Πώς αντιδρά το χυτοσίδηρο στο αλμυρό νερό;
τα βασικά:
* οξείδωση σιδήρου: Παρουσία οξυγόνου και υγρασίας, ο σίδηρος (Fe) σε χυτοσίδηρο θα οξειδώσει, σχηματίζοντας οξείδιο του σιδήρου (Fe2O3), κοινώς γνωστό ως σκουριά.
* ηλεκτροχημικές αντιδράσεις: Το αλμυρό νερό δρα ως ηλεκτρολύτης, επιτρέποντας στα ιόντα να κινούνται ελεύθερα και να επιταχύνουν τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις που εμπλέκονται στη διάβρωση.
* Ο ρόλος του Salt: Το αλμυρό νερό περιέχει ιόντα χλωριούχου (Cl-) που είναι ιδιαίτερα επιθετικά προς το σίδερο. Διαταράσσουν το προστατευτικό στρώμα οξειδίου που σχηματίζεται σε επιφάνειες σιδήρου, οδηγώντας σε ταχύτερη και πιο σοβαρή διάβρωση.
Η διαδικασία:
1. Σχηματισμός ανοδικών και καθοδικών θέσεων: Παρουσία αλμυρού νερού, η επιφάνεια του χυτοσίδηρο γίνεται ανομοιογενή. Ορισμένες περιοχές γίνονται ανοδικές, όπου τα άτομα σιδήρου οξειδώνονται και άλλα γίνονται καθοδικά, όπου μειώνεται το οξυγόνο.
2. ροή ηλεκτρονίων: Τα ηλεκτρόνια ρέουν από τις ανοδικές θέσεις στις καθοδικές θέσεις μέσω του μετάλλου.
3. Ιονική κίνηση: Τα ιόντα στο αλμυρό νερό (cl-) μετακινούνται στις ανοδικές θέσεις, όπου αντιδρούν με το σίδηρο για να σχηματίσουν χλωριούχο σιδήρου (FECL2). Το χλωριούχο σιδήρου είναι πολύ διαλυτό και διαλύεται εύκολα, εκθέτοντας περαιτέρω το σίδηρο στη διάβρωση.
4. Στις καθοδικές θέσεις, το οξυγόνο αντιδρά με νερό και ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-). Αυτά τα ιόντα υδροξειδίου μεταναστεύουν στις ανοδικές θέσεις όπου αντιδρούν με ιόντα σιδήρου για να σχηματίσουν οξείδια σιδήρου (σκουριά).
Συνέπειες:
* αποδυνάμωση του υλικού: Η σκουριά είναι εύθραυστη και νιφάδες, αποδυναμώνοντας το αντικείμενο από χυτοσίδηρο με την πάροδο του χρόνου.
* Pitting: Η διαδικασία διάβρωσης μπορεί να δημιουργήσει λάκκους και τρύπες στην επιφάνεια του χυτοσιδήρου, μειώνοντας περαιτέρω τη δύναμη και τη δομική ακεραιότητα του.
Πώς να προστατεύσετε το χυτοσίδηρο:
* Επικαλύψεις: Η εφαρμογή προστατευτικών επικαλύψεων όπως το χρώμα, το σμάλτο ή το εποξειδικό μπορεί να εμποδίσει το αλμυρό νερό να φτάσει στο χυτοσίδηρο.
* Γαλβανισμός: Η εφαρμογή μιας επίστρωσης ψευδαργύρου (γαλβανισμός) στο χυτοσίδηρο μπορεί να παρέχει καθοδική προστασία. Ο ψευδάργυρος είναι πιο αντιδραστικός από τον σίδηρο, οπότε θα διαβρωθεί πρώτα, προστατεύοντας τον υποκείμενο σίδηρο.
* ανοξείδωτος χάλυβα: Η επιλογή από ανοξείδωτο χάλυβα, ο οποίος περιέχει χρώμιο και άλλα στοιχεία που σχηματίζουν ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου, μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή για εφαρμογές που εκτίθενται σε αλμυρό νερό.
Συνοπτικά, ο χυτοσίδηρος είναι επιρρεπής στη διάβρωση στο αλμυρό νερό λόγω της παρουσίας ιόντων χλωριδίου και των ηλεκτροχημικών αντιδράσεων που ενεργοποιούν. Είναι σημαντικό να προστατεύουμε τα αντικείμενα από χυτοσίδηρο από παρατεταμένη έκθεση σε αλμυρό νερό για να αποφευχθεί η ζημιά και να εξασφαλιστεί η μακροζωία τους.
