انواع خوردگی شیمیایی 2
در مطلب قبل راجع به خوردگی شیمیایی آهن و فولاد در برابر آب و محیط اسیدی مطالبی آموختید. در این مطلب به ادامه این بحث می پردازیم.
آهن و فولاد رایج ترین مواد برای ساخت و ساز هستند و خاصیت زنگ خوردگی این مواد در آب های خنثی مهم است. وقتی فولاد زنگ می زند، سرعت زنگ زدن آن معمولا توسط واکنش کاتدی کنترل می شود و اکسیژن در این فرایند، عامل مهمی است.
در آب های خنثی که اکسیژن حل شده آزاد ندارند، زنگ زدگی بسیار جزئی است. حضور اکسیژن حل شده در آب، واکنش کاتدی را سریع تر می کند و در نتیجه، سرعت زنگ زدن متناسب با مقدار اکسیژن موجود برای پخش به کاتد افزایش می یابد. از آن جا که پخش اکسیژن، عامل کنترل کننده است، سرعت زنگ زدن با افزایش دما نیز زیاد می شود.
در آب های اسیدی
(pH <٤) زنگ زدن می تواند حتی بدون حضور اکسیژن نیز اتفاق بیفتد.
زنگ زدگی حفره ای یا شکافی:
زنگ زدن الکتروشیمیایی تنها از تفاوت های سطحی فلزات به وجود نمی آید، بلکه از تغییرات خود الکترولیت نیز می تواند ایجاد شود. این پدیده چنین مکانیسمی می تواند داشته باشد:
وقتی اکسیژن روی سطح آب پخش می شود، غلظت آن در جاهای مختلف قطره آب فرق خواهد کرد؛ در انتهای قطره آب، بیش ترین مقدار و در مرکز قطره که آند در آن نقطه تشکیل می شود، کم ترین مقدار را خواهد داشت.
حفره های موجود در سطح فلز و خود سطح فلز که با مواد دیگری روکش می شوند، بیش تر در معرض چنین حملات زنگ زدگی قرار دارند.
اکسیژن نمی تواند در حفره ها یا شکاف ها پخش شود، به همین دلیل این نقاط آندی می شوند و کمبود اکسیژن خواهند داشت. این یون های فلزی در حفره تشکیل شده و به بیرون مهاجرت می کنند و با یون های هیدروکسید مقابل خود واکنش می دهند تا در دهانه حفره یا شکاف، زنگ تشکیل دهند.
مکان زنگ زدگی با پخش اکسیژن به قسمت آندی، رابطه دارد و اگر قسمت کاتدی بزرگ باشد، ممکن است زنگ زدگی حفره ای اتفاق بیفتد. هم چنین زمانی که قسمت های خشک فلز در حفره ها به دام بیفتد، زنگ خوردن حفره ای می تواند رخ دهد.
موادی که در مقابل زنگ زدن بسیار مقاومند و لایه اکسیدی تشکیل شده سطحی بر روی آن ها، از خوردگی این مواد جلوگیری می کند
(مانند فولاد) متحمل خوردگی های حفره ای خواهند شد. این مواد، لایه اکسیدی خود را (که از وضعیت قبل از زنگ زدن باقی مانده) نگه می دارند. زمانی که اکسیژن نمی تواند به این مواد نفوذ کند و لایه اکسیدی شکسته می شود، سطح فلز فعال شده و ماده زنگ زدن می شود.
در مطلب بعدی با روش های کنترل زنگ خوردگی آشنا خواهیم شد.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم: خدیجه آلچالانلو
