طرق منع الحديد من التآكل
هذا بينما تفقد المعادن مثل الحديد خصائصها بسبب التآكل. وفقًا لتقارير الرابطة الدولية لمهندسي التآكل ، يتسبب تآكل المعدات والجسور والهياكل وما إلى ذلك في الكثير من الضرر كل عام. لا تقتصر هذه الأضرار على تكاليف التآكل فقط ، وتعريض حياة الناس للخطر ، فإنها تؤدي أيضًا إلى تكاليف باهظة أخرى. دفعت هذه الحالات الباحثين والمهندسين إلى البحث عن حلول لمنع صدأ أجزاء الحديد والصلب. في ما يلي ، سوف نفحص أكثر هذه الطرق استخدامًا. ابق مع ايرومارت. استخدام المثبطات: تتحكم أنواع مثبطات التآكل في التآكل عن طريق تغيير ظروف وتفاعل المعدن والبيئة. قد تخلق المثبطات طبقة سلبية أو غير نشطة على سطح المعدن أو تقلل من قوة أو سرعة البيئة المسببة للتآكل. بشكل عام ، تنقسم المثبطات إلى نوعين ، عضوي وغير عضوي. يتم تكوين طبقة الطلاء على المعدن بشكل عام باستخدام مثبطات غير عضوية وتقليل قوة التآكل في البيئة باستخدام أنواع عضوية. نفخ الحديد ومنع صدأه: أثناء عملية السواد ، يتم تكوين طبقة أكسيد أسود سلبية على الفولاذ ، مما يحميه من التآكل. يجب تشحيم الطلاءات المنفوخة باستمرار حتى لا تفقد فعاليتها. ينقسم النفخ إلى نوعين ، بارد وساخن. تعتبر سماكة ودرجة التصاق طبقة النفخ بالسطح من العوامل الفعالة في مقاومة التآكل للمعادن السوداء. تأثير العوامل البيئية على التآكل: تعتبر درجة الحرارة والرطوبة وحموضة البيئة من أهم العوامل المؤثرة على التآكل. سيساعد التحكم في هذه الأشياء على منع صدأ الحديد. إذا كان من الممكن حماية معدن مثل الفولاذ ، المعرض للتآكل ، من تأثيرات الماء والأكسجين كأخطر أعدائه ، فسيتم منع تآكله. كما يمكن التحكم في تكوين صدأ الحديد بمساعدة الطلاءات مثل الطلاء أو ورنيش الكحول أو طبقات الورنيش أو الشمع ، لأننا بهذا العمل نفصل الحديد عن البيئة (الهواء والرطوبة). في السفن والسيارات التي تحتوي على أجزاء مغلقة ، يتم حمايتها من التآكل عن طريق حقن مواد أساسها الشمع. عندما نحتاج إلى حماية ضد التآكل لفترة قصيرة من الوقت ، يمكن وضع طبقة رقيقة من الزيت أو الشحوم أو الخلائط الخاصة على أسطح الحديد. تستخدم هذه الطريقة في نقل أو تخزين المنتجات. أيضًا ، يستخدمون هذه الطريقة لمنع تكوين الصدأ الحديدي على الأسطح المشكّلة والخيوط المعدنية. تشتمل هذه المركبات عادةً على خليط من الشحوم مع مسحوق معدني مثل النحاس أو الزنك أو الألومنيوم. المعوقات بمساعدة بعض "مثبطات التآكل" (مثبطات التآكل) في الطور الغازي ومثبطات التطاير ، يمكن منع التآكل في عبوات معزولة. بالطبع ، لا تستخدم هذه الطريقة في البيئات المفتوحة المعرضة لتدفق الهواء. مراقبة الرطوبة: من خلال التحكم في رطوبة الهواء ، يمكن التحكم في صدأ الحديد. يمكن رؤية مثال على هذا العمل في عبوات امتصاص الرطوبة المحتوية على هلام السيليكا ، والتي تستخدم في البضائع المنقولة بالسفن. كيف تزيل الصدأ؟ توجد طرق مختلفة لإزالة الصدأ. الجلفنة ، على سبيل المثال ، هي عملية شائعة لمكافحة تآكل الحديد. إن استخدام الطلاء المجلفن على الأسطح المعدنية يمنع الحديد من ملامسة الهواء والرطوبة ويمنع المعدن من الصدأ. ما هي عيوب صدأ الحديد؟ أثناء التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى صدأ الحديد ، يتغير أيضًا التركيب الكيميائي للحديد مما يؤدي إلى تآكل سطح المعدن.
