كيفية تجنب التآكل
عند ملامستها للأكسجين ، تبدأ المعادن في التآكل. يحدث هذا عندما تكسر ذرات الأكسجين رابطة ذرات المعادن. تبدأ عملية التآكل عندما يتلامس المعدن مع البيئة المحيطة به ويبدأ في فقد هيكله وخصائصه الفيزيائية والكيميائية.
هل يمكن منع التآكل حتى تدوم المعادن لفترة أطول؟ هل عانيت أو اكتشفت مشاكل تآكل في منزلك أو سيارتك أو مكان عملك؟ في oneHOWTO ، نشرح كيفية تجنب التآكل والأكسدة في المعادن مثل الجلفنة والحديد والصلب. أذهب خلفها!
فهرس
- ما هو التآكل والأكسدة
- كيفية تجنب التآكل الجلفاني
- كيفية تجنب تآكل الحديد
- كيفية تجنب تآكل الفولاذ
ما هو التآكل والأكسدة
التآكل والأكسدة عمليتان ، على الرغم من اختلافهما قليلاً ، تتلفان المعادن وتقلل من العمر الإنتاجي للعديد من الأشياء التي نستخدمها يوميًا. نوضح في هذا القسم ماهية التآكل والأكسدة ، وأسبابهما وآثارهما ، بالإضافة إلى أنواع البيئات التي تولد هذه العملية.
ما هو التآكل
تشير ظاهرة التآكل إلى تدهور المعدن بسبب هجوم كيميائي أو كهروكيميائي خارجي. بهذه الطريقة ، تطلق المادة إلكترونات عندما تكون في وجود إلكتروليت أو مادة متفاعلة مثل الماء أو الأكسجين. من الناحية الفنية ، تنتقل المعادن من منطقة أنوديك إلى منطقة كاثودية. يحدث تآكل المعادن في منطقة الأنوديك ويحدث تلوثه وتقليله في المنطقة الكاثودية.
التآكل ليس ظاهرة موجودة حصريًا في المعادن ، حيث أنه يؤثر أيضًا على مواد أخرى مثل السيراميك والزجاج. كما أنه موجود أيضًا في المواد البلاستيكية ، والتي تُعرف الظاهرة باسم تحلل البوليمر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه العمليات تؤثر سلبًا على البيئة ، سواء في الغلاف الجوي أو الماء.
ما هي الأكسدة
من ناحية أخرى ، تمثل الأكسدة الظاهرة التي تنتج تآكل المعادن عندما يكون المتفاعل عبارة عن أكسجين حصريًا ، والذي يأتي عمومًا من الماء أو الهواء. الأكسدة هي التفاعل الكيميائي الناتج عن اتحاد الأكسجين مع المواد والمواد الأخرى ، مما ينتج عنه جزيئات الأكسيد التي تؤدي إلى تآكل المواد. يحدث التآكل بسبب فقدان الإلكترونات في ذرات المواد المشحونة إيجابياً.
يُطلق على الأكسجين عامل مؤكسد لأنه يكتسب إلكترونات ، في حين أن المادة التي تفقد الإلكترونات تسمى عامل الاختزال. في هذه العملية ، يتم تقليل الأكسجين لأنه يكتسب الإلكترونات وتتأكسد المادة لأنها تفقد الإلكترونات.
تحدث الأكسدة أحيانًا عن قصد في الصناعات. على سبيل المثال ، يتم استخلاص الألومنيوم الموجود في الطبيعة كبوكسيت من عملية التحليل الكهربائي التي يتم فيها فصل أكسيد الألومنيوم عن الألومنيوم في حالته النقية.
أنواع البيئات المسببة للتآكل
هناك أنواع مختلفة من البيئات التي تسبب التآكل. من بين هؤلاء يمكن أن نذكر:
- الغلاف الجويالعوامل المؤكسدة الرئيسية هي الأكسجين والماء. إنه يغطي معظم البيئات المسببة للتآكل ، لأنه موجود في جميع أنحاء الكوكب.
- البحرية: يتميز بوجود المياه المالحة كما يحدث في البحار أو المحيطات. تحتوي المياه المالحة على الكلور ، وهو عامل تآكل شديد.
- صناعي: هذه البيئة شديدة التآكل نظرًا لكميتها الكبيرة من الغازات والسوائل الملوثة والمسببة للتآكل. بعضها يحتوي على مواد كبريتية ونيتروزية ، من بين مواد أخرى.
- كلف: يحدث عندما يتلامس معدن مع معدن آخر أكثر نبلاً (المعادن التي تولد تفاعلًا كيميائيًا ضئيلًا وليست شديدة الحساسية للتآكل) وكلاهما مغمور في إلكتروليت أو وسط رطب.
غالبًا ما تكون بعض الأشياء مثل البطاريات عرضة للتآكل والأكسدة. قم بزيارة مقالتنا كيفية تنظيف خلايا البطارية المتآكلة لمعرفة المزيد.
