جدول المحتويات
ما هو التآكل؟
التآكل (بالإنجليزية: Corrosion) هو عملية تحلل المواد نتيجة تفاعلها مع البيئة المحيطة. يمكن أن يحدث التآكل في المعادن وغير المعادن مثل الخرسانة والبلاستيك. يعتمد معدل التآكل على عدة عوامل، منها درجة الحرارة، تركيز المواد الكيميائية في البيئة، الضغط، والتآكل الميكانيكي. يؤدي التآكل إلى خسائر اقتصادية كبيرة وقد يشكل خطراً على السلامة العامة.
أنواع التآكل
1. التآكل الشقي
يحدث التآكل الشقي في المناطق الضيقة أو الشقوق حيث يتجمع الماء أو الرطوبة. هذا النوع من التآكل يضعف الروابط بين أجزاء المعدن، مما يسمح باختراق الماء والمواد الكيميائية إلى الداخل. يعتبر الأكسجين عاملاً رئيسياً في تسريع عملية التآكل في هذه الحالة.
2. التآكل الإجهادي
يحدث التآكل الإجهادي عندما يتعرض المعدن للإجهاد الميكانيكي في بيئة كيميائية معينة. يؤدي هذا الإجهاد إلى تكوين شقوق صغيرة في سطح المعدن، مما يسمح للمواد الكيميائية بالتغلغل والتسبب في تآكل أعمق. مع مرور الوقت، تزداد هذه الشقوق وتؤدي إلى فشل المعدن.
3. التآكل الجلفاني
يحدث التآكل الجلفاني عندما يتم توصيل معدنين مختلفين في وجود محلول كهرلي. في هذه الحالة، يتآكل المعدن الأكثر نشاطاً كيميائياً لحماية المعدن الأقل نشاطاً. يستخدم هذا النوع من التآكل في بعض التطبيقات الصناعية لحماية المعادن الأكثر قيمة.
4. التآكل بين الحبيبات
يحدث هذا النوع من التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ وغيره من المعادن عندما يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية. يؤدي التسخين إلى تفاعل الكروم مع الكربون، مما يقلل من تركيز الكروم عند حدود الحبيبات ويجعلها أكثر عرضة للتآكل.
طرق حماية المعادن من التآكل
1. الطلاء
يعد الطلاء أحد أكثر الطرق شيوعاً لحماية المعادن من التآكل. يعمل الطلاء كحاجز يمنع وصول الرطوبة والمواد الكيميائية إلى سطح المعدن. تعتمد فعالية الطلاء على نوع البيئة التي يتعرض لها المعدن.
2. الجلفنة
الجلفنة هي عملية طلاء المعدن بطبقة من الزنك لحمايته من التآكل. الزنك معدن أكثر نشاطاً من الحديد، لذا يتآكل الزنك بدلاً من الحديد، مما يحافظ على سلامة المعدن الأساسي.
3. الحماية الكاثودية
تستخدم الحماية الكاثودية في حماية الهياكل المعدنية الكبيرة مثل خزانات الوقود وخطوط الأنابيب. يتم ذلك عن طريق توفير شحنة كهربائية سالبة للمعدن، مما يمنع تفاعلات التآكل.
4. الحماية الأنودية
في هذه الطريقة، يتم استخدام معدن أكثر نشاطاً كأنود لحماية المعدن الأساسي. يتآكل الأنود بدلاً من المعدن المطلوب حمايته، مما يطيل عمر الهيكل المعدني.
المراجع
- Michael J Schofield BSc, “Corrosion”, www.sciencedirect.com, Retrieved 30-1-2019.
- J.Kruger S.Begum, “Corrosion of Metals: Overview”, www.sciencedirect.com, Retrieved 30-1-2019.
- “Crevice Corrosion”, www.princeton.edu, Retrieved 30-1-2019.
- “Stress Corrosion”, www.princeton.edu, Retrieved 30-1-2019.
- “Galvanic Corrosion”, www.materials.unsw.edu.au, Retrieved 30-1-2019.
- “Intergranular Corrosion”, www.materials.unsw.edu.au, Retrieved 30-1-2019.
- “Corrosion Prevention of Steel Bridge”, www.nap.edu, Retrieved 30-1-2019.
- “Corrosion”, www.courses.lumenlearning.com, Retrieved 30-1-2019.
