Corrosion – تأكل


שיעור זה זמין גם ב: עברית (العبرية)

Corrosion – تأكل

Corrosion - تأكل

تفاعل التآكل (Corrosion) هو تفاعل تأكسد-اختزال لمواد مختلفة، خاصة الفلزات أو السبائك، وهي خليط من الفلزات، مع مواد من البيئة مثل الأكسجين أو الماء بالإضافة إلى مواد أخرى مثل الحوامض.
عند حدوث تفاعل التآكل، يفقد الفلز خصائصه الفلزية وتتكوّن مواد جديدة ذات خصائص جديدة. تكون هذه عادة مواد أيونية جديدة، منها الأكاسيد أو الأملاح المختلفة.
عندما تخضع خطوط البطارية في السيارة (التلامس بين البطارية وخطوط الكهرباء) لتفاعل تآكل وتغمرها الأملاح المختلفة، تفقد قدرتها على نقل التيار الكهربائي، وهذا الأمر قد يضر بقدرة عمل البطارية مثلاً عند تشغيل السيارة.
التآكل الذي يحدث على الهياكل الفلزية للمباني يؤدي إلى إضعاف قوة الفلز.
يتم تصنيف الفلزات التي تخضع للتآكل إلى نوعين رئيسيين:

  1. معادن تخضع لتفاعلات تآكل ينتج عنها تفتت الناتج، مثلاً يتحوّل الحديد إلى صدأ متفتت.
  2. معادن تخضع لتفاعلات تآكل ينتج عنها مادة منفصلة تغطي الفلز وتحميه من استمرار تفاعل التآكل. تفاعل الغطاء هذا يُدعى Passivation أو تخميل.
    يحدث التخميل لأن المادة البلورية في الفلز والناتج الذي يتم الحصول عليه في تفاعلات التآكل متشابهين وهي تندمج ببعضها. مثال عن هذا الفلز هو الألومينيوم الذي يُستخدم في طناجر الألومينيوم وتوجد طبعًا أمثلة إضافية.

توجد فلزات ذات ميل منخفض جدًا للمرور لتفاعلات تآكل (تفاعلات تأكسد-اختزال).
قدرة الفلزات على المرور بتفاعلات تآكل مرتبطة بقدرتها النسبية على الاختزال، أي قدرتها على المرور بتفاعل تأكسد.
كلما كان الفلز ذو قدرة أكبر على المرور بتفاعل تأكسد، تكون قدرته النسبية على الاختزال أكبر. إنها مختزلة أفضل ويمر بتفاعلات تآكل أفضل نسبيًا من فلزات أخرى.

إنها إحدى أسباب استخدام فلز البلاتين لتثبيت العظام المكسورة. البلاتين هو مختزل غير جيد، أي ذو قدرة اختزال منخفضة جدًا ولذلك يكاد لا يمر بتفاعل تآكل في جسم الانسان (يحدث التفاعل بوتيرة بطيئة جدًا لا تظهر للعين حتى بعد سنوات طويلة).

كيف نحمي الفلزات من التآكل؟

توجد عدة وسائل ناجعة وهي:

  1. عزل الفلز عن بيئته من خلال:
    1. تغطية الفلز بمواد بلاستيكية أو بالزفت أو الكرامكيا.
    2. دهن الفلز بألوان واقية تحميه.
    3. تغطية الفلز بفلز آخر يكون مختزِلاً غير جيدًا.
  2. معالجة البيئة: التخلص من الحامض في البيئة، تجفيف الهواء (امتصاص كل بخار الماء)، تمرير النيتروجين أو العمل في منشآت مغلقة تحتوي على النيتروجين فقط.
  3. حماية كاثودية: نغطي/نلصق الفلز الذي نرغب بحمايته بفلز آخر يكون مختزلاً أفضل. الفلز ذو قدرة الاختزال الافضل يخضع لتفاعل تأكسد (تآكل) عوضًا عن الفلز الذي نريد حمايته.

Corrosion – تآكل