Τι είναι ο Γαλβανισμός; Σκουριάζει ο γαλβανισμένος χάλυβας;

Ο γαλβανισμός ή ο γαλβανισμός (ή ο γαλβανισμός ή ο γαλβανισμός) είναι η διαδικασία εφαρμογής επίστρωσης ψευδαργύρου σε σίδηρο ή χάλυβα για προστασία από τη σκουριά. Ακολουθεί μια εξήγηση των κύριων διαδικασιών γαλβανισμού, των χρήσεων του γαλβανισμού, αν ο γαλβανισμένος χάλυβας σκουριάζει και των κινδύνων για την υγεία που συνδέονται με τη διαδικασία.

Διαδικασίες γαλβανισμού

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι γαλβανισμού μετάλλου.

• Γαλβανισμός εν θερμώ :Αυτή η διαδικασία εναποθέτει ένα παχύ στρώμα ψευδαργύρου ή ένα κράμα ψευδαργύρου πάνω σε σίδηρο ή χάλυβα. Η μεταλλική επιφάνεια προετοιμάζεται πρώτα με καυστικό καθαρισμό, ξέβγαλμα, αποξήρανση σε ζεστό αραιό θειικό οξύ και ξανά ξέβγαλμα. Το μέρος εμβαπτίζεται σε ένα διάλυμα ροής (συνήθως ένα υδατικό διάλυμα χλωριούχου ψευδαργύρου-αμμωνίου) και ξηραίνεται πριν βυθιστεί σε ένα λουτρό τετηγμένου ψευδαργύρου. Ο γαλβανισμός εν θερμώ σχηματίζει μια εξαιρετικά ανθεκτική στη διάβρωση επίστρωση ομοιόμορφου πάχους. Εάν συμβεί βλάβη, η περιβάλλουσα επίστρωση ψευδαργύρου λειτουργεί ως θυσιαστική άνοδος, η οποία διαβρώνεται πριν από τον υποκείμενο σίδηρο ή χάλυβα. Η θερμότητα από τη διαδικασία προσδίδει ένα αποτέλεσμα συγκόλλησης.
• Ηλεκτρογαλβανισμός :Στον ηλεκτρογαλβανισμό ή στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη που εφαρμόζεται στον χάλυβα, εναποθέτοντας ένα λεπτό στρώμα μετάλλου ψευδαργύρου. Ενώ ο ηλεκτρογαλβανισμός παρέχει λιγότερη αντιδιαβρωτική προστασία, η πιο λεπτή επίστρωση το καθιστά καλύτερη επιλογή για λεπτομερή ή μικρότερα μέρη. Η διαδικασία δεν απαιτεί θερμότητα και εναποθέτει ελεγχόμενο πάχος ψευδάργυρου.
• Sherardizing :Ο γαλβανισμός με sherardizing ή θερμική διάχυση εναποθέτει μια επίστρωση διάχυσης ψευδαργύρου σε υλικά με βάση το σίδηρο ή το χαλκό. Η ανατροπή και η θέρμανση μεταλλικών μερών με σκόνη ψευδάργυρου προκαλεί τη διάχυση του ψευδαργύρου στη μεταλλική επιφάνεια, σχηματίζοντας ένα κράμα ψευδαργύρου. Επειδή δεν υπάρχουν υγρά, η διαδικασία ονομάζεται επίσης "ξηρός γαλβανισμός". Το sherardization είναι προτιμότερο όταν είναι σημαντικό να αποφευχθεί η ευθραυστότητα του υδρογόνου ή να προετοιμαστεί μια επιφάνεια για βαφή με σκόνη ή βαφή.

Σκουριάζει ο γαλβανισμένος χάλυβας;

Ο γαλβανισμένος χάλυβας σκουριάζει, αλλά ο γαλβανισμός μπορεί να προστατεύσει το υποκείμενο μέταλλο για πολλά χρόνια. Η διάρκεια της προστασίας εξαρτάται από τη μέθοδο γαλβανισμού και από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Άλατα, οξέα και βάσεις επιτίθενται στον ψευδάργυρο. Οι βαθιές γρατσουνιές και άλλες μηχανικές βλάβες μπορεί να εκθέσουν το υποκείμενο μέταλλο, δίνοντας βάση στη σκουριά.

