لیست قیمت انواع آهن آلات ساختمانی و صنعتی
پرداخت آنلاین

مقالات

تاریخ ارسال :۱۳۹۹/۰۳/۳۱

زنگ زدگی

زنگ زدگی

با گذشت زمان ، اکسیژن با فلز ترکیب می شود که ترکیبات جدیدی به نام زنگ به وجود می آید.

اگرچه ممکن است زنگ زدگی به طور کلی به عنوان "اکسیداسیون" خوانده شود ، اما این اصطلاح بسیار عمومی تر است و تعداد زیادی از فرآیندهای مربوط به از دست دادن الکترون ها یا افزایش حالت اکسیداسیون را به عنوان بخشی از واکنش توصیف می کند. شناخته شده ترین این واکنش ها شامل اکسیژن است ، از این رو نام "اکسیداسیون" نام دارد. اصطلاحات "زنگ زدگی" فقط به معنای اکسیداسیون آهن و محصولات حاصل از آن است.

 

اکسیداسیون

آهن هنگام تماس با آب و اکسیژن ، زنگ می زند.اگر نمک موجود باشد ، به عنوان مثال در آب دریا ، آهن به دلیل واکنش الکتروشیمیایی ، سریعتر زنگ زدگی می کند. فلز آهن نسبتاً تحت تأثیر آب خالص یا اکسیژن خشک نیست.سایر فلزات ، مانند آلومینیوم ، یک پوشش اکسید کاملاً چسبنده ، یک لایه غیرفعال ، از آهن در برابر اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند. تبدیل لایه اکسید آهن غیرفعال به زنگ زدگی از عملکرد ترکیبی دو ماده ، معمولاً اکسیژن و آب حاصل می شود.

 

واکنش شیمیایی زنگ زدگی

زنگ زدگی آهن یک فرایند الکتروشیمیایی است که با انتقال الکترون ها از آهن به اکسیژن آغاز می شود.آهن ماده كاهش دهنده است (الكترون ها را رها مي كند) در حالي كه اكسيژن عامل اكسيد كننده است (الكترون ها را بدست مي آورد).

میزان خوردگی توسط آب تحت تأثیر قرار گرفته و توسط الکترولیتها تسریع می شود ، همانطور که از اثرات نمک جاده بر خوردگی خودروها نشان داده شده است. واکنش اصلی کاهش اکسیژن : O2 + 4 e + 2H2O → 4 OH زیرا یونهای هیدروکسید را تشکیل می دهد ، این فرایند به دلیل حضور اسید به شدت تحت تأثیر قرار می گیرد.

به همین ترتیب ، خوردگی بیشتر فلزات توسط اکسیژن در pH پایین تسریع می شود. ارائه الکترون ها برای واکنش فوق اکسیداسیون آهن است که ممکن است به شرح زیر باشد: Fe → Fe2 + + 2 e واکنش ردوکس زیر نیز در حضور آب رخ می دهد و برای تشکیل زنگ مهم است: 4 Fe2 + + O2 Fe 4 Fe3 + + 2 O2 

 

جلوگیری از زنگ زدگی

به دلیل استفاده گسترده و اهمیت محصولات آهن و فولاد ، جلوگیری یا کند شدن زنگ زدگی اساس فعالیتهای مهم اقتصادی در تعدادی از فناوریهای تخصصی است. مختصری از روشها در اینجا ارائه شده است. 

1.آلیاژهای مقاوم در برابر زنگ هوازدگی فولاد ضدزنگ یک لایه غیرفعال اکسید کروم (III) تشکیل می دهد.رفتار غیرفعال مشابه با اکسیدهای منیزیم ، تیتانیوم ، روی ، روی ، آلومینیوم ، پولیانیلین و سایر پلیمرهای رسانا الکتروشیمیایی رخ می دهد. زنگ زدگی در یک لایه محافظ به سطح فلز می چسبد. طرح هایی که از این ماده استفاده می کنند باید شامل معیارهایی باشد که از قرار گرفتن در معرض بدترین حالت جلوگیری می کند ، زیرا این مواد حتی در شرایط تقریباً ایده آل به آرامی زنگ زدگی ادامه می دهد. 

