]]>
خواطر :
إني أرى في عينك براءة الذئابُ ... على ضفاف الوديانُ في الفرائسُ تنتظرُ و تنقضضُ ...   (بلقسام حمدان العربي الإدريسي) . 

تاكل المعادن بواسطة حامض الكبريتيك

بواسطة: abdalkreem gassan alsultan  |  بتاريخ: 2012-02-27 ، الوقت: 21:37:06
  • تقييم المقالة:

 

ما هو التآكل: -
 
تآكل هو تدهور المواد بواسطة تفاعل كيميائي مع بيئتهم. وأحيانا تآكل مصطلح ينطبق أيضا على تدهور الخرسانة والبلاستيك والخشب، ولكن عموما يشير إلى المعادن. المعدن الأكثر استخداما هو الحديد (وعادة ما الفولاذ)، وتتعلق أساسا المناقشة التالية للتآكل لها.

عواقب التآكل: -

عواقب تآكل كثيرة ومتنوعة، وآثار هذه العملية على آمنة وموثوقة وفعالة من معدات أو هياكل وغالبا ما تكون أكثر خطورة من فقدان بسيط من كتلة من المعدن. قد فشل من مختلف الأنواع، والحاجة إلى بدائل مكلفة تحدث على الرغم من أن كمية من المعدن المدمرة هي صغيرة جدا. ويمكن تلخيص بعض من الآثار الضارة الرئيسية للتآكل على النحو التالي:



1. الحد من سماكة المعدن مما يؤدي إلى فقدان القوة الميكانيكية والهيكلية فشل أو انهيار. عند فقدان المعادن في مناطق محلية وذلك لإعطاء هيكل الكراك مثل، قد ضعف كبير جدا ينتج عن مبلغ لا بأس به قليل من فقدان المعادن.

2. مخاطر أو إصابات للأشخاص الناشئة عن فشل أو انهيار الهيكلية (على سبيل المثال الجسور والسيارات والطائرات).

3. ضياع الوقت في توافر الملف صنع المعدات الصناعية.

4. خفض قيمة السلع نظرا لتدهور مظهر.

5. تلوث من السوائل في الأوعية والأنابيب (الجعة على سبيل المثال عندما يذهب غائم صغير
يتم إطلاق كميات كبيرة من المعادن الثقيلة التي التآكل).

6. ثقب السفن وأنابيب السماح الهروب من محتوياتها والأضرار المحتملة على البيئة المحيطة. على سبيل المثال يمكن أن تتسرب منها المياه المبرد المحلي تسبب أضرارا باهظة الثمن إلى السجاد والديكورات، بينما تآكل مياه البحر قد تدخل غلايات محطة للطاقة إذا أنابيب المكثف خرم.
 
7. فقدان خصائص سطح مهم من الناحية الفنية من عنصر معدني. يمكن أن تشمل هذه الخصائص الاحتكاك واضعة، وسهولة تدفق السوائل على سطح الأنابيب، والتوصيل الكهربائي من الاتصالات، وانعكاسية السطح أو انتقال الحرارة عبر السطح.




8. الميكانيكية الأضرار التي لحقت الصمامات والمضخات وغيرها، أو انسداد أنابيب من المنتجات تآكل الصلبة.
9. وأضاف تعقيد وتكاليف المعدات التي تحتاج إلى أن تكون مصممة لتحمل
كمية معينة من التآكل، والسماح لعناصر المتآكلة استبدال ملائم.

عندما يتعرض الحديد أو الصلب إلى الأوكسجين في الغلاف الجوي في وجود الماء، وعملية معروفة الصدأ يحدث. هذا المعدن هو المتدهورة لتشكيل الحديد الصدأ، وهو مركب أحمر اللون البني، والذي هو علامة مؤكدة على الأكسدة الكهروكيميائية من المعدن الأساسي.

 
4Fe + 3O2 + 2H2O → 4FeO.OH (1)

 
تقريبا كل والمعادن، باستثناء الذهب والبلاتين، تآكل في بيئة المؤكسدة تشكيل مركبات مثل هيدروكسيدات، وأكاسيد والكبريتيدات. تدهور المعادن بواسطة تآكل هو رد فعل عالمي، بسبب حقيقة بسيطة وهي أن أكسيد المعدن لديها طاقة أقل بكثير من المعدن نفسه. وبالتالي هناك قوة دافعة قوية للأكسدة المعادن. على سبيل المثال تعرضت لهجوم من الألومنيوم معدن مألوف، والذي يستخدم في إطارات الطائرات النافذة، وأواني الطبخ، وبواسطة الأكسجين لتكوين أكسيد كما يلي:

 
4Al + 3O2 → 2Al2O3 (2)



هذا التفاعل مصدر للحرارة بقوة، والإفراج عن -1680 كيلوجول لكل مول من أكسيد. في الواقع هي القوة الدافعة للتفاعل كبير لدرجة أن مسحوق الالومنيوم سوف يحرق لإنتاج درجات حرارة عالية جدا، وتكون كافية لإذابة الفولاذ.
 