Χρήσεις γαλβανισμού

Ο γαλβανισμένος χάλυβας έχει πολλές χρήσεις:

• Οχήματα :Τα αυτοκίνητα και τα ποδήλατα είναι κατασκευασμένα από γαλβανισμένο μέταλλο.
• Νερό :Γαλβανισμένοι μεταλλικοί κάδοι και γούρνες μεταφέρουν και αποθηκεύουν νερό για ανθρώπους και ζώα. Το πόσιμο νερό μπορεί να συλλέγεται από γαλβανισμένες στέγες. Ορισμένοι σωλήνες υδραυλικών εγκαταστάσεων χρησιμοποιούσαν γαλβανισμένο μέταλλο, αν και αυτή η πρακτική έχει σε μεγάλο βαθμό διακοπεί.
• Κατασκευή :Τα εργαλεία, τα σύρματα, τα παξιμάδια και τα μπουλόνια είναι συχνά γαλβανισμένα. Ο γαλβανισμένος χάλυβας βρίσκει χρήση σε κτίρια, φράχτες, σκάλες, στέγες και σκάλες.
• Επικοινωνίες :Τα κουτιά καλωδίωσης τηλεφώνου και εξοπλισμού χρησιμοποιούν γαλβανισμένο χάλυβα για μείωση της συντήρησης.
• Ενεργειακή βιομηχανία :Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια χρησιμοποιούν γαλβανισμένα μέρη επειδή αντιστέκονται στην έκθεση του περιβάλλοντος.

Είναι ο γαλβανισμός τοξικός;

Τα τελικά προϊόντα από γαλβανισμένο χάλυβα, όπως κουβάδες, καρφιά ή στέγες, δεν παρουσιάζουν κίνδυνο τοξικότητας για ανθρώπους, ζώα ή φυτά. Είναι ασφαλές να συλλέγετε το νερό της βροχής για πόσιμο χρησιμοποιώντας γαλβανισμένα δοχεία και να χρησιμοποιείτε γαλβανισμένες μπανιέρες για να ποτίζετε κατοικίδια ζώα, ζώα και φυτά. Οι γαλβανισμένες ζαρντινιέρες θεωρούνται γενικά ασφαλείς για την καλλιέργεια λαχανικών και βοτάνων. Τα φυτά απορροφούν λίγο ψευδάργυρο από το μέταλλο, αλλά εάν η ποσότητα είναι υπερβολική, τα φυτά θα εμφανίσουν ενδείξεις τοξικότητας ψευδάργυρου πριν τη συγκομιδή.

Ωστόσο, η επίστρωση ψευδαργύρου τελικά καταστρέφεται. Αυτό εκθέτει το υποκείμενο μέταλλο, το οποίο μπορεί να είναι τοξικό. Οι σωλήνες και τα δοχεία από γαλβανισμένο χάλυβα που χρησιμοποιούνται για πόσιμο νερό πρέπει να αντικαθίστανται όταν είναι εμφανής η ζημιά ή τουλάχιστον κάθε 50 χρόνια. Τα παλιά γαλβανισμένα δοχεία δεν είναι ασφαλή για την καλλιέργεια, επειδή η επικάλυψη τους είναι πιο πιθανό να καταστραφεί, προκαλώντας ενδεχομένως απορρόφηση ανεπιθύμητων μετάλλων (π.χ. χρώμιο, νικέλιο) από το υποκείμενο μέταλλο.

Το γαλβανισμένο μέταλλο δεν είναι ασφαλές για χρήση με όξινα τρόφιμα (π.χ. χυμούς φρούτων, σόδα, κρασί, ντομάτες και ξύδι). Το οξύ διαλύει την επικάλυψη ψευδαργύρου. Ομοίως, πολύ βασικά ή αλκαλικά υγρά (π.χ. απορρυπαντικό πλυντηρίων ρούχων, αλισίβα, λευκαντικό) δεν πρέπει να αποθηκεύονται σε γαλβανισμένα δοχεία.