 

2.گالوانیزاسیون:شامل روشی است که در آن از لایه ی روی فلز توسط گالوانیزه گرم یا آبکاری محافظت می شود. روی به طور سنتی به دلیل ارزان بودن از فولاد استفاده می شود و در صورت آسیب رساندن به لایه روی ، محافظ کاتدیک از سطح فولاد را ایجاد می کند. در محیط های خورنده تر (مانند آب نمک) آبکاری کادمیوم ارجعیت دارد. گالوانیزاسیون اغلب در درزها ، سوراخ ها و اتصالات که در آن شکاف هایی در پوشش وجود دارد شکست می خورد. در این موارد ، پوشش با محافظت كاتدیك جزئی از آهن از طریق عمل كردن به عنوان آند گالوانیك و خوردن خود به جای فلز محافظت شده زیرین ، همچنان محافظت می كند.

 

 

3.محافظت كاتدیك: روشی است كه برای مهار خوردگی در سازه های مدفون یا غوطه ور شده با تهیه یك بار الکتریکی كه سرکوب واكنش الكتروشیمیایی است ، مورد استفاده قرار می گیرد. در صورت استفاده صحیح ، می توان خوردگی را به طور کامل متوقف کرد. در ساده ترین شکل آن ، با اتصال یک آند حاصل می شود ، در نتیجه آهن یا فولاد را کاتد موجود در سلول تشکیل می دهد. آند باید از چیزی با پتانسیل الکترود منفی تر از آهن یا فولاد ، معمولاً روی ، آلومینیوم یا منیزیم ساخته شود. آند سرانجام از بین می رود و عمل محافظتی خود را متوقف می کند مگر اینکه به موقع جایگزین شود. محافظت از كاتدیك نیز می تواند با استفاده از یك وسیله مخصوص برقی برای القای مناسب شارژ الکتریکی فراهم شود

 

4.پوشش ها و نقاشی: زنگ را می توان با پوشش هایی مانند نوارهای رنگ ، لاک ، لاک یا موم که آهن را از آن جدا می کند  کنترل کرد. محیط. سازه های بزرگ با بخش های جعبه محصور ، مانند کشتی ها و اتومبیل های مدرن ، غالباً محصولی مبتنی بر موم (از نظر فنی "روغن کاهنده ، یا زد زنگ") را در این بخش ها تزریق می کنند. چنین روش هایی معمولاً حاوی مهارکننده های زنگ زدگی هستند. پوشاندن فولاد با بتن به دلیل محیط pH قلیایی در رابط فولاد و بتن می تواند از فولاد محافظت کند. با این حال ، زنگ زدگی فولاد در بتن هنوز هم می تواند یک مشکل باشد ، زیرا گسترش زنگ زدگی می تواند به طور آهسته "بتن" را از درون منفجر کند.

 

5.ترکیب (فولادی) ترکیبی تکنیکی است که می تواند مقاومت در برابر زنگ زدگی در مورد اجزای کوچک فولادی مانند سلاح گرم را فراهم کند.

 

6.مهار کننده: از مهار کننده های خوردگی مانند مهار کننده های فاز گاز می توان برای جلوگیری از خوردگی در سیستم های درزگیر استفاده کرد. هنگامی که گردش هوا آنها را پراکنده می کند ، موثر نیستند و اکسیژن و رطوبت تازه به ارمغان می آورد.

 

7.کنترل رطوبت: برای کنترل رطوبت موجود در جو ، از رطوبت گیر و خشک کن استفاده می شود. نمونه ای از این موارد استفاده از بسته های ژل سیلیکا برای کنترل رطوبت در تجهیزات حمل شده توسط دریا است.

 

ترمیم زنگ زدگی

برداشتن زنگ از اشیاء کوچک آهن یا استیل با استفاده از الکترولیز می تواند در یک کارگاه خانگی با استفاده از مواد ساده ای مانند یک سطل پلاستیکی پر از یک الکترولیت متشکل از سودای شستشو حل شده در آب  انجام شود ، طول میلگرد معلق به صورت عمودی در راه حل برای عمل به عنوان یک آند ، دیگری در بالای سطل قرار داده شده است تا به عنوان پشتیبانی برای تعلیق جسم عمل کند ، سیم را می توان به حالت تعلیق درآورد تا شیء را در محلول از میلگرد افقی و یک شارژر باتری به عنوان منبع تغذیه ای استفاده کند. ترمینال مثبت به آند بست می شود و ترمینال منفی به شیء مورد استفاده قرار می گیرد که به کاتد تبدیل می شود. زنگ ممکن است با محصولات تجاری معروف به مبدل زنگ که حاوی اسید تاننیک یا اسید فسفریک است که با زنگ زدگی درمان می شود ، درمان شود. با اسیدهای آلی مانند اسید سیتریک و سرکه یا اسید هیدروکلریک قوی تر برداشته می شود

نظرات کاربران

    برای گذاشتن نظر لطفا لاگین کنید. ورود به سایت