كيفية تجنب التآكل الجلفاني
ال التآكل الجلفاني يحدث بين معدنين من طبيعة مختلفة يتلامسان أثناء غمرهما في إلكتروليت مثل الماء المالح. ينتج عن هذا عملية كهروكيميائية تنتج التآكل.
أ مثال على التآكل الجلفاني يحدث ، على وجه الخصوص ، في البيئات البحرية أو على السواحل. يؤدي وضع المعادن غير المعرضة للتآكل إلى جانب معادن شديدة التأثر إلى تسريع عملية تآكل المعدن الحساس. يحدث عادة في صفائح الفولاذ المموج عندما ينكسر الزنك الذي يحميها.كما حدث أيضًا في بعض السفن ، عندما تم استخدام مسامير حديدية لتثبيت نحاس السطح بالخشب ، ويتآكل النحاس بسرعة أكبر إذا لامس الحديد في مياه البحر.
بالنسبة تجنب التآكل الجلفاني، يمكنك اتباع الأساليب والتقنيات التي نوردها بالتفصيل أدناه:
- اعزل نقاط التلامس بين المعادن باستخدام مادة عازلة من البلاستيك أو المطاط.
- ضع أقطابًا كهربية مثل الزنك والمغنيسيوم بحيث تكون تلك التي تتآكل ويمكن استبدالها عند التآكل. تُعرف هذه العملية بالحماية الكاثودية.
- تجنب استخدام المواد التي لها مستويات مختلفة من الجهد الكهروكيميائي.
- تغطية مناطق التلامس بطلاء عازل.
- استخدم تقنية الطلاء الكهربائي: قم بتغطية المعدن بمحلول إلكتروليت مثل الفضة أو النيكل.
هل ترى صدأًا على دراجتك أو دراجتك النارية أو مركبتك؟ في واحدة من HOWTO نخبرك بكيفية إزالة الصدأ من الدراجة النارية لجعلها تبدو وكأنها جديدة.
كيفية تجنب تآكل الحديد
يمثل الحديد العنصر الرابع o أكثر المواد وفرة على الأرض. رمزه في الجدول الدوري هو الحديد وهو مادة مغنطيسية. يتم استخراجه مباشرة من المناجم ومعالجته في مصانع الصلب. مثل كل المعادن ، تتعرض لظاهرة الأكسدة.
بعض الأشياء التي نستخدمها يوميًا والمصنوعة من الحديد هي أدوات مثل المطارق والبراغي والصواميل ، وكذلك المفاتيح والأبواب والسور وإطارات النوافذ وإطارات الكراسي والأذرع الميكانيكية والتروس. بالنسبة منع تآكل الحديد، يمكنك استخدام الطرق التالية:
- قم بتغطية الحديد ببخاخات مضادات الأكسدة التي تتفاعل مع المواد المسببة للتآكل.
- يحمي الحديد بالمعادن النشطة. استخدم السبائك التي تعدلها كيميائيًا ، تمامًا مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.
- قم بتغطية المكواة بطبقة مقاومة للماء من الطلاء لمنع ملامستها للهواء والماء.
كيفية تجنب تآكل الفولاذ
الصلب معدن ينتج من مزيج من الحديد والكربون. ومع ذلك ، يميل الفولاذ أيضًا إلى الصدأ. تبدأ هذه العملية عندما يتعرض الفولاذ للأكسجين الذي يتشكل أكسيد الحديديك. عندما تحدث هذه الظاهرة ، يأخذ الفولاذ لونًا ضارب إلى الحمرة. بمرور الوقت ، سيؤدي ذلك إلى تدهور سطح الفولاذ ، مما يتركه مكشوفًا ويبدأ عملية التآكل.
بعض الأشياء اليومية المصنوعة من الفولاذ تشمل البراغي أو المسامير أو أواني الطعام أو أجزاء السيارة. بالنسبة منع تآكل الفولاذ، يمكنك استخدام الأساليب أو العمليات المضادة للأكسدة التالية المثالية للصلب:
- قم بتنفيذ الحماية الكاثودية باستخدام أنودات الزنك أو قم بتغطيتها بالزنك.
- قم بتغطية الفولاذ بالبلاستيك.
- قم بتغطية أو طلاء الفولاذ بدهانات مقاومة للصدأ.
- يمكنك أيضًا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوع من الكروم والسيليكون والمنغنيز.
- اذهب من خلال عملية فتيلة. يتكون هذا من طلاء الفولاذ بنوع من الطلاء المضاد للتآكل. إذا كنت تريد استخدام الفولاذ في الهواء الطلق ، فيجب عليك استخدام سباكة الكالسيوم ، وإذا كنت ستستخدمه في الداخل ، فقم بتغطيته بكرومات الزنك.
إذا كنت تعاني من مشكلة الصدأ في الحوض ، فتعرف على كيفية تنظيفه وصيانته في مقالتنا كيفية إزالة الصدأ من حوض المطبخ.
إذا كنت ترغب في قراءة المزيد من المقالات المشابهة لـ كيفية تجنب التآكل، نوصيك بإدخال فئة صيانة المنزل والسلامة.