من المهم أن ندرك أن الهجوم على تآكل المعادن يمكن أن يحدث إلا على سطح المعدن، وبالتالي أي تعديل على سطح أو بيئتها يمكن أن تغير معدل
رد فعل. وبالتالي لدينا أساس لتصميم طرق لحماية المعادن من التآكل.
عن العمليات الصناعية
مفهوم
المرجل لمعالجة المياه
إزالة عامل مؤكسد
الحماية الكاثودية - الأنود القرباني - أعجب الحالي
انوديك حماية
الوقاية من رد فعل السطح
مثبطات الكيميائية
درجة الحموضة تثبيط السيطرة على رد فعل السطح
طلاء
تكسية
 
طلاء بالكهرباء
جلفنة
معدن الرش
 
الطلاء بالتحليل الكهربائي
تحويل الطلاء
حماية الطلاء:
  أ. عضوي
 
 
  ب. معدني
 
 
 
  ج. غير معدني
سبائك - الفولاذ المقاوم للصدأ
            - cupronickel
            - سبائك ارتفاع في درجة الحرارة
تعديل من هذا المعدن
صيانة لإزالة عوامل التآكل
تصميم لتجنب الشقوق
تصميم لتجنب رد الفعل المعادن
تركيبات تعديل الشروط سطح
وقد تم تطوير عدد من هذه الأساليب، ويتم تعيين هذه الطائرات في الجدول رقم 1. يبين الجدول مجموعة متنوعة من المفاهيم المختلفة التي يمكن من خلالها خفض معدل رد فعل السطح. كل من هذه أدت إلى ظهور عدد من التكنولوجيات، وتتمثل معظمها في صناعة نيوزيلندا. في بعض الحالات هذه الصناعات على نطاق واسع جدا. على سبيل المثال صناعة الطلاء هو صناعة الكيماويات الرئيسية التي تستهلك كميات كبيرة من الراتنج، والمذيبات والأصباغ. وتستخدم معظم منتجات الطلاء في نيوزيلندا في الحماية من التآكل. الصناعات الرئيسية الأخرى المشاركة في مكافحة التآكل وتشمل بالكهرباء، الطلاء بالتحليل الكهربائي، وشحذا وانتاج سبائك مقاومة للتآكل.
 في هذا المقال سوف نركز على اثنين من الطرق الهامة لمكافحة التآكل تستخدم في صناعة نيوزيلندا، والحماية الكاثودية والكيميائية وهي مثبطات. وتغطي أنواع أخرى من تكنولوجيا التحكم في التآكل، مثل الطلاء الكهربائي ومواد الطلاء وغيرها.
 
كيمياء التآكل
 
ويتم الحصول على المعادن هيكلية مشتركة من خامات أو مركبات طبيعيا بواسطة إنفاق كميات كبيرة من الطاقة.وبالتالي، يمكن هذه المعادن يمكن أن تعتبر في حالة متبدلة الاستقرار، وسوف تميل الى فقدان الطاقة من خلال اللجوء إلى مركبات أكثر أو أقل مشابهة إلى دولهم الأصلية. منذ أكثر المركبات المعدنية، ومنتجات خاصة للتآكل، لديها القوة الميكانيكية القليل قطعة المتآكلة بشدة من معدن غير مجدية تماما لغرضه الأصلي.
تقريبا كل ردود الفعل هي تآكل كهروكيميائي في الطبيعة، في مواقع انوديك على السطح
الحديد يذهب الى حل مثل أيونات الحديد، وهذا يشكل رد فعل انوديك. كما ذرات الحديد الخضوع لأكسدة إلى أيونات التي يطلقون الالكترونات التي سلبية تهمة ستبني بسرعة في المعدن، ومنع حدوث مزيد من رد فعل انوديك، أو التآكل.وبالتالي فإن هذا الحل تستمر إلا إذا صدر الإلكترونات يمكن أن تمر إلى موقع على سطح المعدن حيث رد فعل الكاثودية هو ممكن. في موقع الكاثودية الإلكترونات تتفاعل مع بعض المكونات اختزال للالمنحل بالكهرباء وإزالة أنفسهم من هذا المعدن. معدلات التفاعلات انوديك والكاثودية يجب أن يكون أي ما يعادل وفقا لقوانين فاراداي، ويحدد من قبل مجموع تدفق الإلكترونات من الأنودات إلى كاثودات وهو ما يسمى "التيار التآكل"، Icor. منذ الحالية للتآكل ويجب أن تتدفق أيضا من خلال المنحل بالكهرباء عن طريق التوصيل الأيوني والتوصيل من المنحل بالكهرباء تؤثر على الطريقة التي تعمل خلايا التآكل. يتم وصف قطعة من المعدن المقاوم للصدأ باعتبارها "القطب المختلطة" منذ وقت واحد ردود الفعل انوديك والكاثودية تسير على سطحه. القطب المختلطة هي خلية كهروكيميائية كامل على سطح معدني واحد.




