Γιατί κάποια μέταλλα διαβρώνουν ενώ άλλοι όχι;
Παράγοντες που συμβάλλουν στη διάβρωση:
* ηλεκτροχημικές αντιδράσεις: Η διάβρωση είναι θεμελιωδώς μια ηλεκτροχημική διαδικασία. Περιλαμβάνει τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ του μετάλλου και του περιβάλλοντος του, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό μεταλλικών ιόντων και την επιδείνωση της δομής του μετάλλου.
* Παρουσία οξυγόνου: Το οξυγόνο λειτουργεί ως οξειδωτής, επιταχύνοντας τη διαδικασία διάβρωσης. Αντιδρά με το μέταλλο για να σχηματίσει οξείδια, τα οποία συμβάλλουν περαιτέρω στην κατανομή.
* Παρουσία νερού: Το νερό δρα ως ηλεκτρολύτης, επιτρέποντας στα ιόντα να κινούνται ελεύθερα και να διευκολύνουν τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις. Διαλύει επίσης τα μεταλλικά οξείδια, επιταχύνοντας τη διάβρωση.
* Παρουσία ηλεκτρολυτών: Τα άλατα, τα οξέα και οι βάσεις στο περιβάλλον μπορούν να λειτουργήσουν ως ηλεκτρολύτες, προωθώντας περαιτέρω τη διαδικασία διάβρωσης.
* Θερμοκρασία: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν τον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων, οδηγώντας σε ταχύτερη διάβρωση.
* Μέταλλο Σύνθεση: Τα διαφορετικά μέταλλα έχουν ποικίλους βαθμούς αντίστασης στη διάβρωση. Ορισμένα μέταλλα, όπως ο χρυσός και η πλατίνα, είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στη διάβρωση λόγω των χημικών τους ιδιοτήτων.
* Κατάσταση μεταλλικής επιφάνειας: Οι ατέλειες, οι γρατζουνιές και οι ακαθαρσίες μπορούν να λειτουργήσουν ως σημεία εκκίνησης για τη διάβρωση.
μέταλλα που αντιστέκονται στη διάβρωση:
* ευγενή μέταλλα: Τα μέταλλα όπως ο χρυσός, η πλατίνα και το ασήμι είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στη διάβρωση λόγω της αδρανείας τους και της χαμηλής αντιδραστικότητας.
* ανοξείδωτος χάλυβα: Το ανοξείδωτο χάλυβα περιέχει χρωμίου, το οποίο σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια, αποτρέποντας την περαιτέρω διάβρωση.
* αλουμίνιο: Το αλουμίνιο σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου που είναι πολύ ανθεκτικό στη διάβρωση.
* Titanium: Το τιτάνιο είναι γνωστός για την εξαιρετική αντοχή της διάβρωσης σε διάφορα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του θαλασσινού νερού.
μέταλλα που είναι επιρρεπείς σε διάβρωση:
* Σίδερο: Ο σίδηρος είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στη διάβρωση, οδηγώντας στο σχηματισμό σκουριάς.
* Χαλκός: Ο χαλκός διαβρώνεται παρουσία υγρασίας και οξυγόνου, σχηματίζοντας μια πρασινωπή πατίνα.
* ψευδάργυρος: Ενώ ο ψευδάργυρος είναι ένα σχετικά ανθεκτικό στη διάβρωση μέταλλο, μπορεί να διαβρωθεί παρουσία ισχυρών οξέων ή βάσεων.
Πρόληψη της διάβρωσης:
* Προστατευτικά επικαλύψεις: Η εφαρμογή επικαλύψεων, όπως τα χρώματα, τα βερνίκια και η γαλβανοποίηση, μπορούν να δημιουργήσουν ένα φράγμα μεταξύ του μετάλλου και του διαβρωτικού περιβάλλοντος.
* Καθοδική προστασία: Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός πιο δραστικού μετάλλου, όπως το ψευδάργυρο, στο μέταλλο που προστατεύεται. Οι αντιδραστικές μεταλλικές θυσίες, προστατεύοντας το αρχικό μέταλλο από τη διάβρωση.
* κράμα: Η ανάμειξη μετάλλων για τη δημιουργία κραμάτων μπορεί να ενισχύσει την αντίσταση τους στη διάβρωση.
* Ο σωστός σχεδιασμός: Ο σχεδιασμός δομών και εξαρτημάτων για την ελαχιστοποίηση της έκθεσης σε διαβρωτικά περιβάλλοντα και την προώθηση της αποστράγγισης μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη της διάβρωσης.
Συμπερασματικά, η τάση ενός μετάλλου να διαβρωθεί εξαρτάται από ένα συνδυασμό παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων των χημικών ιδιοτήτων του μετάλλου, των περιβαλλοντικών συνθηκών και της παρουσίας προστατευτικών μέτρων. Η κατανόηση αυτών των παραγόντων είναι ζωτικής σημασίας για την επιλογή των κατάλληλων υλικών, την εφαρμογή στρατηγικών ελέγχου της διάβρωσης και την επέκταση της διάρκειας ζωής των μεταλλικών δομών.
