التآكل والوقاية من التآكل للفلزات في الكيمياء غير العضوية

يحدث التآكل في الغالب بسبب التفاعلات الكهروكيميائية بين المعادن والمواد الموجودة في محيطها ، مثل الماء والأكسجين والأحماض. تؤدي هذه التفاعلات إلى تكوين أكاسيد الفلزات أو الهيدروكسيدات أو الأملاح، مما يضعف سلامة المعدن ويؤدي في النهاية إلى تدهوره. يمكن أن يظهر التآكل في أشكال مختلفة، بما في ذلك الصدأ، التنقر، التآكل الجلفاني والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي.

لمنع التآكل يتم استخدام العديد من الاستراتيجيات في الكيمياء غير العضوية. إحدى الطرق الشائعة هي استخدام الطلاءات الواقية. تعمل هذه الطلاءات كحاجز بين المعدن والبيئة المسببة للتآكل، مما يمنع الاتصال المباشر ويقلل من احتمالية التآكل. تشمل الأمثلة الشائعة الطلاء والطلاء البوليمر والطلاء المعدني. في بعض الحالات يتم تطبيق الطلاءات القربانية، حيث يتم وضع معدن أكثر تفاعلًا على سطح المعدن للتآكل بشكل تفضيلي وحماية المعدن الأساسي.

طريقة أخرى لمنع التآكل هي استخدام مثبطات التآكل. تضاف هذه المواد الكيميائية إلى البيئة المسببة للتآكل ، وتشكل طبقة واقية على سطح المعدن أو تغير الخصائص الكهروكيميائية للنظام لقمع تفاعلات التآكل. يمكن أن تكون مثبطات التآكل غير العضوية مركبات عضوية أو غير عضوية ، وتعمل عن طريق الامتصاص على سطح المعدن، أو منع العوامل المسببة للتآكل ، أو تعديل الإمكانات الكهروكيميائية للمعدن.

بالإضافة إلى ذلك تعد صناعة السبائك المعدنية استراتيجية شائعة لتعزيز مقاومة التآكل. من خلال دمج عناصر معينة في المصفوفة المعدنية، يمكن أن تظهر السبيكة الناتجة مقاومة محسنة للتآكل مقارنة بالمعدن الأساسي. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ ، على سبيل المثال على الكروم، الذي يشكل طبقة أكسيد سلبية على السطح ، مما يحميه من التآكل.

تستكشف الكيمياء غير العضوية أيضًا التقنيات المتقدمة مثل الحماية الكاثودية وأنظمة التيار المسلط. تتضمن الحماية الكاثودية توصيل المعدن بقطب موجب أو مصدر طاقة خارجي لإحداث فرق محتمل ، ودفع المعدن ليصبح كاثودًا وتقليل احتمالية التآكل. تستخدم أنظمة التيار القسري تيارًا كهربائيًا مباشرًا لحماية المعدن من التآكل.

في الختام يلعب التآكل والوقاية منه في الكيمياء غير العضوية دورًا حيويًا في الحفاظ على سلامة ومتانة المعادن. من خلال فهم العمليات الكهروكيميائية الأساسية واستخدام استراتيجيات وقائية مختلفة مثل الطلاءات الواقية ومثبطات التآكل والسبائك والتقنيات المتقدمة مثل الحماية الكاثودية ، يمكن للباحثين والمهندسين التخفيف من الآثار الضارة للتآكل وإطالة عمر الهياكل والمكونات المعدنية.