الأكثر شيوعا وأهمية التفاعلات الكهروكيميائية في تآكل الحديد وهكذا
  
2Aرد فعل هو الأكثر شيوعا في الأحماض ودرجة الحموضة في نطاق 6،5-8،5 رد الفعل الأكثر أهمية هو الاوكسجين 2Bالحد. في هذه الحالة الأخيرة عادة يترافق التآكل من خلال تشكيل الحطام تآكل الصلبة من التفاعل بين المنتجات وانوديك الكاثودية. في الهواء.
نقي الحديد (II) هيدروكسيد أبيض ولكن في المواد المنتجة في البداية من قبل تآكل عادة ما يكون اللون الأخضر بسبب الأكسدة الجزئية
 يمكن للمزيد من الترطيب وتحدث التفاعلات أكسدة والصدأ المحمر الذي يشكل في نهاية المطاف هو خليط معقد الذي بالضبط الدستور سوف يعتمد على العناصر النزرة الأخرى التي هي موجودة. لأنه أدى إلى صدأ نتيجة لردود الفعل الثانوية فمن السهل اختراقها وماصة، ويميل ليكون بمثابة نوع من كمد الضارة التي تشجع على مزيد من التآكل.
للمعادن أخرى أو بيئات مختلفة أنواع مختلفة من ردود الفعل انوديك والكاثودية
قد تحدث. إذا ويتم إنتاج تآكل الصلبة مباشرة على السطح نتيجة الأولى من أكسدة انوديك هذه قد توفر حماية عالية فيلم سطح الذي يؤخر مزيد من التآكل، ويتم بعد ذلك على السطح وقال ان "السلبي". ومثال على هذه العملية أن تكون
إنتاج فيلم عن أكسيد الحديد في الماء، وهو رد فعل الذي يشجعها أكسدة
شروط أو درجات حرارة مرتفعة.
 
العوامل التي تتحكم في سرعة التآكل: -
ويمكن لعوامل معينة تميل إلى الإسراع في العمل من خلية التآكل.
 
وهذه تشمل:
 
(أ) إنشاء مواقع محددة جيدا على السطح لردود الفعل انوديك والكاثودية. ويركز هذا الضرر على مناطق صغيرة حيث انها قد تكون لها آثار أكثر خطورة، ويجري وصف ذلك بأنه "عمل خلية محلية". يمكن أن تحدث هذه الآثار عندما توضع المعادن من خصائص كهربائية مختلفة في الاتصال، وإعطاء ويمكن توقع "كلفاني الزوجين" الآثار كهربائي عن طريق دراسة لسلسلة الجلفانية التي هي قائمة من المعادن والسبائك وضعت في الترتيب من حيث إمكاناتها في البيئة للتآكل مثل مياه البحر. والمعادن وجود أكثر إيجابية (النبيل) المحتملة تميل إلى انتزاع الالكترونات من المعادن وهو في موقف (القاعدة) أكثر سلبية في هذه السلسلة، وتسريع وبالتالي تآكل لها عندما تكون في اتصال معها. لا ينبغي لسلسلة كهربائي يمكن الخلط بينه وبين سلسلة الكهروكيميائية، الذي يسرد امكانات فقط من معادن نقية في حالة توازن مع حلول موحدة من الأيونات لها.
يمكن أن تحدث تأثيرات كلفاني على السطوح المعدنية التي تحتوي على أكثر من مرحلة واحدة، بحيث "الخلايا المحلية" تم إعدادها على السطح غير المتجانسة. ويمكن أيضا أن خلايا تآكل موضعي تقام على السطوح المعدنية حيث هو في حالة متفاوتة من التوتر، حيث الصدأ والأوساخ أو الشقوق تسبب وصول الفرق من الهواء، حيث تحدث تغيرات درجة الحرارة، أو حيث تدفق السوائل ليست موحدة.
 
