• การกัดกร่อนคืออะไร?
• ประเภทของการกัดกร่อน
• ตัวอย่างการกัดกร่อนในชีวิตประจำวัน
• จะหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนได้อย่างไร?
• การกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน

เราอธิบายว่าการกัดกร่อนคืออะไรและมีการกัดกร่อนประเภทใดบ้าง ตัวอย่างและวิธีหลีกเลี่ยง นอกจากนี้ความสัมพันธ์ระหว่างการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน

อุตสาหกรรมโลหะวิทยาพยายามที่จะเอาชนะการกัดกร่อนแต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จเสมอไป

การกัดกร่อนคืออะไร?

การกัดกร่อน กระบวนการ การเสื่อมสภาพของวัสดุบางชนิดอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี นั่นคือ ของ ลดออกไซด์จากสภาพแวดล้อมของมัน

มันเป็นเรื่องของ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเกิดขึ้นเอง มีผลกระทบส่วนใหญ่ (แม้ว่าจะไม่ใช่เฉพาะ) โลหะ. ความเร็วของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิ ที่เกิดขึ้นตลอดจน คุณสมบัติ ของ องค์ประกอบ ที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะความเค็มของมัน

การกัดกร่อนเป็นกระบวนการทางเคมีที่มักมีปัจจัยสามประการเข้ามาแทรกแซง: องค์ประกอบที่สึกกร่อน สิ่งแวดล้อม และโดยทั่วไป น้ำ. อย่างไรก็ตาม ยังมีสารกัดกร่อน กล่าวคือ สามารถสร้างการกัดกร่อนของวัสดุที่สัมผัสโดยตรงได้

ในส่วนของอุตสาหกรรมโลหะวิทยาศึกษาการกัดกร่อนเป็นศัตรูตัวสำคัญที่จะต้องเอาชนะ สินค้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมในงานสถาปัตยกรรมหรือการก่อสร้าง อันที่จริง คาดว่าทุกๆ สองสามวินาทีจะมีการสูญเสียเหล็กประมาณ 5 ตันทั่วโลกอันเนื่องมาจากการกัดกร่อน

ประเภทของการกัดกร่อน

การกัดกร่อนมีสองประเภท: เคมีและไฟฟ้าเคมี ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุและปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง:

• การกัดกร่อนของสารเคมี เกิดขึ้นเมื่อวัสดุทำปฏิกิริยาใน ของเหลว หรือ แก๊ส กัดกร่อนจนละลายหมดหรือจนของเหลวอิ่มตัว สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี:
  • การโจมตีด้วยโลหะเหลว มันเกิดขึ้นเมื่อโลหะแข็งและโลหะเหลวอื่นสัมผัสกัน และอันแรกสึกกร่อนที่จุดอ่อนของมันโดยส่วนหลัง
  • การชะล้างแบบเลือก เกิดขึ้นเมื่อมีการกัดกร่อนเฉพาะจุดใน โลหะผสม โลหะ
  • การโจมตีด้วยสารเคมี มันเกิดขึ้นกับปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรงโดย ตัวทำละลาย ทรงพลัง เช่น ที่สามารถละลายได้ โพลีเมอร์ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าทนทานต่อการกัดกร่อน
• การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในโลหะเมื่อ อะตอม สูญเสีย อิเล็กตรอน และพวกเขากลายเป็น ไอออน. สามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี:
  • การกัดกร่อนของจุลินทรีย์ เมื่อเกิดจากสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงเคมีของวัสดุเช่น แบคทีเรีย, สาหร่ายและ เห็ด.
  • การกัดกร่อนแบบกัลวานิก มีความเข้มข้นมากที่สุดและเกิดขึ้นเมื่อโลหะต่างๆ มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน และโลหะชนิดหนึ่งทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและอีกชนิดหนึ่งเป็นขั้วลบ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าแบตเตอรี่กัลวานิก
  • การกัดกร่อนโดยการเติมอากาศที่พื้นผิว รู้จักกันในชื่อ Evans Effect เกิดขึ้นบนพื้นผิวเรียบในสถานที่ชื้นและสกปรก ซึ่งส่งเสริมสภาพแวดล้อมที่มีประจุไฟฟ้า

