Ποια είναι η σχέση του pH και του ρυθμού διάβρωσης;
1. Το μέταλλο: Τα διαφορετικά μέταλλα έχουν διαφορετικούς μηχανισμούς διάβρωσης και ευαισθησίες στο ρΗ. Για παράδειγμα, το αλουμίνιο είναι πιο επιρρεπές σε διάβρωση σε όξινα περιβάλλοντα, ενώ ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι πιο ανθεκτικός.
2. Το περιβάλλον: Η παρουσία άλλων ιόντων και διαλυμένων αερίων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη διάβρωση. Για παράδειγμα, η παρουσία ιόντων χλωριδίου μπορεί να επιταχύνει τη διάβρωση ακόμη και σε ουδέτερα περιβάλλοντα ρΗ.
3. Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν γενικά τα ποσοστά διάβρωσης, ανεξάρτητα από το pH.
Γενικές τάσεις:
* όξινο ρΗ (pH <7): Γενικά, τα ποσοστά διάβρωσης αυξάνονται σε όξινα περιβάλλοντα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιόντα υδρογόνου (Η+) προάγουν το σχηματισμό αερίου υδρογόνου, το οποίο μπορεί να επιταχύνει τη διάβρωση.
* ουδέτερο pH (pH =7): Ορισμένα μέταλλα μπορεί να είναι σχετικά σταθερά σε ουδέτερο ρΗ, ενώ άλλα μπορεί να έχουν ακόμα τη διάβρωση ανάλογα με άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες.
* αλκαλικό pH (pH> 7): Τα ποσοστά διάβρωσης μπορούν να μειωθούν σε αλκαλικά περιβάλλοντα για ορισμένα μέταλλα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) μπορούν να σχηματίσουν προστατευτικά στρώματα οξειδίου στην μεταλλική επιφάνεια.
Ειδικά παραδείγματα:
* Σίδερο: Ο σιδήρου διαβρώνεται ταχύτερα σε όξινα διαλύματα λόγω του σχηματισμού ιόντων Fe2+. Σε αλκαλικά περιβάλλοντα, ο σίδηρος σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου, επιβραδύνοντας τη διάβρωση.
* αλουμίνιο: Το αλουμίνιο είναι αμφοτερικό, που σημαίνει ότι μπορεί να διαβρώσει τόσο σε όξινα όσο και έντονα αλκαλικά περιβάλλοντα. Είναι πιο σταθερό σε ελαφρώς όξινες έως ουδέτερες συνθήκες.
* Χαλκός: Ο χαλκός διαβρώνεται ταχύτερα σε όξινες συνθήκες, ενώ σε αλκαλικά διαλύματα, σχηματίζει μια προστατευτική πατίνα, μειώνοντας τη διάβρωση.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* ηλεκτροχημικές διεργασίες: Η διάβρωση είναι κατά κύριο λόγο μια ηλεκτροχημική διαδικασία που περιλαμβάνει τη μεταφορά ηλεκτρονίων. Το ρΗ επηρεάζει τον ρυθμό αυτών των αντιδράσεων μεταφοράς ηλεκτρονίων.
* Παθητικοποίηση: Ορισμένα μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν προστατευτικά στρώματα οξειδίου (παθητικοποίηση) σε συγκεκριμένες περιοχές ρΗ, μειώνοντας σημαντικά τη διάβρωση.
* Τοπική διάβρωση: Ακόμη και σε φαινομενικά ευνοϊκά επίπεδα ρΗ, μπορεί να συμβεί εντοπισμένη διάβρωση λόγω μεταβολών στο περιβάλλον, δημιουργώντας μικρο-περιβάλλοντα με διαφορετικές τιμές ρΗ.
Συμπερασματικά:
Το ρΗ μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τα ποσοστά διάβρωσης, αλλά η σχέση δεν είναι απλή και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Η κατανόηση του συγκεκριμένου μετάλλου, του περιβάλλοντος και άλλων παραγόντων είναι ζωτικής σημασίας για την ακριβή πρόβλεψη του αντίκτυπου του pH στη διάβρωση.