طرق منع الحديد من التآكل
بسبب الاستخدام الواسع النطاق لمنتجات الحديد والصلب ، يعتبر منع تكوين الصدأ والتآكل أحد الأنشطة الاقتصادية والتكنولوجية الرئيسية لذا لا بد من معرفة طرق التصدي لها.. لاحظ أن صدأ الحديد قابل للنفاذ للهواء والماء، ونتيجة لذلك تتعرض الطبقات الموجودة أسفل الطبقة الصدئة للتآكل. وبالتالي ، نحن بحاجة إلى طلاءات للتخلص من هذه النفاذية لمنع تكون الصدأ. في ما يلي ، سوف نحصل على لمحة موجزة عن طرق منع تكون الصدأ الحديدي. صنع سبائك خاصة للتعامل مع صدأ الحديد: في سبائك الصلب توجد سبيكة خاصة بها أكسيد الكروم على سطحها مما يمنعها من الصدأ. تُعرف هذه السبيكة ، التي تحتوي على 11٪ من الكروم ، بالفولاذ المقاوم للصدأ. سوف يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ بمعدل أبطأ بكثير من السبائك الأخرى ، وبالتالي سوف يستمر لفترة أطول. من خلال زيادة نسبة النيكل في السبيكة ، تزداد مقاومتها للتآكل. في التطبيقات الخاصة والمهمة ، يتم استخدام هذا النوع من السبائك. ومع ذلك ، فإن سعره يحد من استخدامه. يخلق الفولاذ المقاوم للصدأ طبقة من أكسيد الكروم (III) للقيام بعملية "التخميل". يظهر هذا السلوك في المغنيسيوم والتيتانيوم والزنك وأكاسيد الزنك والألمنيوم والبوليانيلين والبوليمرات الأخرى. في تصميم المنتجات والمواد التي تصدأ ، يجب مراعاة أسوأ الظروف لأن هذه المواد تستمر في الصدأ حتى في الظروف المثالية.
اجلفنة الحديد ومنع الصدأ
هل سمعت من قبل عن الصاج المجلفن؟ هل تعلم أن هذه الألواح مقاومة للتآكل؟ يمكن جلفنة العديد من المقاطع الفولاذية. من أكثر الطرق شيوعًا لزيادة قوة الفولاذ في الصناعات الجلفنة باستخدام طلاء الزنك أو معدن الزنك. معدن الزنك المطلي بالفولاذ يقلل بشكل كبير من معدل تآكله لأنه بالمقارنة مع الفولاذ ، فإن معدل الأكسدة فيه أقل بكثير. سعر الصاج المجلفن أقل بكثير مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ على الرغم من مزاياها وعمرها لأكثر من 20 عامًا. لمزيد من المعلومات حول هذه العملية ، يمكنك الرجوع إلى مقالاتنا الأخرى على الموقع. تتضمن عملية الجلفنة وضع طبقة واقية من الزنك (Zn) لحماية الحديد أو الفولاذ من التآكل. والسبب في استخدام الزنك هو رخص ثمنه ، حيث يلتصق جيداً بالفولاذ ويخلق حماية كاثودية على سطحه. في البيئات الأكثر تآكلًا مثل المياه المالحة ، يتم استخدام طلاء الكادميوم. هذه الطريقة غير مناسبة للشقوق والدرزات والمفصلات والمفاصل بسبب خلق مساحة فارغة في الطلاء. في مثل هذه الحالة ، لا يزال الطلاء يعمل كطريقة للحماية الكاثودية الجزئية للمعدن ، ولكنه يعمل كأنود كلفاني ويمنع صدأ الطبقة الأساسية عن طريق التآكل. لذلك فإن الطبقة الواقية المصنوعة من الزنك نفسه تتآكل وتمنع الصدأ الحديدي فقط لفترة زمنية محدودة. في الطرق الأحدث ، يضاف الألمنيوم أيضًا إلى هذا الطلاء بالإضافة إلى الزنك. بفضل حركته ، يغطي الألمنيوم الخدوش الناتجة ويوفر الحماية لفترة أطول من الوقت. تعتمد هذه الطريقة على خدش السطح كـ "أنود ذواب" بدلاً من عملية الأكسدة. في بعض الحالات حيث يكون لدينا تآكل عالي ، يتم استخدام الزنك والطلاءات الأخرى لزيادة الحماية ضد التآكل. يتكون الطلاء النموذجي المستخدم في الفولاذ في الاستخدام اليومي من طلاء الزنك بسماكة 85 ميكرومتر. في ظل ظروف التجوية العادية ، يتم تقليل حوالي 1 ميكرومتر من سماكة هذه الطبقة كل عام ، ونتيجة لذلك ، سيكون لدينا ما يصل إلى 85 عامًا من الحماية من التآكل لمثل هذه المنتجات. الحماية الكاثودية والوقاية من تآكل الحديد: في طريقة الحماية الكاثودية ، من خلال تطبيق شحنة سالبة باستمرار على سطح المعدن المطلوب ، يتم منع انحلال الأيونات الموجبة الشحنة وتآكل المعدن.
