حفاظت از خوردگی

وبلاگ تخصصی خوردگی و حفاظت کاتدی

وبلاگ تخصصی خوردگی و حفاظت کاتدی


حفاظت از خوردگی

جهت آموزش و انجام پروژه های حفاظت کاتدی و محافظت از خوردگی با نازل ترین قیمت در سراسر ایران با شماره 09106752588 و 09132050479 (جاوید) تماس حاصل فرمایید.
جهت تحلیل نمودارهای EIS، نایکوئیست، باد (Bode)، تافل و دیگر آزمون های خوردگی با شماره های بالا تماس حاصل فرمایید
جهت ترجمه متون توسط مجرب ترین کادر ترجمه و همچنین انجام پروژه ها و تحقیقات مرتبط با خوردگی و اکسیداسیون، با ایمیل javidparvar@gmail.com مکاتبه فرمایید
برای پاسخگویی به سوالات و مسائل مربوط به خوردگی با ایمیل و شماره تماس های بالا ارتباط برقرار نمایید
جهت همکاری در زمینه های مرتبط با خوردگی (ترجمه، پژوهش، آموزش و همکاری در انجام پروژه ها) رزومه خود را به ایمیل بالا ارسال نمایید.
جهت انجام نگارش، صفحه آرایی، ویرایش و... مرتبط با پایان نامه های دانشجویی با شماره های بالا تماس حاصل فرمایید

پاسخ سوال شما اينجاست(حتما ببينيد)!

وبسايت تخصصي خوردگي

کانال تلگرامي خوردگي

کانال تلگرام خوردگي

اصول خوردگی

برای ترسیم دور نمای صحیح مهندسی خوردگی ، لازم به یادآوری است که انتخاب مواد ، برای کاربردهای موردنظر بستگی به فاکتورهای مختلفی دارد که یکی از آنها مقاومت در برابر خوردگی است.

در اکثر کاربردهای مهندسی که مقاومت شیمیایی بالایی موردنیاز است ، قیمت و مقاومت خوردگی مهمترین فاکتورها می باشند. اگرچه در کاربردهای معماری غالباً ظاهر مهمترین مسئله است. قابلیت تولید که نشان دهنده سهولت شکل دادن جوشکاری و عملیات مکانیکی دیگر است نیز بایستی در نظر گرفته شود. در کاربردهای مهندسی ، رفتار مکانیکی یا استحکام نیز مهم است و حتی در مواردی که انتخاب برای مقاومت در برابر خوردگی صورت می گیرد بایستی در نظر باشد. در مورد بعضی مواد بسیار مقاوم در برابر خوردگی مثل : طلا ، پلاتین و بعضی آلیاژهای سوپر غالباً مسئله موجود بودن این مواد ، عامل تعیین کننده می باشد. در بعضی موارد زمان تحویل سفارش قطعاتی از فلزات و آلیاژهای خیلی خاص طولانی است بطوریکه ممکن است از کاربرد آنها صرفنظر شود.

جنبه های مهندسی مقاومت خوردگی نیز نباید نادیده گرفته شوند. مقاومت کامل در برابر خوردگی در تقریباً تمام محیط ها با استفاده از پلاتین یا شیشه امکان پذیر است. لکن در اکثر موارد استفاده از این مواد عملی نیست.مقاومت خوردگی یا مقاومت شیمیایی بستگی به فاکتورهای مختلفی دارد و مطالعه آن مستلزم داشتن اطلاعات در چندین زمینه علمی می باشد. ترمودینامیک و الکتروشیمی برای درک و کنترل خوردگی بسیار مهم هستند.

مطالعات و محاسبات ترمودینامیکی نشان دهنده جهت انجام یک واکنش می باشند. در مورد خوردگی ، محاسبات ترمودینامیکی می تواند امکان یا عدم امکان تئوریکی خوردگی را تعیین کند. الکتروشیمی زمینه مربوطه و کینتیک الکترودها به طور مفصل بحث خواهد شد.