(ب) حفز رد فعل انوديك أو الكاثودية. الأيونات عدوانية مثل كلوريد تميل إلى منع تشكيل الأفلام أكسيد الواقية على سطح المعدن، وبالتالي زيادة تآكل. تم مصادفة كلوريد الصوديوم في الظروف البحرية وتنتشر على الطرق في فصل الشتاء لإزالة الجليد.
 
  يمكن أن تركيزات صغيرة جدا من ثاني أكسيد الكبريت التي تطلق في الجو من احتراق الوقود تذوب في فيلم سطح رقيق بخفاء من الرطوبة التي عادة ما تكون موجودة على الأسطح المعدنية عندما تكون الرطوبة النسبية هو أكثر من 60-70٪. المنحل بالكهرباء الحمضية التي يتم تشكيلها في ظل هذه الظروف يبدو أن تكون قادرة على تحفيز كل من انوديك وردود الفعل الكاثودية.
من الناحية العملية ليس من عادة ممكن للقضاء التام على كل ضرر تآكل للمعادن المستخدمة في تشييد المنشآت الصناعية. وعادة ما يتم التعبير عن المعدل الذي هجوم هو ذو أهمية قصوى في واحدة من طريقتين:
 
(1) فقدان الوزن في وحدة المساحة في وحدة الزمن، وعادة ما MDD(ملليغرام لكل العشرالمترى عشر المتر المربع الواحد في اليوم)
(2) معدل اختراق، أي سمك من المعدن المفقودة. ويمكن التعبير عن هذا في وحدات اميركية، mpy(ميلز سنويا، وهو مل يجري في الالف من شبر واحد) أو في وحدات متري، mmpy(ملليمتر في السنة).
 
وأخذ مثالا على ذلك من تآكل أنابيب المبادلات الحرارية في مياه التبريد الصناعية بمعدل نموذجي التآكل في المياه غير المعالجة تكون mpy 40-50 (210-260 MDD)، واستخدام مثبطات التآكل يمكن أن يقلل هذا إلى أقل من 5 mpy (26 MDD). أنابيب الفولاذ الطري المستخدم في المبادلات الحرارية هو بحد أقصى 200/1000 من بوصة سميكة، وبالتالي مع معدلات التآكل من 40-50 mpyفي المياه غير المعالجة، يمكن أن يتوقع مشاكل حادة في غضون أربع أو خمس سنوات. ربما إذا تم استخدام مناسب لمعالجة المياه مع مثبطات التآكل المتوقع حياة ما لا يقل عن عشرين عاما.هذا، بالطبع، وتجاهل حقيقة أن في بعض الوقت قبل أن يفسد المعدنية بعيدا الأنبوب قد ضعفت إلى نقطة حيث لم تنل قوتها الميكانيكية المطلوبة. عند تصميم المعدات لخدمة المهندسين حياة معينة وغالبا ما تضيف "بدل تآكل" لسماكة المعادن، والسماح بقدر معين من قبل رقيق إضعاف خطير يحدث. في نظام تبريد المياه والعوامل التي تؤثر على معدل للهجوم هي:
  
منع التآكل
 
ويمكن عن طريق تأخير أي رد فعل أو انوديك الكاثودية يتم تخفيض معدل التآكل. ويمكن تحقيق هذا بطرق متعددة:
 