تتم الحماية الكاثودية أو إمداد الإلكترونات باستخدام مولد تيار مباشر. أيضًا ، للحماية الكاثودية ، يمكن استخدام معدن أكثر نشاطًا كقطب موجب. في الحقيقة ، الجلفنة هي إحدى طرق الحماية الكاثودية.
الحماية الكاثودية هي طريقة لمنع التآكل وتكوين صدأ الحديد في المنشآت المدفونة تحت الأرض. في هذه الطريقة ، يحدون من التفاعل الكهروكيميائي بمساعدة الشحنة الكهربائية.
باستخدام هذه الطريقة بشكل صحيح ، سيتم إيقاف التآكل تمامًا. في الشكل البسيط للحماية الكاثودية ، يتم توصيل أنود الذبيحة بالنظام ، حيث يعمل الحديد أو الفولاذ ككاثود في الخلية الكهروكيميائية.
يجب أن يكون جهد القطب في الأنود الذبيح أكثر سلبية من الحديد أو الفولاذ. عادة ما يتكون هذا الأنود من الزنك أو الألومنيوم أو المغنيسيوم. في النهاية ، سوف يتآكل هذا الأنود القرباني. لذلك ، من الضروري استبدالها بشكل دوري.
الطلاء:
يعد الطلاء باستخدام مواد مختلفة أحد الأساليب المستخدمة على نطاق واسع لمقاومة الفولاذ ضد التآكل. يمكن جعله مقاومًا للتآكل باستخدام طبقة من الطلاء وفصل السطح المعدني عن البيئة المسببة للتآكل.
كما أن تشحيم المعادن واستخدام الطلاء الزيتي يزيد من مقاومتها للبيئة. يمنع التزييت ملامسة السطح بالرطوبة والأكسجين في البيئة. يتم تطبيق مسحوق الطلاء على سطح الفولاذ والحديد بمساعدة الحرارة. من بين هذه المساحيق البوليستر ومسحوق الأكريليك ومسحوق الأوتان.
تعتبر الطلاءات التحويلية مثل طلاء الفوسفات وطلاء الكرومات أيضًا طبقات مقاومة للتآكل. تتكون هذه الطبقات من السبيكة نفسها.
النقطة المهمة في طلاء وطلاء المعادن بشكل عام هي سمك الطلاء. كلما زادت سماكة الطلاء ، زادت مقاومته للتآكل.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
الرمز الكيميائي لهذا المعدن هو الحديد وكثافته 7.86 جرام لكل سنتيمتر مكعب. كما ذكرنا سابقًا ، تم وضع هذا المعدن في المجموعة الثامنة والرابعة في الجدول الدوري للعناصر ، وعدده الذري ووزنه الذري ونقطة غليانه هي 26 و 55.847 جم / مول و 2750 درجة مئوية على التوالي. هذا المعدن له سطح أملس ولونه رمادي فضي.
المعادن التي لا تصدأ
هناك الكثير من المعادن الشائعة التي لا تتآكل ولا تصدأ يعتبر الالمام بها مهما لمن يعمل في هذا المجال.. الألومنيوم: الألومنيوم لا يصدأ ، لأن الصدأ هو في الواقع أكسيد الحديد ، والألمنيوم لا يحتوي على مركبات حديدية تقريبًا. ومع ذلك ، يتأكسد الألمنيوم أيضًا ، ولكن في الواقع ، يحمي الألمنيوم غير المؤكسد في الطبقة الأساسية. هذا أيضًا لأن أكسيد الألومنيوم أكثر مقاومة للتآكل من سبيكة الألومنيوم الأساسية. تختلف هذه العملية أيضًا عن الصدأ ، لأن الصدأ يتسبب في تقشر سبيكة الحديد ، وبالتالي ، فإنه يسمح باستمرار عملية الصدأ حتى يتفكك المعدن تمامًا. الفولاذ المقاوم للصدأ: الفولاذ المقاوم للصدأ هو مثال آخر على المعدن المقاوم للصدأ. يحتوي الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ مثل 304 أو 316 على كميات أعلى من النيكل والكروم. قبل أن يتفاعل الأكسجين مع الحديد ، يتحد الكروم مع الأكسجين لتشكيل طبقة من أكسيد الكروم. هذه الطبقة مقاومة للغاية للتآكل ، مما يمنع الصدأ ويحمي المعدن الأساسي. من ناحية أخرى ، قد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي والمارتنسيتي عرضة للصدأ لأن يحتوي على كمية أقل من الكروم. في المقالة الخاصة بأنواع الفولاذ ، أوضحنا بالتفصيل الفولاذ المقاوم للصدأ وأسباب مقاومته للتآكل ، نقترح عليك قراءة هذه المقالة أيضًا. الصلب المجلفن: من الناحية الفنية ، يعتبر الفولاذ المجلفن مادة مطلية ، لكن تجدر الإشارة هنا إلى ذلك. الصلب المجلفن هو صلب كربوني من المرجح أن يصدأ إذا لم يكن به طلاء أو أكثر. تعمل طبقة الزنك هذه كمعدن مضحي للصلب. تخلق هذه العملية طبقة من أكسيد الزنك تمنع تكوين أكسيد الحديد وبالتالي تقضي على إمكانية تكوين الصدأ. ومع ذلك ، في حالة تلف الطبقة العليا أو وضع الفولاذ المجلفن في بيئات غير مواتية ، تصبح الطبقة العليا غير فعالة ويصدأ الفولاذ. أيضًا ، الصلب المجلفن عرضة لـ "الصدأ الأبيض" وهو نوع من التآكل يحدث في ظل ظروف معينة وعادةً ما يتضمن الماء أو التكثيف. لا يؤدي تكوين الصدأ الأبيض بالضرورة إلى إتلاف مادة الزنك أو الطلاء. النحاس والنحاس والبرونز: النحاس والنحاس والبرونز لا تصدأ لنفس الأسباب كما أوضحنا للألمنيوم. تحتوي جميع المعادن الثلاثة على كمية صغيرة من الحديد. ومن ثم لا يتشكل أكسيد الحديد أو الصدأ. ومع ذلك ، عندما يتعرض النحاس للأكسجين ، يمكن أن يشكل صدأ أزرق وأخضر بمرور الوقت. هذه المعادن لا تصدأ ولكن ... على الرغم من أن هذه المعادن لا تصدأ ، فإن هذا لا يعني أنها لا تصدأ. هذه المعادن لها أشكال معينة من التآكل ، مثل التنقر على الفولاذ المقاوم للصدأ أو البقع الخضراء والزرقاء على أكسيد النحاس. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت هذه المعادن على اتصال بالفولاذ الكربوني أو غيره من الفولاذ المقاوم للصدأ ، فهناك احتمال تكوين رواسب حديدية على سطح هذه المعادن ، مما يتسبب في أكسدة المعدن والصدأ.
الأجوبة على الأسئلة المتداولة
1- ما هي الطريقة التي يمكن استخدامها لإزالة صدأ المجوهرات؟ أحيانًا تصدأ المجوهرات وأحجار الراين أيضًا. لإزالة الصدأ ، يمكنك استخدام طريقة الخل الأبيض والليمون. للقيام بذلك ، فقط ضع بعض الخل على المجوهرات وافركها بفرشاة أسنان. أو يمكنك نقع المجوهرات في الخل. 2- هل يمكن استخدام خل التفاح لإزالة الصدأ؟ نعم ، خل التفاح مفيد أيضًا في إزالة الصدأ. للقيام بذلك ، كل ما عليك فعله هو نقع المكونات في محلول الخل وتركها لبضع ساعات. بعد ذلك ، يمكنك إخراج العناصر وغسلها بالماء. 3- هل يمكن لمعجون الأسنان أن يكون فعالاً في إزالة الصدأ عن المعادن؟ نعم ، يمكن أيضًا استخدام معجون الأسنان لإزالة الصدأ المعدني والحديد. فقط خذ القليل من معجون الأسنان وافركه على المعدن الصدأ. ثم اغسليه بالماء. 4- ما هي المادة التي تسبب الصدأ السريع للمعادن؟ على الرغم من وجود سوائل مختلفة في هذا ، فإن السائل الذي يتسبب في صدأ المعدن بسرعة هو الماء. المعادن المعرضة للرطوبة أو الماء (بدون جفاف) الصدأ. 5- هل يمكن دهان المعدن بدون إزالة الصدأ؟ لا ، من الأفضل دائمًا إزالة الصدأ أولاً ثم الطلاء. أولاً ، قم بإزالة مسحوق الصدأ وبعض القشور الزائدة التي تكونت بسبب الصدأ. إذا قمت بتطبيق الطلاء مباشرة على المعدن الصدئ ، فلن يثبت بشكل صحيح على المعدن. الكلمة الأخيرة يمكن أن يكون صدأ المعادن مشكلة كبيرة. لإزالة الصدأ ، توجد محاليل كيميائية متوفرة في الأسواق قد تحتوي على مواد ضارة. لذلك من الأفضل دائمًا استخدام الطرق الطبيعية والمنزلية لإزالة الصدأ المعدني. يمكنك استخدام الطرق الواردة في هذه المقالة وإزالة الصدأ من العناصر المعدنية الخاصة بك. لا تنس اتباع الاحتياطات والنصائح المقدمة عند استخدام الطرق المذكورة أعلاه لتجنب أي مخاطر محتملة للطلب والاستفسار عن طريق الواتساب.