Πώς συμβαίνει η διάβρωση;
1. Ηλεκτροχημική αντίδραση:
* Άνοψη: Το διαβρωτικό μέταλλο λειτουργεί ως άνοδος, όπου συμβαίνει οξείδωση. Τα μεταλλικά άτομα χάνουν ηλεκτρόνια και γίνονται θετικά φορτισμένα ιόντα.
* Καθεάνα: Μια διαφορετική περιοχή του μετάλλου (ή ένα διαφορετικό υλικό σε επαφή με το μέταλλο) λειτουργεί ως κάθοδος, όπου λαμβάνει χώρα μείωση. Τα ηλεκτρόνια ρέουν από την άνοδο στην κάθοδο.
* ηλεκτρολύτης: Ένας ηλεκτρολύτης, τυπικά νερό ή ένα διάλυμα που περιέχει διαλυμένα άλατα, ιόντα ή οξέα, είναι απαραίτητο για την ολοκλήρωση του κυκλώματος και την επιτροπή της ροής των ηλεκτρονίων.
2. Ο ρόλος του οξυγόνου:
* Μείωση οξυγόνου: Στην κάθοδο, το οξυγόνο συνδυάζεται με ηλεκτρόνια και νερό για να σχηματίσει ιόντα υδροξειδίου (OH-).
* Σχηματισμός μεταλλικών οξειδίων: Τα ιόντα μετάλλων (Μ+) που σχηματίζονται στην άνοδο αντιδρούν με τα ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) για να σχηματίσουν μεταλλικά οξείδια (ΜΟ) ή υδροξείδια (Μ (ΟΗ) Χ). Αυτές οι ενώσεις σχηματίζουν την ορατή σκουριά, αμαυρώνει ή άλλα προϊόντα διάβρωσης.
3. Παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση:
* Υλικό: Τα διαφορετικά μέταλλα έχουν διαφορετικά επίπεδα αντίστασης στη διάβρωση.
* Περιβάλλον: Η υγρασία, η θερμοκρασία, η παρουσία αλάτων, των οξέων ή άλλων διαβρωτικών ουσιών και η έκθεση σε αέρα ή άλλα αέρια μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τα ποσοστά διάβρωσης.
* άγχος: Η μηχανική τάση, όπως η κάμψη ή το τέντωμα, μπορεί να δημιουργήσει περιοχές όπου η διάβρωση είναι πιο πιθανό να συμβεί.
* Κατάσταση επιφάνειας: Οι γρατζουνιές, οι εκδορές ή άλλες βλάβες στην επιφάνεια του μετάλλου μπορούν να λειτουργήσουν ως σημεία εκκίνησης για τη διάβρωση.
Τύποι διάβρωσης:
* Ομοιόμορφη διάβρωση: Ο πιο συνηθισμένος τύπος, όπου το μέταλλο διαβρώνεται ομοιόμορφα πάνω από την επιφάνεια του.
* Διάβρωση: Σχηματίζει τοπικές κοιλότητες ή τρύπες στην μεταλλική επιφάνεια.
* Γαλβανική διάβρωση: Εμφανίζεται όταν δύο διαφορετικά μέταλλα έρχονται σε επαφή σε έναν ηλεκτρολύτη, με την πιο ενεργή διαβίωση μετάλλου κατά προτίμηση.
* διάβρωση της σχισμής: Εμφανίζεται σε στενούς χώρους ή ρωγμές όπου παγιδεύονται οξυγόνο και υγρασία.
* Διάβρωση στρες: Ένας συνδυασμός εφελκυσμού και ενός διαβρωτικού περιβάλλοντος που οδηγεί σε ρωγμές.
Πρόληψη της διάβρωσης:
* Προστατευτικά επικαλύψεις: Τα χρώματα, οι επικαλύψεις και η επιμετάλλωση μπορούν να δημιουργήσουν ένα φράγμα μεταξύ του μετάλλου και του περιβάλλοντος.
* Καθοδική προστασία: Χρησιμοποιώντας μια θυσιαστική άνοδο (π.χ. ψευδάργυρος) ή εφαρμόζοντας ένα καθοδικό ρεύμα στη μεταλλική επιφάνεια για να αποφευχθεί η διάβρωση.
* κράμα: Προσθέτοντας άλλα στοιχεία στο μέταλλο για να βελτιωθεί η αντίσταση της διάβρωσης.
* αλλαγές σχεδιασμού: Η αποφυγή των αιχμηρών γωνιών, των ρωγμών και των περιοχών όπου η υγρασία μπορεί να συσσωρευτεί μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη της διάβρωσης.
Με την κατανόηση των μηχανισμών της διάβρωσης και των παραγόντων που επηρεάζουν, μπορούμε να αναπτύξουμε αποτελεσματικές στρατηγικές για την πρόληψη και την προστασία των πολύτιμων υλικών από τις ζημιές.