1. تكييف والمعادن
 هذا يمكن أن يكون شبه مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين:
(أ) طلاء المعدن، وذلك لتوسط طلاء مقاومة للتآكل بين المعادن والبيئة. يجوز للطلاء وتتكون من:
   (ط) معدن آخر، على سبيل المثال الزنك أو طلاء القصدير على الصلب،
  (ثانيا) طلاء واقية مشتقة من المعدن نفسه، على سبيل المثال أكسيد الألومنيوم في
"المؤكسد" الألومنيوم،
  (ثالثا) الطلاء العضوي، مثل الراتنجات واللدائن والدهانات، والمينا، والزيوت والشحوم.
 العمل من الطلاءات الواقية غالبا ما تكون أكثر تعقيدا من مجرد تقديم حاجزا بين المعادن والبيئة. قد تحتوي على مواد الطلاء المانع للتآكل (انظر القسم 2): طلاء الزنك في الحديد أو الصلب يمنح الحماية الكاثودية (انظر القسم 3).
(ب) السبك المعدن لإنتاج سبائك أكثر مقاومة للتآكل، على سبيل المثال الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي من الصلب العادي غير مخلوط مع الكروم والنيكل. محمي الفولاذ المقاوم للصدأ من قبل الفيلم، رقيقة بخفاء تشكلت طبيعيا من مرة ونصف أكسيد الكروم Cr2O3.
 2. تكييف للبيئة مضرة
 (أ) نقل الأوكسجين
عن طريق إزالة الأكسجين من شبكات المياه في نطاق درجة الحموضة 6،5-8،5 واحد من المكونات اللازمة للتآكل تكون غائبة. ويمكن تحقيق إزالة الأكسجين عن طريق استخدام قوي الاختزال على سبيل المثال سلفيت.
 ولكن، للأنظمة المفتوحة التبريد التبخيري هذا النهج لمنع التآكل ليس عمليا منذ الاوكسجين النقي من الغلاف الجوي وصول مستمر.
(ب) ومثبطات التآكل
والمانع للتآكل هو المضافة الكيميائية، والتي، إذا أضيف إلى بيئة مائي للتآكل، ويقلل من نسبة الفاقد من المعدن. يمكن أن تعمل في واحدة من الطرق التالية:
  (ط) مثبطات انوديك - كما يوحي الاسم المانع انوديك يتداخل مع
انوديك عملية.
 
   إذا كان المانع انوديك غير موجود على مستوى تركيز كاف لاغلاق كل المواقع انوديك، هجوم محلية مثل تآكل تأليب يمكن أن تصبح مشكلة خطيرة نظرا لطبيعة أكسدة من المانع مما يثير احتمال المعادن وتشجع على رد فعل انوديك (معادلة 1). وتصنف بالتالي مثبطات انوديك باسم "مثبطات خطيرة". ومن الأمثلة الأخرى على مثبطات انوديك تشمل الفوسفاتية، النتريت، فيري سيانيد والسيليكات.
 (ثانيا) مثبطات الكاثودية - رد فعل كبير الكاثودية في أنظمة التبريد هو
الحد من الأوكسجين.
 
هناك ردود فعل أخرى الكاثودية والمواد المضافة التي تقمع هذه التفاعلات تسمى مثبطات المهبطية. وهي تعمل عن طريق الحد من المساحة المتاحة للتفاعل الكاثودية. وكثيرا ما يتم ذلك عن طريق عجل من الأنواع غير قابلة للذوبان على المواقع الكاثودية. وتستخدم أيونات الزنك باسم مثبطات المهبطية بسبب هطول الأمطار من الزنك (OH) 2في مواقع الكاثودية نتيجة لارتفاع درجة الحموضة والمترجمة. (انظر رد فعل 2 (ب)). وتصنف مثبطات المهبطية على أنها آمنة لأنها لا تتسبب في التآكل الموضعي.
 
  (ثالثا) الامتزاز نوع مثبطات التآكل مثبطات كثير العضوية عمل بواسطة آلية الامتزاز. الفيلم الناتجة من المانع chemisorbedثم هو المسؤول عن حماية إما من خلال منع بدنيا السطح من تآكل البيئة أو عن طريق تأخير العمليات الكهروكيميائية. المجموعات الرئيسية وظيفي قادر على تكوين روابط chemisorbedمع السطوح المعدنية هي الأمينية (-NH2)، الكربوكسيل (-COOH)، وفسفونات (-PO3H2) على الرغم من أن جماعات وظيفية أخرى أو الذرات يمكن أن تشكل الإحداثي السندات مع السطوح المعدنية.
(رابعا) مثبطات مختلط - بسبب خطر تأليب عند استخدام مثبطات انوديك وحده، أصبح من الممارسات الشائعة لإدراج المانع الكاثودية في أداء وضعت تم الحصول عليها من خلال مزيج من مثبطات من من مجموع الأداء الفردي. ويشار عموما هذه الملاحظة إلى "التآزر" ويدل على العمل التعاوني والتي وجدت بين أيونات الزنك والكروم.
 
