خوردگی سطوح و اهمیت استفاده از رنگ کوره‌ای و روکش گالوانیزه

خوردگی سطوح

خوردگی سطوح و اهمیت استفاده از رنگ کوره‌ای و روکش گالوانیزه

با توجه به اهمیت «خوردگی» از نقطه نظر اقتصادی، زیست محیطی و ایمنی، امروزه تلاش برای کاهش خسارات ناشی از خوردگی، به مسئله بسیار مهمی بدل شده است که در این راستا، روش های مختلفی برای کنترل سرعت خوردگی و افزایش طول عمر سازه ها ارائه شده است.

از جمله کاراترین این روش ها، استفاده از «پوشش ها» و «رنگ ها» است. بنابراین، ارتقای سطح دانش مسئولین و متخصصان مربوطه، می تواند صرفه جویی های قابل توجهی را به و دنبال داشته باشد.

در بخش نخست این مقاله، مفاهیم پایه خوردگی ارائه می شود و در ادامه، انواع خوردگیهای احتمالی در سازه های فلزی نظیر نیمکت پارکی، پایه چراغ و به طور کلی مبلمان شهری و راهکارهای مقابله با آنها می آید. سپس روش های اندازه گیری سرعت خوردگی برای محاسبه طول عمر سازه های شهری مطرح می شود.

آشنایی با خوردگی سطوح

خوردگی سطوح

 آشنایی با خوردگی و انواع آن

از آنجایی که براساس قوانین ترمودینامیک، ترکیبات شیمیایی تمایل دارند در پایین ترین سطح انرژی، قرار گیرند، بنابراین برگشت فلزات به حالت طبیعی اولیه (یعنی ترکیب با مواد اطرافشان)، سبب واکنش هایی می شود که به نام «خوردگی» شناخته می شوند.

به بیان دیگر، «خوردگی» عبارت است از تخریب ناخواسته یک ماده (عمدتاً فلزات)، در نتیجه واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی با محیط اطراف خود. در درجه حرارت محیط، میزان انرژی موجود در ترکیبات شیمیایی فلزات، در اکثر موارد، نسبت به فلزات غیر ترکیبی خود کمتر است. بنابراین براساس یک

اصل کلی، فلزات به طور ذاتی تمایل به «خورده شدن» دارند. درصد بالایی از این واکنش های «کاتدی» و «آندی» خوردگی، به صورت همزمان در روی یک سطح فلزی اتفاق می افتد که نقاط واکنش دهنده، به ترتیب مناطق «کاتدی» و «آندی» خوانده می شوند. یک سیستم متشکل از یک «کاند» و یک «آند» مجزا را، اصطلاحاً «سل خوردگی تر» می نامند. این سیستم از چهار جزء اصلی تشکیل شده است:

۱. آند؛ ۲. کاتد؛ ۳. الکترولیت؛ ۴. اتصال الکتریکی.

«آند» : «آند»، فلز یا محلی در روی سطح یک فلز است که در آن واکنش «خوردگی» صورت می گیرد. در این واکنش، اتم های فلز، با از دست دادن الکترون به یون های فلزی تبدیل شده و به صورت محلول به داخل فلز نفوذ می کنند.

چنانچه محصولات خوردگی در سطح فلز نا محلول بوده و بتوانند لایه محافظی را بر روی سطح فلز ایجاد کنند، در این صورت آن را «رویین» می نامند. واکنش خوردگی فلز M در ناحیه «آندی» به صورت زیر است: که در آن nتعداد الکترون هایی است که فلز از دست داده است و می تواند اعداد ۱، ۲ یا ۳ باشد.

انواع خوردگی سطوح

خوردگی سطوح

«کاتد» ۲: در پیل الکترو شیمیایی، کاتد قطبی است که الکترون های تولید شده در آند را مصرف می کند. واکنش های «خوردگی» معمولاً در «کاند» انجام نمی شود، هرچند ممکن است که تحت شرایط ویژه ای، عمل تخریب در آن صورت گیرد. بعضی از واکنش های مهم و معمولی که در «کاند» انجام شده و بستگی به pH محلول دارند، در محلولهای متفاوت، آورده شده است:

در محلول اسیدی:

O₂ + 4H+ + 4e →→→ 2H₂O

محلول خنثی یا بازی:

0 + 2H,0 + 4e → 4HO-2

احیای +H:

2H+ + 2e → H,(g)

کاهش یون فلزی:

e3+ + e → Fe2+

رسوب فلزی:

Cu2+ + 2e → Cu(s)

«الکترولیت» : محلولی که بتواند جریان الکتریکی بین کاند و آند را برقرار نماید، «الکترولیت» نام دارد؛ به استثنای آب خیلی خالص که به دلیل خاصیت غیر هادی بودن آن الکترولیت نیست، اکثر محیط های آبی، دارای حداقل هدایت الکتریکی مناسب، برای الکترولیت بودن را دارند.

«اتصال الکتریکی» ۲: برای آنکه یک جریان الکتریکی در داخل «سل خوردگی بین آند و کاتد برقرار شود، احتیاج به اتصال یک «مدار بسته الکتریکی» است (در حالتی که آند و کاتد قسمتی از یک «فلز» باشند احتیاج به ارتباط الکتریکی نیست).

اختلاف انرژی به وجود آمده در یک «پیل»، با اندازه گیری میزان پتانسیل، به وسیله «ولت متر» امکان پذیر بوده و نشان دهنده میزان تمایل آن به خوردگی است. تمام واکنش های خوردگی در محیط آبی را می توان همانند یک «سل» تصور کرد که برای انجام آن وجود هر یک از چهار عامل ذکر شده ضرورت داشته و حذف هر کدام می تواند باعث توقف کامل واکنش خوردگی شود.

خوردگی سطوح در مبلمان شهری

خوردگی سطوح

پتانسیل استاندارد الکترود : برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد می توان از یک ولت متر واقع در مدار استفاده کرد. این روش اندازه گیری، بیشتر برای کارهای آزمایشگاهی مناسب بوده و برای سنجش های دقیق تر به یک الکترود سوم (الکترود مبنا) هم نیاز است.

این مسئله را می توان به وسیله تعریف یک «الکترود استاندارد مرجع» که پتانسیل آن «صفر» در نظر گرفته می شود، عملی ساخت. برای این منظور، «هیدروژن» به عنوان «الکترود استاندارد»، انتخاب شده و پتانسیل آن به عنوان پتانسیل مرجع، صفر و پتانسیل سایر الکترودها نسبت به آن سنجیده می شود.

در نتیجه مقایسه پتانسیل فلزات مختلف، در شرایط استاندارد (۲۵درجه سانتی گراد و فشار ۱ اتمسفر و غلظت ۱ مولار)، نسبت به الکترود مبنای هیدروژن، جدولی به دست آمده است (جدول۱) که به کمک آن می توان با استفاده از معادله «نرنست» ۲ که یک معادله ترمودینامیکی است، پتانسیل الکترودها در شرایط غیر استاندارد را نیز به دست آورد.

یکی از راههای کنترل خوردگی ایجاد پوشش بر روی فلز است که گالوانیزه گرم میتواند گزینه خوبی برای این منظور باشد، به عنوان مثال مخزن گالوانیزه که در سطح شهر استفاده میشود دارای این نوع پوشش است.

برای کسب اطلاعات بیشتر و یا ثبت سفارش با کارشناسان ما در گروه صنعتی کیاچ تماس حاصل فرمایید.

مقاله را به اشتراک بگذارید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

logo_kiacb

بالا