غالباً فاکتورهای متالوژیکی تاثیر زیادی بر مقاومت خوردگی می گذارند. موارد زیادی وجود دارد که در آنها از کنترل ساختمان متالوژیکی آلیاژها برای تقلیل خوردگی می توان استفاده کرد. شیمی فیزیک و زمینه های مختلف آن در مطالعه مکانیزم های واکنشهای خوردگی ، شرایط سطحی و بعضی خواص اصلی فلزات بسیار مفید می باشند.  چون در کاربرد های مهندسی سرعت خوردگی از اهمیت ویژه ای بر خوردار است . تئوری و نظریه های الکتروشمیائی مفصل تر بحث خواهند شد .

 

1-1- روشهای بیان سرعت خوردگی

فلزات و غیر فلزات بر اساس مقاومت خوردگی با یک دیگر مقایسه خواهند شد . برای اینکه این مقایسه ها مفهومی داشته باشد سرعت خوردگی مواد بایستی به طور کمی بیان گردد. برای بیان سرعت خوردگی از روش های مختلفی مثل درصد کاهش وزن میلیگرم بر سانتیمتر مربع بر روز و گرم بر اینچ مربع بر ساعت استفاده میگردد. این روشها ضخامت از دست رفته را نمی توانند نشان دهند .از نقطه نظر مهندسی سرعت نازک شدن یک قطعه ساختمانی می تواند مستقیما برای پیش بینی عمر آن به کار رود. بد لایل فوق ضخامت از دست رفته بر حسب هزارم اینچ در سال(MPY) بهترین روش بیان سرعت خوردگی است . با داشتن تقلیل وزن نمونه در آزمایش خوردگی به وسیله ی رابطه ی زیر میتوان MPY را محاسبه نمود.

دراین رابطه w = تقلیل وزن میلی گرم

D =دانسیته نمونه گرم بر سانتیمتر مکعب

A  = سطح نمونه به اینچ مربع

T = زمان آزمایش ساعت

 

سرعت خوردگی که بدین ترتیب حاصل میگردد از اعداد صحیح تشکیل شده که کار کردن با آن راحت تر است .

جنبه های الکتروشیمیائی خوردگی

1-2- واکنش های الکتروشیمیائی:

 طبیعت الکتروشیمیائی خوردگی را میتوان با خورده شدن فلز روی بوسیله ی اسید کلریدریک نشان داد. موقعی که یک قطعه روی را داخل اسید کلریدریک وارد می کنیم واکنش سریع و مداومی اتفاق می افتد گاز هیدروژن آزاد شده و روی وارد محلول میشود و تشکیل محلول می شود و تشکیل محلول کلرور روی می دهند . واکنش انجام شده به شکل زیر است:

(1-1)                                                           ZN+2HC1 = ZNC12 + H2                                             

باتوجه به اینکه یون کلر در واکنش دخالتی ندارد این معادله را بصورت زیر می توان نوشت:

(1- 2 )                                                        ZN+2H= ZN+2+ H2                                                        

بدین ترتیب روی با یونهای هیدروژن اسید ترکیب شده و تشکیل یونهای روی و گاز هیدروژن می دهد . در طی این واکنش روی اکسید شده و تبدیل به یون های روی میشود و یونهای هیدروژن با گرفتن الکترونهای آزاد شده توسط روی احیاء شده و تبدیل به هیدروژن شده اند . بدین ترتیب معادله(2-2 ) را می توان بسادگی به دو واکنش اکسید اسیون روی و احیاء یونهای هیدروژن تقسیم نمود :

(1-3 )                                  

ZN = ZN+2 + 2e-                                                                               اکسیداسیون (واکنش آندی)

(1-4)

                   2H+ + 2e- = H 2                                                               احیاء (واکنش کاتدی)  

                                            