3. الكهروكيميائية التحكم
 
قد تآكل منذ عملية كهروكيميائية يتم دراسة التقدم الذي أحرزته من خلال قياس التغيرات التي تحدث في إمكانية معدنية مع الوقت أو مع التيارات الكهربائية التطبيقية. وعلى العكس، يمكن السيطرة على معدل التآكل من ردود الفعل عن طريق تمرير التيارات انوديك أو الكاثودية على شراء المعدن. وإذا، على سبيل المثال، يتم تمرير الالكترونات في المعادن والوصول إلى واجهة معدنية / المنحل بالكهرباء (أ الحالية الكاثودية) أن تخلصت من رد فعل انوديك في حين أن معدل رد فعل الكاثودية الزيادات. وهذا ما يسمى عملية الحماية الكاثودية ويمكن أن يكون فقط
تطبق إذا كان هناك وسيلة مناسبة إجراء مثل الأرض أو المياه التي من خلالها تيار يمكن أن تتدفق إلى المعدن لتكون محمية في معظم أنواع التربة أو المياه الطبيعية يتم منع التآكل من الصلب في حالة خفض محتمل من سطح المعدن بنسبة 300 أو 400 بالسيارات . ويمكن تحقيق الحماية الكاثودية باستخدام التيار الكهربائي العاصمة (أعجب الحالية) أو من خلال الحصول على الإلكترونات من انحلال انوديك من المعدن المنخفضة في سلسلة كلفاني مثل الزنك والألومنيوم أو المغنيسيوم (الأنودات فداء). يتم الحصول على حماية مماثلة عند الصلب المطلي بطبقة من الزنك. حتى في خدوش أو حواف قطع حيث يتعرض بعض المعدن والزنك هي قادرة على تمرير الحالية وقائية من خلال طبقة رقيقة من الرطوبة السطحية.
في بيئات كيميائية معينة فمن الممكن في بعض الأحيان لتحقيق الحماية انوديك، تمرير تيار الذي يأخذ الإلكترونات من المعدن ويثير إمكاناته. في البداية هذا يحفز تآكل انوديك، ولكن في ظروف مواتية وسيتبع ذلك من خلال تشكيل لحماية المؤكسدة فيلم سطح المبني للمجهول.
 

 الإستقطاب من حديد
الرسم البياني يبين كيف أن المحتملة، E، من المعدن يحدد سعر منتجات التفاعل andcorrosionالكهروكيميائية