ตัวอย่างการกัดกร่อนในชีวิตประจำวัน

สีเขียวของเทพีเสรีภาพเกิดจากคอปเปอร์ออกไซด์ ซึ่งเป็นผลของการกัดกร่อน

ตัวอย่างการกัดกร่อนในชีวิตประจำวัน ได้แก่

• การกัดกร่อนของท่อน้ำ มันเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลหะเหล่านั้นซึ่งมักจะแตกเมื่อเวลาผ่านไปและปนเปื้อนน้ำด้วยออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อยซึ่งทำให้ สี ดำหรือน้ำตาล
• สนิมบนโลหะที่สัมผัสกับน้ำ มันเกิดขึ้นบนจานของเครื่องซักผ้าอัตโนมัติหรือประตูรถที่ทิ้งไว้บนชายหาดซึ่งสภาพแวดล้อมของน้ำเกลือเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันและในไม่ช้าก็จะแตกและจุดสีน้ำตาลทั่วไปของสนิมปรากฏขึ้น
• สีของเทพีเสรีภาพ โทนสีดั้งเดิมไม่ควรเป็นสีเขียว แต่เป็นสี ทองแดง, วัสดุที่ใช้ทำ ถูกล้อมรอบด้วยน้ำ ความชื้น ของ อากาศ มันออกซิไดซ์และปกคลุมด้วยฝุ่นสีเขียว (คอปเปอร์ออกไซด์) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน
• การกัดกร่อนของกระป๋อง กระป๋องที่อยู่ในตู้กับข้าวนานเกินไปเริ่มมีจุดสีน้ำตาลบ้าง ภูมิภาคซึ่งเป็นสัญญาณชัดเจนว่าการกัดกร่อนของอากาศได้เริ่มส่งผลกระทบต่อพวกมันแล้ว

จะหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนได้อย่างไร?

การต่อต้านการกัดกร่อนเป็นส่วนหนึ่งของอุตสาหกรรมโลหะ ซึ่งมีกลไกต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยงหรือชะลอกระบวนการสลายตัวของโลหะเหล่านี้ เช่น:

• สารเคลือบ โลหะหลายชนิดเคลือบด้วยโพลีเมอร์หรือ พลาสติกตัวอย่างเช่น เพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดการกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด การแยกพวกมันออกจากสภาพแวดล้อมในสารที่ต้านทานต่อปฏิกิริยาประเภทนี้มากขึ้น
• โลหะผสม. การผสมผสานของโลหะหลายชนิดทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ทนทานต่อการกัดกร่อน เช่น เหล็กโลหะผสมสังกะสี
• สารยับยั้งการกัดกร่อน เกี่ยวกับ สารเคมี พวกเขามีคุณสมบัติในการชะลอหรือป้องกันกระบวนการตามธรรมชาติของการกัดกร่อนของวัสดุบางชนิด ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะจุ่มลงในฟิล์มเพื่อให้ทนทานมากขึ้น
• การเลือกใช้วัสดุ วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดคือเลือกให้ดีว่าวัสดุใดที่จะปล่อยให้สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมและวัสดุใดที่ไม่เปิดเผย และวัสดุใดที่จะใช้สำหรับงานที่สัมผัสกับองค์ประกอบหรือการกระทำของน้ำ เป็นต้น

การกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน

แม้ว่าจะไม่ได้เรียกแบบนั้นบ่อยนัก การเกิดออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาการกัดกร่อนเนื่องจากการแลกเปลี่ยนทางอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นในทุกการกระทำของการเกิดออกซิเดชัน จำแนกได้ว่าเป็นการกัดกร่อนของไฟฟ้าเคมี

ด้วยเหตุผลนี้ โลหะที่ปล่อยทิ้งไว้ในที่โล่งหรือแช่ในน้ำกัดกร่อน เนื่องจากพวกมันทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศหรือในน้ำ และก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์บนผิวของพวกมัน ซึ่งป้องกันการกัดกร่อน ปฏิกิริยาเคมี เดินหน้าต่อไป.

อย่างไรก็ตาม ชั้นออกไซด์นี้จะถูกลบออกโดยกลไก และชั้นโลหะที่ลึกกว่านั้นก็จะสัมผัสกับออกซิเจนอีกครั้ง ส่งผลให้วัสดุถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ กระบวนการนี้รวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเค็ม เนื่องจากโซเดียมคลอไรด์ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยา ซึ่งเร่งความเร็วให้เร็วขึ้น