Μερικές φορές οι άνθρωποι χρησιμοποιούν μεγάλα γαλβανισμένα δοχεία για να αποθηκεύουν τρόφιμα για πάρτι ή συγκεντρώσεις. Ένας γαλβανισμένος κάδος απορριμμάτων είναι καλός σαν ένα γιγάντιο μπαούλο πάγου, αλλά είναι μια παράλογη επιλογή για να κρατάτε υγρά ή ζεστό φαγητό. Ποτέ μην μαγειρεύετε σε γαλβανισμένο μέταλλο ή χρησιμοποιώντας γαλβανισμένα σκεύη. Σύμφωνα με την American Galvanizers Association, περίπου στους 392 °F (200 °C), η θερμότητα προκαλεί το γαλβανισμένο μέταλλο να απελευθερώνει ατμούς ψευδαργύρου. Μια μικρή ποσότητα ψευδαργύρου είναι απαραίτητη για τη διατροφή του ανθρώπου, των ζώων και των φυτών, αλλά η υπερβολική ποσότητα ψευδάργυρου είναι τοξική.

Η διαδικασία γαλβανισμού, ιδιαίτερα ο γαλβανισμός εν θερμώ και το sherardizing, εγκυμονεί κινδύνους για την ασφάλεια. Και οι δύο αυτές διαδικασίες περιλαμβάνουν τηγμένο ψευδάργυρο, επομένως οι εργαζόμενοι χρειάζονται προστασία από τον ψευδάργυρο, το οξείδιο του ψευδαργύρου και τους ατμούς οξειδίου του μαγνησίου. Η εισπνοή ατμών μπορεί να προκαλέσει μια ασθένεια που μοιάζει με γρίπη που ονομάζεται πυρετός των μεταλλικών καπνών.

Ιστορικό

Ο Γαλβανισμός πήρε το όνομά του από τον Ιταλό επιστήμονα του 18ου αιώνα, Λουίτζι Γκαλβάνι. Ωστόσο, η Galvani δεν δούλεψε στην πραγματικότητα με επικαλύψεις ψευδαργύρου. Ο Galvani έδειξε ότι οι μύες διεγείρονται από ηλεκτρισμό. Στη σύγχρονη χρήση, το να είσαι «γαλβανισμένος» σημαίνει να τονωθείς στη δράση. Ενώ το "γαλβανισμένο" και το "γαλβανισμένο" έχουν πολλαπλούς ορισμούς, το "γαλβανιζέ" αναφέρεται μόνο σε επιστρώσεις ψευδαργύρου. Η πρώτη χρήση της διαδικασίας προηγείται του Galvani. Η ινδική πανοπλία του 17ου αιώνα χρησιμοποιεί γαλβανισμένο σίδερο.

Αναφορές

• Magalhães, A. A. O; Margarit, I. C. P; Mattos, O. R (1999). «Ηλεκτροχημικός χαρακτηρισμός χρωμικών επικαλύψεων σε γαλβανισμένο χάλυβα». Electrochimica Acta . 44 (24):4281–4287. doi:10.1016/S0013-4686(99)00143-7
• Murray, James A. H.; et al. (επιμ.) (1989). Το Αγγλικό Λεξικό της Οξφόρδης . VI (2η έκδ.). Oxford University Press. ISBN 0 19 861218-4.
• Natrup, F.; Graf, W. (2014). "Sherardizing:Προστασία από τη διάβρωση των χάλυβων από επιστρώσεις διάχυσης ψευδαργύρου". Στο Mittemeijer, Eric J.; Somers, Marcel A. J. (επιμ.). Θερμοχημική επιφανειακή μηχανική χάλυβα:Βελτίωση της απόδοσης υλικών . Elsevier Science. ISBN 978-0-85709-652-4.
• Porter, Frank C. (1991). Εγχειρίδιο ψευδάργυρου . Τύπος CRC. ISBN 978-0-8247-8340-2.