ردود الفعل الكهروكيميائية: -
غادر الحديد في نتائج الأمطار في نوع معين من التآكل. انه دعا رد فعل الكهروكيميائية، وهذا يعني أن هناك تغير الكهربائية. هنا هو كيف يعمل:
لذرات الحديد 2 إلى تشابك حقا مع ثلاث ذرات أكسجين، وجعل من الحديد، لديهم لتقاسم بعض الإلكترونات، التي تصدر الإلكترونات قليلة. منذ الكهرباء هو مجرد تدفق الإلكترونات، تلك الإلكترونات الحرة أصبح قليلا من الكهرباء عند تغيير كيميائي يحدث.
تذكر حديد يريد أن تآكل إلى أكسيد الحديد لأن هذا هو الطبيعي، والدولة الأكثر استقرارا. وكل ما تحتاج لهذا أن تجرى هو الأوكسجين. الماء هو توفير الأوكسجين، لذلك صدأ الحديد أسرع عندما تحصل على الرطب. كنت على علم بأن بالفعل ولكن الآن تعرف لماذا. وهذا السيناريو نفسه ينطبق على الألمنيوم وأكسيد الألومنيوم. تلك هي عميقة، والأسرار المظلمة من تآكل لأنها تنطبق على المعادن. تلك هي أيضا أساسيات رد فعل الكهروكيميائية، والذي يعرف باسم تآكل كلفاني. جميع تآكل كلفاني هو رد فعل الكهربائية. ليست كل ردود الفعل الكهروكيميائية، ومع ذلك، فإن تآكل كلفاني.
كلفاني التآكل
تآكل كلفاني هو رد فعل الكهروكيميائية بين اثنين أو أكثر من معادن مختلفة. يجب أن تكون مختلفة لأن المعادن يجب على المرء أن يكون أكثر نشاطا كيميائيا (أو أقل استقرارا) من الآخرين للحصول على رد فعل لتأخذ مكان. عندما نتحدث عن تآكل كلفاني، نحن نتحدث عن تبادل الكهربائية. كل المعادن لها الجهد الكهربائي لجميع الذرات لها الالكترونات، والتي يكون لها تهمة كهربائية.
ويمكن للتآكل كلفاني من المعدن وأكثر نشاطا كيميائيا يحدث كلما مغمورة اثنين أو أكثر من المعادن المختلفة التي يتم "على الارض" (متصلا من خلال لمس بعضهم البعض في الواقع، أو من خلال جزء من السلك أو المعدن) في محلول موصل (أي السائل الذي يمكن نقل الكهرباء ). أي شيء سوى الماء النقي غير موصل. المياه المالحة والمياه العذبة مع ارتفاع المحتوى المعدني، والمياه العذبة الملوثة هي الموصلة للغاية، والموصلية ترتفع مع درجة حرارة الماء. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل قوارب في تجربة فلوريدا أكثر من تآكل القوارب في ولاية ماين.
وأبسط مثال على تآكل كلفاني، وينطبق أكثر، هو وحدة الألومنيوم أقل مع المروحة الفولاذ المقاوم للصدأ. الألومنيوم هو معدن أكثر نشاطا كيميائيا (القطب الموجب)، والفولاذ المقاوم للصدأ هو أقل كيميائيا
نشط المعدنية (الكاثود). تحدث عدة أشياء في نفس الوقت:
عند المصعد
1. تدفق الإلكترونات من القطب الموجب، والمعدنية التي هي أكثر نشاطا كيميائيا (وحدة محرك الألومنيوم)، عبر مسار خارجي إجراء إلى القطب السالب، وmetalthatهو أقل نشاطا كيميائيا (على سند الفولاذ المقاوم للصدأ).
2. عندما يحدث هذا، فإن ذرات المعدن أكثر نشاطا كيميائيا تصبح أيونات (anatomمع واحد أو أكثر من الإلكترونات إما مفقود أو إضافته) وكسر بعيدا intotheالمياه، حيث يمكن أن السندات لأيونات الأكسجين، التي يمكنهم من خلالها shareelectronsوانتاج اكسيد الالومنيوم. وهذا هو نفس العملية أيونات الحديد gothroughعند الجمع مع أيونات الأكسجين في الماء لتكوين أكسيد الحديد.
3. وأكسيد الألومنيوم التي شكلت حديثا الجزيئات إما الانجراف بعيدا في orsettleالمياه على السطح من الألومنيوم.وحدة خفض الخاص بك هو حرفيا تآكل dissolvingthroughكلفاني.
عند الكاثود
1. وتقبل الالكترونات من المصعد، إلا أنها لا يمكن ببساطة
تتراكم، فهي تتفاعل مع الأيونات في المنحل بالكهرباء.
2. أيون هيدروكسيد الناتج هو قلوي، ويجعل المنحل بالكهرباء منطقة تي إتش القلوية من الكاثود. هذا التفصيل المهم وخاصة بالنسبة للقوارب خشبية، اسان حل القلوية ستهاجم السليلوز (أي الخشب).
من المهم أن نفهم أن لايون كل معدني إيجابي صدر في القطب الموجب، والإلكترونات في القطب السالب رد فعل على تشكيل أيونات سلبية في المنحل بالكهرباء.
يجب كهربائيا ردود الفعل انوديك والكاثودية يكون معادلا. والزيادة أو النقصان في معدل رد الفعل الكاثودية لديها زيادة مناظرة أو النقصان على رد فعل انوديك. هذه هي الحقيقة الأساسية في فهم ومراقبة التآكل. ويمكن أيضا أن هذه الحقيقة التي أظهرها تأثير النسب بين حجم الأنودات وكاثودات. إذا كان هناك الأنود كبير جدا وصله بجهاز صغير الكاثود، والقطب الموجب تآكل ببطء شديد. ومع ذلك، إذا تم توصيل القطب السالب كبيرة جدا إلى الأنود الصغيرة، والقطب الموجب تآكل سريع للغاية. حملة المكونات البحرية تحتوي على أجزاء كثيرة من الألمنيوم. إذا لم يكن لمكافحة التآكل كلفاني، مع مرور الوقت سوف الألومنيوم تآكل بعيدا.
ويمكن أيضا أن يحدث تآكل كلفاني بدون أي مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ في القارب الخاص بك. على سبيل المثال، لديك وحدة محرك الألومنيوم، والمروحة من الألومنيوم، ولكن كنت في قفص الاتهام رصيف مع دعائم فولاذية أو السور البحري الصلب، ثم الاندماج في shorepower. سلك الأرض، والذي يقوم على أساس، ويربط بين مكونات الألمنيوم الصلب الخاص بك مع المغمورة لأن الصلب وgrounded.Consideringأيضا كتلة من السور البحري أو حتى تتراكم واحدة، يمكن أن محرك ودافع لحقت أضرار جسيمة. ويمكن منع هذا الضرر مع عازل كلفاني.
التركيب الكيميائي للمركبات الكاراجينان: -
والهدف من هذا العمل هو دراسة عمل تثبيط بعض المركبات التي تحدث بشكل طبيعي يعرف باسم carrageenansالتي تنتج من أنواع معينة من الأعشاب البحرية لمنع تآكل الحديد الكهربائي في 1.5 متر H2SO4حل باستخدام وفقدان الوزن والاستقطاب تقنية الاستقطاب. وقد درس أيضا تأثير درجة الحرارة على ذوبان القطب الحديد في 1.5 متر H2SO4تحتوي على 500 جزء في المليون من المانع المستخدمة وحسبت بعض المعلمات الحرارية.
 