در واکنش اکسیداسیون ظرفیت افزایش می یابد یا بعبارت دیگر الکترون تولید می شود در صورتی که در واکنش احیاء ظرفیت کم می شود یا الکترون مصرف می شود. واکنش اکسید اسیون را آندی و واکنش احیاء را کاتدی نیز می نامند. معادلات (3-2( و (4- 2) واکنشهای جزئی بوده و هر دو بایستی در یک زمان و با سرعت یکسان روی سطح فلز اتفاق بیفتند . در غیر اینصورت فلز به طور ناگهانی دارای بار الکتریکی خواهد شد که غیر ممکن است این یکی از مهمترین اصول خوردگی است در مرحله ی خوردگی فلزات سرعت اکسید اسیون مساوی سرعت احیاء است (ازنقطه نظر تولید و مصرف الکترون). مسئله ی فوق در شکل (3-2) نشان داده شده است. در این جا یک اتم روی تبدیل به یون روی و دو الکترون شده است. این الکترون ها که در فلز باقی می مانند در واکنش احیاء یون های هیدروژن به سرعت مصرف می شوند . در شکل(3-2) این دو واکنش به خاطر واضح تر بودن جدا از هم نشان داده شده اند. این مسئله که آن ها عملا در یک نقطه اتفاق می افتند یا خیر اصل بقا الکتریکی را نقض نمی کند . در بعضی حالات واکنش اکسیداسیون به طور یکنواخت روی سطح فلز واقع می شود در حالی که در برخی موارد دیگر موضوعی بوده و در نواحی خاصی اتفاق می افتد این اثرات بطور مفصل در فصلهای بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت . خوردگی روی در اسید کلرید ریک فرایند الکترو شیمیائی است . هر واکنش را که بتوان تقسیم به دو یا چند واکنش جزئی اکسیداسیون و احیاء نمود واکنش الکتروشیمیائی می نامند. تقسیم واکنش های الکتروشیمیائی خوردگی به واکنشهای جزئی مطالعه آنها را آسانتر میکند. آهن و آلو مینیم نیز بوسیله اسید کلرئید ریک بسرعت خورده می شوند و واکنشهای خوردگی آنها عبارتند از:

(1-5)                                                                 Fe+2HC1 = FeC12+H2

(1-6)  2A1 + 6HC1 = 2A1C13+3H2                                                        

اگر چه در اولین نگاه این واکنش ها کا ملا مختلف بنظر می رسند مقایسه ی واکنش های جزئی اکسیداسیون و احیاء نشان می دهد که واکنش های (1-2)و(1-5)و(1-6) کاملا مشابه یکدیگر هستند. تمام این واکنش ها مشتمل بر احیاء یون هیدروژن بوده و تنها واکنش های آندی یا اکسیداسیون آنها با یکدیگر فرق دارد .

(1-7) ZN = ZN+2 + 2e-                                                                          

(1-8) Fe = Fe+2 + 2e-                                                                          

(1-9)A1 = A1+3 + 3e-                                                                             

بدین ترتیب مسئله ی چگونگی خورندگی اسید کلریدریک حل می شود زیرا در هر مورد واکنش کاتدی آزاد شدن گاز هیدروژن بر طبق واکنش (1-4) است . این مطلب در مورد خورندگی اسیدهای دیگر مثل اسید سولفوریک و فسفریک و فلورید ریک و اسید های آلی محلول در آب مثل اسید فرمیک و اسید استیک نیز صادق است . در هر مورد تنها یون هیدروژن عامل فعال است و یونهای دیگر مثل سولفات واستات در واکنش الکتروشیمیائی شرکت نمی کنند .

هنگامی که از نقطه نظر واکنش های جزئی اکسید اسیون و احیاء مسئله را در نظر بگیریم کلیه انواع خوردگی را می توان در تعداد معدودی از واکنشهای عمومی خلاصه نمود . واکنش آندی در هر فرایند خوردگی اکسید اسیون فلز به یون های آن می باشد . این مطلب را بصورت کلی زیر می توان نوشت :

(1-9)                                           M = M +N +NE-                                        

چند مثال در این باره :

 (1-10)                                 AG = AG +  + E -              (3-2)  ZN = ZN +2  + E -                                                                                                           

(1-8)  AL = AL +3 + E-                                                                                                                                    

در هر مورد تعداد الکترونها تولید شده مساوی با ظرفیت یون می باشد . در خوردگی فلزات چند نوع واکنش کاتدی مختلف وجود دارد که غالبا بصورت یک یا چند تا از واکنشها ی زیر می تواند اتفاق بیفتد :

(1-4)     2H+ + 2E - =H 2                                             آزاد شدن هیدروژن   

(1-11)O2 + 4H+ + 4E - = 2H2O                                  احیا اکسیژن (محلولهای اسیدی)

