Ποιες συνθήκες κάνουν τα μέταλλα να διαβρώνουν;
1. Παρουσία οξυγόνου (O2)
* Το οξυγόνο είναι ένας πρωταρχικός ένοχος στη διάβρωση. Λειτουργεί ως οξειδωτικός παράγοντας, προκαλώντας τα άτομα μετάλλων να χάσουν ηλεκτρόνια και να σχηματίζουν μεταλλικά οξείδια. Αυτά τα οξείδια είναι συχνά εύθραυστα και λιγότερο σταθερά από το αρχικό μέταλλο, οδηγώντας σε επιδείνωση.
2. Παρουσία νερού (H2O)
* Το νερό λειτουργεί ως διαλύτης και διευκολύνει την κίνηση των ιόντων που εμπλέκονται στη διάβρωση. Μπορεί επίσης να διαλύσει ορισμένα μεταλλικά οξείδια, εκθέτοντας την επιφάνεια του φρέσκου μεταλλικού μέσου σε περαιτέρω διάβρωση.
3. Παρουσία ηλεκτρολυτών
* Οι ηλεκτρολύτες είναι ουσίες που διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν διαλύονται σε νερό. Τα κοινά παραδείγματα περιλαμβάνουν άλατα, οξέα και βάσεις. Η παρουσία ηλεκτρολυτών επιταχύνει τη διάβρωση παρέχοντας μια οδό για τη ροή των ηλεκτρονίων, δημιουργώντας μια ηλεκτροχημική αντίδραση.
4. Θερμοκρασία
* Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν γενικά τον ρυθμό διάβρωσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι χημικές αντιδράσεις εμφανίζονται ταχύτερα σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
5. PH (οξύτητα/αλκαλικότητα)
* Τόσο τα όξινα όσο και τα αλκαλικά περιβάλλοντα μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση. Τα οξέα επιτίθενται άμεσα στα μέταλλα, ενώ τα αλκαλικά διαλύματα μπορούν να δημιουργήσουν συνθήκες που ευνοούν τις αντιδράσεις διάβρωσης.
6. Παρουσία άλλων διαβρωτικών ουσιών
* Διάφορες άλλες ουσίες μπορούν να συμβάλουν στη διάβρωση, συμπεριλαμβανομένων:
* Διοξείδιο του θείου (SO2): Σχηματίζει θειικό οξύ παρουσία νερού, ένας σημαντικός συντελεστής στη βροχή οξέος.
* Χλωρίδια: Βρίσκεται στο θαλασσινό νερό και σε κάποια βιομηχανικά περιβάλλοντα, μπορεί να επιταχύνει τη διάβρωση.
* υδρόθειο (H2S): Συμβάλλει στην "ξινή διάβρωση" στους αγωγούς πετρελαίου και φυσικού αερίου.
* Οργανικά οξέα: Βρίσκεται σε βιολογικά συστήματα, μπορεί επίσης να επιταχύνει τη διάβρωση.
7. Κατάσταση μεταλλικής επιφάνειας
* Η επιφάνεια του μετάλλου μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ευαισθησία του στη διάβρωση.
* γρατζουνιές, ρωγμές και ατέλειες: Παρέχετε τοποθεσίες για τη διάβρωση για να ξεκινήσετε.
* Παρουσία ακαθαρσιών: Μπορεί να δημιουργήσει εντοπισμένες διαφορές στο ηλεκτροχημικό δυναμικό, οδηγώντας σε επιταχυνόμενη διάβρωση.
* άγχος: Οι υπολειμματικές τάσεις στο μέταλλο μπορούν να προωθήσουν τη ρωγμή και να επιταχύνουν τη διάβρωση.
8. Μέταλλο σύνθεση
* Τα διαφορετικά μέταλλα έχουν ποικίλους βαθμούς αντοχής στη διάβρωση.
* ευγενή μέταλλα: Ο χρυσός, η πλατίνα και το ασήμι είναι ιδιαίτερα ανθεκτικοί στη διάβρωση.
* ενεργά μέταλλα: Ο σίδηρος, ο χάλυβας και το αλουμίνιο είναι πιο επιρρεπείς στη διάβρωση.
* κράμα: Η προσθήκη άλλων στοιχείων στα μέταλλα μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση στη διάβρωση.
9. Περιβαλλοντικοί παράγοντες
* υγρασία: Η υψηλή υγρασία μπορεί να επιταχύνει τη διάβρωση παρέχοντας μια ταινία υγρασίας σε μεταλλικές επιφάνειες.
* Ρύπανση της ατμόσφαιρας: Οι ρύποι μπορούν να περιέχουν διαβρωτικές ουσίες όπως το SO2 και άλλα όξινα αέρια.
* Θαλάσσια περιβάλλοντα: Το θαλασσινό νερό είναι πολύ διαβρωτικό λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι.
Πρόληψη της διάβρωσης
Η κατανόηση αυτών των παραγόντων είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη και τον έλεγχο της διάβρωσης. Ορισμένες κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν:
* Προστατευτικά επικαλύψεις: Εφαρμόζοντας βαφή, επικαλύψεις ή επιμετάλλωση για να δημιουργήσετε ένα φράγμα μεταξύ του μετάλλου και του περιβάλλοντος.
* Καθοδική προστασία: Χρησιμοποιώντας μια εξωτερική πηγή ηλεκτρονίων για την καταστολή των ανοδικών αντιδράσεων που εμπλέκονται στη διάβρωση.
* κράμα: Προσθέτοντας άλλα στοιχεία στο μέταλλο για να βελτιώσει την αντίσταση του στη διάβρωση.
* Τροποποιήσεις σχεδιασμού: Αποφεύγοντας τις αιχμηρές γωνίες και τις ρωγμές όπου η διάβρωση μπορεί να συγκεντρωθεί.
* Περιβαλλοντικός έλεγχος: Μείωση της έκθεσης σε διαβρωτικές ουσίες όπως άλατα, οξέα και ρύπους.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διάβρωση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία με πολλούς παράγοντες που επηρεάζουν. Η γνώση των συγκεκριμένων συνθηκών και υλικών είναι ζωτικής σημασίας για την αποτελεσματική πρόληψη της διάβρωσης.
