Γιατί κάποια μέταλλα αμαυρώνουν και διαβρώνουν;

Τα μέταλλα αμαυρώνουν και διαβρώνουν λόγω χημικής αντίδρασης με το περιβάλλον τους, κυρίως με οξυγόνο και άλλα στοιχεία. Εδώ είναι μια κατανομή:

Tarnish:

* Ορισμός: Ένα λεπτό στρώμα αποχρωματισμού ή χαστούκι στην επιφάνεια ενός μετάλλου, που συχνά προκαλείται από οξείδωση.

* Μηχανισμός: Όταν ένα μέταλλο εκτίθεται στον αέρα, τα μόρια οξυγόνου αντιδρούν με τα άτομα μετάλλου στην επιφάνεια, σχηματίζοντας ένα λεπτό στρώμα οξειδίου. Αυτό το στρώμα είναι συχνά ορατό ως μια θαμπό ή αποχρωματισμένη μεμβράνη.

* Παραδείγματα: Το ασήμι που αμαυρώνει (σχηματίζοντας σουλφίδιο αργύρου λόγω του θείου στον αέρα), το χαλκό που αμαυρώνει (σχηματίζοντας οξείδιο του χαλκού, το οποίο μπορεί να είναι πράσινο ή μαύρο) και να αμαυρώνει αλουμίνιο (σχηματίζοντας ένα λεπτό στρώμα οξειδίου που προστατεύει το μέταλλο).

διάβρωση:

* Ορισμός: Μια πιο σοβαρή μορφή αποικοδόμησης που περιλαμβάνει την επιδείνωση της δομής και των ιδιοτήτων ενός μετάλλου.

* Μηχανισμός: Η διάβρωση συμβαίνει όταν ένα μέταλλο αντιδρά με το περιβάλλον του, συχνά περιλαμβάνει συνδυασμό οξείδωσης και άλλων χημικών αντιδράσεων.

* Παραδείγματα:

* σκουριά σιδήρου: Ο σίδηρος αντιδρά με οξυγόνο και νερό παρουσία ηλεκτρολύτη (όπως αλάτι) για να σχηματίσει οξείδιο του σιδήρου (σκουριά). Η σκουριά είναι πορώδη και νιφάδες, εκθέτοντας περισσότερο σίδερο στη διάβρωση.

* Διάβρωση οξέος: Τα μέταλλα αντιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν άλατα και αέριο υδρογόνου, με αποτέλεσμα την απώλεια μετάλλου.

* Γαλβανική διάβρωση: Όταν δύο ανόμοια μέταλλα έρχονται σε επαφή σε έναν ηλεκτρολύτη, οι πιο ενεργές μεταλλικές διαβρωμένες κατά προτίμηση.

Παράγοντες που επηρεάζουν την αμαρτία και τη διάβρωση:

* Τύπος μετάλλου: Τα διαφορετικά μέταλλα έχουν διαφορετικές τάσεις να αντιδρούν με το περιβάλλον τους. Τα ευγενή μέταλλα όπως το χρυσό και το πλατίνα είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στη διάβρωση.

* Περιβάλλον: Η υγρασία, η θερμοκρασία, η παρουσία οξυγόνου, οξέων, αλάτων και ρύπων μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση.

* Κατάσταση επιφάνειας: Οι γρατζουνιές, οι ατέλειες και οι ακαθαρσίες στην μεταλλική επιφάνεια μπορούν να παρέχουν τοποθεσίες για τη διάβρωση για εκκίνηση.

Πρόληψη της αμαρτίας και της διάβρωσης:

* Προστατευτικά επικαλύψεις: Η εφαρμογή βαφής, βερνικιού ή μεταλλικής επένδυσης μπορεί να σχηματίσει ένα φράγμα ενάντια στο περιβάλλον.

* Επεξεργασία επιφάνειας: Η ανοδίωση (αλουμίνιο), η γαλβανοποίηση (χάλυβα) και η χρωματισμός (μέταλλα) μπορούν να σχηματίσουν προστατευτικά στρώματα οξειδίου.

* Περιβάλλον ελέγχου: Η διατήρηση των μετάλλων ξηρών, καθαρών και μακριά από διαβρωτικούς παράγοντες μπορεί να μειώσει τη διάβρωση.

* Καθοδική προστασία: Χρησιμοποιώντας θυσιαστικές ανόδους ή εντυπωσιάζοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να αποτρέψει τη διάβρωση κάνοντας το μέταλλο την κάθοδο σε ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο.

Η κατανόηση των διαδικασιών της αμαρτίας και της διάβρωσης μας βοηθά να επιλέξουμε τα κατάλληλα υλικά για διαφορετικές εφαρμογές και να εφαρμόσουμε μεθόδους για την πρόληψη της βλάβης και την επέκταση της ζωής των μεταλλικών δομών.