(1-12) O2 + 2H2O + 4E-= 4OH                                 احیا اکسیژن (محلول خنثی یا بازی)

(1-13)  M+3 + E- = M+2                                               احیا یون فلزی

(1-14) M+ + E- = M                                                    راسب شدن فلز

آزاد شدن هیدروژن یک واکنش کاتدی متداول است زیرا محلولهای اسید یا اسیدی در عمل فراوانند.احیااکسیژن نیز خیلی معمول است زیرا هر محلول آبی که در تماس با هوا باشد قادر خواهد بود این واکنش را انجام دهد . احیا یون فلزی یا راسب شدن فلز واکنشهای نادر تری بوده و بیشتر در مسیرهای فرآیندهای شیمیایی اتفاق می افتد. تمام این واکنش ها کاملا مشابه هستند تمام آنها الکترون مصرف  می کنند .

واکنشهای جزئی فوق را می توان برای تفسیر تقریبا تمام مسائل خوردگی به کار برد .

مثلاوقتی که آهن درون آب یا آبی که در تماس با اتمسفر قرار دارد فروببریم خوردگی واقع می شود (مثال عملی در این مورد زنگ زدن بدنه اتومبیل در اثر رطوبت هوا یازنگ زدن یک ستون فولادی در آب دریا  می باشد).واکنش آندی عبارت است از :

(1-7) FE = FE +2 + 2E -                                                                                

چون محیط مورد نظر در تماس با اتمسفر قرار دارد بنابر این حاوی اکسیژن حل شده می باشد آب و آب دریا تقریبا خنثی هستند و بدین ترتیب واکنش کاتدی عبارت خواهد بود از :

(1-12 ) O2+2H2O+4e-=4OH                                                                      

  با توجه به این که یون های سدیم و کلر در واکنش شرکت نمی کنند واکنش کلی از جمع دو واکنش                      (1-7) و(1-12) به دست می آید:

(1-15)2FE+2H2O+O2=2FE+2+4OH-=2FE(OH)2                                     رسوبات هیدرواکسید فرواز محلول جدا می شوند.لکن این ترکیب در محلولهای اکسیژن دارناپایدار بوده و به نمکهای فریک اکسید می شود.

(1-16)2FE(OH)2+H2O+1/2O2=2FE(OH)2                                                محصول نهایی همان " زنگ" معروف آهن است.

مثال کلاسیک واکنشهای جابجایی واکنش روی با محلول سولفات مس راسب شدن فلز را نشان می دهد .

(1-17)ZN+CU+2=ZN+2+CU                                                                           

یا از نقطه نظرهای واکنشهای جزئی

(1-3)ZN=ZN+2+2E-                                                                                        

(1-18)CU+2+2E-=CU                                                                                    

ابتدا روی به وسیله لایه ای از مس پوشیده شده و در نهایت جرم متخلخلی از مس و محلول سولفات روی خواهیم داشت .

هنگام خوردگی ممکن است بیشتر از یک واکنش اکسید اسیون و احیا صورت بگیرد.هنگام خوردگی یک آلیاژ فلزات تشکیل دهنده آن به صورت یونهای خود به داخل محلول می روند. زمانی موضوع اهمیت بیشتر پیدا می کند که بیش از یک واکنش احیا انجام می پذیرد.مثلاوضعیتی را در نظربگیرید که در آن روی در اسید کلرید ریک هوادار خورده می شود.در این حالت دو واکنش کاتدی امکان پذیر است. آزاد شدن هیدروژن و احیا اکسیژن این مسئله در شکل 4-2 نشان داده شده است روی سطح فلز روی دو واکنش مصرف کننده الکترون وجود داردچون سرعتهای اکسید اسیون و احیا بایستی مساوی باشند افزایش کل سرعت احیا باعث افزایش سرعت حل شدن روی در محلول می گردد بنابراین محلولهای اسیدی حاوی اکسیژن حل شده خورنده تر از اسیدهای عاری از اکسیژن می باشند. احیا اکسیژن یک وسیله دیگر مصرف الکترون را آماده می سازد. اگر عوامل اکسید کننده دیگری نیز در محلولهای اسیدی وجود داشته باشند حالت مشابهی به وجود می آید. یک ناخالصی که در اسید کلریدریک صنعتی تقریبا همیشه وجود دارد یون فریک بصورت کلروفریک می باشد. در چنین اسید صنعتی فلزات خیلی سریعتر خورده می شوند زیرا در این حالت نیز دو واکنش کاتدی وجود دارد آزاد شدن هیدروژن و احیا یون فریک :