التركيب الكيميائي للالكاراجينان

 
التركيب الكيميائي لحركة اتشيه الحرة الغوار


CH2
الشركة المصرية للاتصالات
                                                          ر 2
    
التركيب الكيميائي للمكررا (cyclohexylmethyl) بنزيل بروميد Tellwonium

تجريبية
 
تم شراء كوبونات اختبار من الصلب من شركة الحديد والصلب والتي لها التراكيب الكيميائية التالية (٪) (C، 0.18، المنغنيز 0.8، S 0،008، 0،008ف، سي 0.01 في الحديد 98.8). صفائح حديد مع البعد 5 استخدمت × 2.8 × 0.1 سم لقياس فقدان الوزن. لتقنية الاستقطاب الاستقطاب كان يعمل قضيب أسطواني جزءا لا يتجزأ من aralditeمع مساحة السطح المعرض من CM2. قبل كل تجربة، ومصقول ميكانيكيا سطح عينات الحديد مع درجات مختلفة من ورق الصنفرة، الدسم مع الأسيتون وتشطف بالماء المقطر. لقياس الوزن، وكان وزنه ورقة الحديد تنظيفها قبل وبعد الغمر في 50 مل من محلول الاختبار لفترة من الوقت تصل إلى 3 ساعات. اتخذ فقدان الوزن المتوسط ​​لكل التجربتين متطابقة وأعرب في ز CM-2، في درجة حرارة مختلفة تم تعديل الحرارة. ونظرا للخسارة في الوزن من المعدن في حل للتآكل من قبل:
ΔW = WB - WA (1)
حيث:
ΔW= الخسارة في كتلة من الحديد في حل للتآكل.
البنك الدولي = الوزن من المعدن قبل التعرض للحل للتآكل.
WA= وزن المعدن بعد التعرض للحل للتآكل.
تم حساب معدل التآكل Rcorrمن المعادلة التالية [18]:
R = ΔW/ (في) (2)
حيث، Aهي مساحة السطح (CM2)؛ ر هو الوقت (دقيقة)، وبعد 150 دقيقة.
تم حساب كفاءة تثبيط النسبة المئوية (٪ IE) من المركبات carrageenansالمحدد باستخدام المعادلة التالية:
 
حيث، وRcorr.free Rcorr.addهي معدلات تآكل الحديد في حالة عدم وجود مركبات الكاراجينان، على التوالي.
لقياسات الاستقطاب الاستقطاب نفذت باستخدام Mensberger potentiostat PS6الاستقطاب مع السيطرة على قياسات كثافة الحاليين والمحتملين. واستخدمت ثلاث مقصورات قطب كهربائي (SCE) والقطب احباط البلاتين مساعدة.
تم حساب كفاءة تثبيط النسبة المئوية (٪ IE) من المركبات الكاراجينان المحدد باستخدام المعادلة التالية.
 
حيث، وIfree Iaddهي كثافة تآكل الحالية في غياب وجود موانع، على التوالي.
LN⁡〖معدل = lnA-E/RT (5)〗

 


« المقالة السابقة ... المقالة التالية »

» إضافة تعليق :

لكي تتمكن من التعليق يجب عليك تسجيل الدخول
البريد الالكتروني
كلمة السر  
او يمكنك الدخول والتعليق عن طريق فيسبوك او تويتر
 انشر التعليق على حائطي في فيسبوك او على صفحتي بتويتر
علق مع فيسبوك       الدخول عن طريق تويتر
او يمكنك التعليق بإستخادم اسم مستعار
اسمك المستعار:
آضف تعليق