerinde de benzer izlere rastlanır. Bu olgu, metallerin çevrelerindeki maddelerle tepkimeye girerek yavaş yavaş bozulmasıdır ve kimyada korozyon olarak adlandırılır. Demir ve çeliğin korozyonuna ise günlük dilde paslanma denir. Paslanma, ilk bakışta önemsiz bir sorun gibi görünse de dünya ekonomisine her yıl çok büyük maliyetler yükler.

Paslanma, temelde bir oksitlenme tepkimesidir. Demir atomları, çevredeki oksijen ve su ile tepkimeye girerek elektron kaybeder ve demir oksitler oluşturur. Pas adını verdiğimiz kırmızımsı madde, büyük ölçüde sulu demir oksitlerden oluşur. İlginç biçimde bu süreç, kimyasal açıdan yanmaya oldukça benzer. Her iki durumda da bir madde oksijenle birleşir. Fark, yanmanın çok hızlı ve ısı ile ışık açığa çıkararak gerçekleşmesi, paslanmanın ise yıllar süren yavaş bir süreç olmasıdır. Bu nedenle paslanma bazen yavaş yanma olarak da tanımlanır.

Demirin paslanması için hem oksijen hem de su gereklidir. Tamamen kuru havada ya da oksijenden yoksun suda demir çok daha yavaş paslanır. Çöl iklimine sahip bölgelerde bulunan eski demir eşyaların, nemli bölgelerdekilere göre çok daha iyi korunmasının nedeni budur. Tuz ise paslanmayı belirgin biçimde hızlandırır. Tuzlu su, elektrik akımını iletebildiği için paslanmaya yol açan kimyasal tepkimelerin daha hızlı gerçekleşmesini sağlar. Bu nedenle deniz kenarındaki yapılar ve kışın yollara tuz serpilen bölgelerdeki araçlar paslanmaya karşı özellikle savunmasızdır.

Paslanmanın bir başka sorunlu özelliği, pas tabakasının metali korumamasıdır. Pas, gözenekli ve kolayca dökülen bir yapıya sahiptir. Bu nedenle oksijen ve su, pas tabakasının altındaki metale ulaşmayı sürdürür ve paslanma derinlere doğru ilerler. Ayrıca pas, oluştuğu demirden daha fazla hacim kaplar. Betonarme yapılarda betonun içindeki demir çubuklar paslandığında genişleyerek betonu içeriden çatlatabilir.

Bütün metaller aynı biçimde aşınmaz. Alüminyum, aslında demirden çok daha kolay tepkimeye giren bir metaldir. Ancak alüminyum havayla temas ettiğinde yüzeyinde son derece ince ama sıkı ve geçirgen olmayan bir oksit tabakası oluşur. Bu tabaka, altındaki metali havadan ve sudan yalıtarak korozyonun ilerlemesini durdurur. Bu nedenle alüminyum, kolayca tepkimeye giren bir metal olmasına karşın günlük yaşamda paslanmaya dayanıklı bir malzeme olarak bilinir. Bakırın zamanla yeşil bir tabakayla kaplanması da benzer bir koruyucu katman oluşumudur.

Paslanmaz çelik de aynı ilkeden yararlanır. Paslanmaz çelik, demire belirli oranda krom eklenerek elde edilen bir alaşımdır. Krom, havayla temas ettiğinde metalin yüzeyinde ince ve görünmez bir oksit tabakası oluşturur. Bu tabaka çizildiğinde ya da zarar gördüğünde, kendini kısa süre içinde yeniden onarabilir. Bu nedenle paslanmaz çelik, mutfak eşyalarından tıbbi aletlere, binaların dış cephelerinden kimya fabrikalarındaki tanklara kadar pek çok alanda kullanılır.

Metalleri korozyondan korumak için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunların en yaygın olanı, metali boya, yağ ya da plastik gibi bir katmanla kaplayarak oksijen ve sudan yalıtmaktır. Ancak bu katman çizildiğinde ya da zamanla aşındığında koruma ortadan kalkar. Bir başka yöntem, demiri çinkoyla kaplamaktır. Galvanizleme adı verilen bu yöntemde çinko, yalnızca bir kaplama işlevi görmekle kalmaz. Kaplama çizilse bile çinko, demirden daha kolay oksitlendiği için kendisi aşınarak demiri korumayı sürdürür.

Bu son ilke, kurban anot adı verilen ilginç bir koruma yönteminin de temelini oluşturur. Gemilerin gövdelerine, yeraltındaki boru hatlarına ve su depolarına, korunması gereken metalden daha kolay oksitlenen magnezyum ya da çinko gibi metallerden yapılmış bloklar bağlanır. Bu bloklar zamanla aşınarak tükenir; ancak bu sırada asıl yapının korozyona uğramasını önler. Bloklar belirli aralıklarla değiştirilir. Böylece değerli yapı, kendini feda eden bu ucuz metal parçaları sayesinde uzun süre korunur.

Korozyon konusunda tarihten ilginç örnekler de vardır. Hindistan'da bulunan ve yaklaşık bin altı yüz yıllık olduğu düşünülen demir bir sütunun neredeyse hiç paslanmamış olması, uzun süre araştırmacıların merakını çekmiştir. Araştırmalar, bu sütunun yapımında kullanılan demirin içeriğindeki bazı maddelerin, yüzeyde koruyucu bir tabaka oluşumuna katkıda bulunduğunu düşündürmektedir.

Korozyonun neden olduğu kayıplar yalnızca ekonomik değildir. Paslanan köprülerin çökmesi, boru hatlarındaki sızıntılar ve uçak parçalarındaki aşınma, can kayıplarına ve çevre felaketlerine yol açabilir. Bu nedenle korozyonun izlenmesi ve önlenmesi, mühendislikte büyük önem taşıyan bir alandır. Uzmanlar, dünyada korozyon nedeniyle kaybedilen kaynakların önemli bir kısmının, bilinen koruma yöntemlerinin daha etkin biçimde uygulanmasıyla önlenebileceğini belirtmektedir.

Paslanma, doğanın metalleri yeniden başlangıçtaki hâllerine döndürme eğiliminin bir göstergesidir. Demir, doğada çoğunlukla oksitler hâlinde bulunur ve insanlar onu büyük miktarda enerji harcayarak saf metale dönüştürür. Korozyon, bu enerjinin yavaş yavaş geri verilmesi ve metalin yeniden doğadaki kararlı biçimine dönmesidir.