(1-19) FE+3+E-=FE+2                                                                                     

بدلیل وابسته بودن واکنشها آندی و کاتدی به یکدیگر می توان با تقلیل سرعت هر یک از این واکنشها سرعت خوردگی را کاهش داد. در مورد فوق که اسید ناخالص وجود دارد اگر یونهای فریک آن را حذف نمائیم کل مقدار واکنشهای کاتدی کم می شود. با قطع ارتباط هوا با محلولهای آبی یا حذف هوایی که در آن حل شده واکنش احیا اکسیژن نیز حذف می گردد. اگر آب یا آب دریا بدون اکسیژن داشته باشیم آهن در آن خورده نخواهد شد زیرا در این حالت واکنش کاتدی وجود ندارد.

هنگامی که سطح یک فلز را با رنگ یا پوسته های عایق دیگر می پوشانیم سرعت واکنشهای کاتدی و آندی هر دو تقلیل یافته و خوردگی متوقف می گردد. ممانعت کننده های خوردگی موادی هستند که وقتی مقدار کم ازآنها را به محلول خورنده اضافه نمائیم خورندگی آن محلول کم می شود. طرز عمل ممانعت کننده ها خورگی ایجاد اختلال در واکنشهای کاتدی یا آندی یا هر دو می باشد. اکثر این مماتنعت کننده ها ترکیبات آلی هستند و طرز عمل آنها تشکیل پوسته نازک و نفوذ ناپذیری روی سطح فلز یا ایجاد اختلال در یکی از واکنشهای کاتدی یا آندی می باشد .

آمینهائی که جرم مولکولی بالائی دارند مانع از واکنش آزاد شدن هیدروژن می شوند و در نتیجه سرعت خوردگی کاهش می یابد . واضح است که خوردگی یک فلز مستلزم هدایت الکتریکی بالا در فلز و الکترولیت مربوطه است . البته افزایش مقاومت فلز عملی نیست زیرا وقتی که نقاط آندی و کاتدی روی یک سطح قرار دارند محل آنها کاملا مشخص نیست و همچنین قابل پیش بینی هم نیستند ولی می توان مقاومت الکتریکی الکترولیت یا محیط خورنده را افزایش داد و بدین ترتیب سرعت خوردگی را کم نمود . آب خیلی خیلی خالص خورندگی خیلی کمتری نسبت به آبهای ناخالص یا آبهای طبیعی دارد. علت این امر بالا بودن مقاومت الکتریکی آب خیلی خالص می باشد. روشهای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی در فصل های بعدی به طور مفصل مورد بحث قرار خواهند گرفت .


1-3- پولاریزاسیون

سرعت یک واکنش الکتروشیمیایی بوسیله فاکتورها شیمیایی و فیزیکی مختلفی کنتل می شود. بدین تتیب گفته می شود واکنش الکتروشیمیایی در اثر فاکتورهای محیطی پولاریزه یا مختل شده است. دو نوع پولاریزاسیون یعنی پولاریزاسیون اکتیواسیون غلظتی را در اینجا مورد بحث قرار می دهیم.

پولاریزاسیون اکتیواسیون به یک واکنش الکتروشیمیایی که به وسیله ترتیب مراحل مختلف واکنش در فصل مشترک فلز الکترولیت کنتل می گردد اطلاق می شود. این مطلب را به سادگی می توان با در نظر گرفتن اتفاقاتی که در واکنش آزاد شدن هیدروژن روی سطح فلز روی در حین خوردگی در اسید اتفاق می افتد نشان داد.

در شکل (5-2) به طور شماتیکی مراحل مختلفی که احیا هیدروژن روی سطح روی می تواند طی کند نشان داده شده است. این مراحل همچنین می توانند در حین احیا هر یونی بر روی سطح فلز انجام شوند. قبل از آن که واکنش بتواند انجام شود یونهای هیدروژن بایستی جذب سطح بشوند با به سطح متصل شوند (مرحله 1) .بعد از این مرحله انتقال الکترون (مرحله2)بایستی اتفاق بیفتد در این مرحله یون هیدروژن احیا می شود . سپس بایستی دو اتم هیدروژن با هم دیگر ترکیب شده و تشکیل مولکول هیدروژن بدهند.(مرحله3) مرحله بعدی تجمع مولکولهای هیدروژن برای تشکیل حباب هیدروژن (مرحله4) می باشد سرعت احیا یونهای هیدروژن به وسیله کند ترین مرحله کنترل می گردد مکانیز مهای مختلفی برای احیا هیدروژن پیشنهاد شده که اکثر آنها پیچیده تر از تصویر فوق الذکرهستند.

پولاریزاسیون غلظتی به واکنشهای الکتروشیمیایی که به وسیله نفوذ یه دیفوزیون در الکترولیت کنتل می شود اطلاق می گردد. این مسئله در شکل 6-2 در مورد واکنش آزاد شدن هیدروژن نشان داده شده است. در اینجا مقدار یونهای هیدروژن در محلول کاملا پایین است و سرعت واکنش به وسیله دیفوزیون یونهای هیدروژن به سطح فلز کنتل می گردد.

توجه کنید که در این مورد سرعت احیا بیشتر بوسیله اتفاقاتی که در داخل محلول اتفاق می افتد کنترل می گردد تا به وسیله فعل و انفعالاتی که در سطح واقع می شوند. پولاریزاسیون اکتیواسیون معمولا در خوردگی در محیطی که شامل غلظت بالایی از یونها فعال است (مثل اسیدهای غلیظ) واقع می شود . پولاریزاسیون غلظتی موقعی کنترل کننده است که غلظت یونهای احیا شونده پایین باشد (مثلا اسیدهای رقیق محلولهای نمکی اکسیژن دار) در اثر موارد پولاریزاسیون غلظتی در مرحله حل شدن در داخل محلول (واکنش های اکسیداسیون) معمولا کم بوده و می توان از آن صرفنظر کرد پولاریزاسیون غلظتی تنها در واکنشهای احیا اهمیت دارد. تشخیص بین پولاریزاسیون اکتیواسیون غلظتی اهمیت زیادی دارد.

برحسب نوع پولاریزاسیون که واکنش احیا را کنترل می کند متغیر های محیط اثرات مختلفی می توانند داشته باشند . مثلا هر نوع تغییری در سیستم که سرعت دیفوزیون را افزایش دهد اثرات پولاریزاسیون غلظتی را از بین خواهد برد و در نتیجه سرعت خوردگی افزایش خواهد یافت . بنابراین موقعی که واکنش کاتدی بوسیله واکنش پولاریزاسیون غلظتی کنترل می شود اضافه کردن سعت یا تلاطم محیط خورنده باعث افزایش سرعت خوردگی خواهد گردید اگر هر دوی واکنشهای آندی و کاتدی به وسیله پولاریزاسیون اکتیواسیون کنترل شوند تلاطم محیط خورنده تاثیری بر سرعت خوردگی نخواهد داشت.

 

1-4- روئین شدن یا غیر فعال شدن

از زمان فارادی تا کنون بیشتر از 120 سال غیر فعال شدن باعث اعجاب و تحسین دانشمندان بوده است . این پدیده را به سختی می توان تعریف نمود زیرا طبیعت آن پیچیده است و شرایطی که تحت آن بوجود می آید شرایط خاصی است. می توان گفت غیر فعال شدن از بین رفتن میل ترکیب شیمیایی است که در مورد بعضی فلزات و آلیاژها تحت شرایط معینی بوجود می آید . بدین معنی که بعضی فلزات و آلیاژها تقریبا کاملا نجیب و خنثی شده و طوری رفتار می کنند که گویا فلزات نجیبی مثلا پلاتین و طلا هستند . خوشبختانه مستعد ترین فلزات از این نظر فلزات ساختمانی معمولی و مهندسی مثل آهن نیکل سیلیسیم کرم تیتانیم و آلیاژهای شامل این فلزات می باشند . همچنین تحت شرایط محدود تری فلزات دیگری مثل روی کادمیوم قلع اورانیوم و توریم نیز خاصیت غیر فعال شدن از خود نشان می دهند .

اگر چه غیر فعال شدن را به سختی و مشکل می توان تعریف کرد لکن با مشخص کردن نحوه رفتار فلزاتی که این اثرات را از خود نشان می دهند می توان آن را به طور کمی بیان نمود. ابتدا رفتار فلزی که می توان آن را فلز نرمال نامید در نظر گرفته می شود (فلزی که خاصیت غیر فعال شدن را از خود نشان می دهد ).در شکل 7-2 نحوه رفتار این فلزنشان داده شده است . فرض کنندگی اسید و سرعت خوردگی حاصل نقطه A را بدست می دهد.

حال اگر قدرت اکسید کنندگی محلول را افزایش دهیم (مثلابا اضافه کردن اکسیژن یا یون فریک)سرعت خوردگی فلز به سرعت افزایش می یابد . توجه کنید که در مورد این فلز با افزایش قدرت اکسید کنندگی محلول سرعت خوردگی نیز مدام افزایش می یابد. این افزایش سرعت خوردگی بصورت اکسپوناسیل بوده و اگر در مقیاس نیمه لگاریتمی رسم شود شکل7-2 خط مستقیمی به دست خواهد آمد. قدرت اکسید کنندگی محلول به قدرت اکسید کنندگی یونهای محلول و غلظت آنها بستگی دارد.

شکل8-2 نشان دهنده رفتار عمومی فلزاتی است که خاصیت غیر فعال شدن را از خود نشان می دهند . رفتار این فلزات را بسهولت می توان به سه منطقه فعال غیرفعال و تانس پسیو تقسیم نمود. در منطقه فعال رفتار فلز شبیه رفتار یک فلز نرمال است . افزایش جزئی قدرت اکسید کنندگی محلول باعث افزایش سریع سرعت خوردگی می شود . چنانچه افزایش عامل اکسید کننده ادامه یابد سرعت خوردگی به طور ناگهانی کم می شود . این حالت مربوط به آغاز ناحیه غیر فعال می باشد . افزایش بیشتر عامل اکسید کننده (در صورتی که اثر داشته باشد) تاثیر بسیار کمی بر سرعت خوردگی فلز مورد نظر خواهد داشت . بالاخره در غلظتهای خیلی بالای ماده اکسید کننده یا در حضور اکسید کننده های خیلی قوی سرعت خوردگی دوباره افزایش یافته و این ناحیه ترانس پسیو می نامند.

توجه نمایید که در مرحله انتقال از منطقه فعال به غیر فعال معمولا سرعت خوردگی 103 تا108 برابر کم می شود. علت دقیق انتقال حالت فعال-غیرفعال-ترانس پسیو کاملا مشخص نیست. این یک حالت خاص از پلاریزاسیون اکتیواسیون است که ناشی از تشکیل یک پوسته یافیلم سطحی یا یک مانع محافظ می باشد . این پوسته سطحی در محدوده وسیعی از قدرت اکسید کنندگی پایدار بوده و نهایتا در محلول های اکسید کننده بسیار قوی از بین می رود . طبیعت یا ماهیت این پوسته محافظ نامعلوم است لکن برای کاربرد های مهندسی دانستن مکانیزم این پدیده غیر عادی حیاطی نیست زیرا به سهولت می توان بوسیله اطلاعاتی شبیه شکل 8-2 آنرا کاملا مشخص نمود و مورد استفاده قرار داد .

بطور خلاصه فلزاتی که دارای خاصیت انتقال فعال هستند در محیطهای اکسید کننده خیلی قوی تا محیطهای اکسید کننده متوسط غیر فعال می شوند یعنی در مقابل خوردگی بسیار مقاوم می شوند. این فلزات در شرایط بسیار قوی مقاومت در برابر خوردگی خود را از دست داده و سرعت خوردگی افزایش می یابد. این ویژگی به طور موفقیت آمیزی در توسعه و اصلاح روشهای جدید مقابله با خوردگی و پیش بینی مقاومت خوردگی به کار رفته است . 

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی