Facebook instagram Google+ telegram (پروفیل مهندسی)ویدئوهای آموزشی پروفیل آلومینیومی twitter vymand پروفیل شیاردار

حفاظت فلزی

در مقاله ای تحت عنوان ((استیل یا استنلس استیل؟)) مطالبی در مورد محافظت فلزات مطرح کردیم. (این مقاله اینجا ببینید). در ادامه ی این مباحث قصد داریم در مورد مساله ی حفاظت فلزی بیشتر صحبت کنیم.

یکی از مسایل مهم در موضوع حفاظت فلزی حفاظت کاتدی است. حفاظت کاتدی یکی از روش‌های محافظت از خوردگی فلزات توسط کاتد قرار دادن سطح فلز در یک سلول الکتروشیمیایی است. فولاد گالوانیزه یک نمونه حفاظت کاتدی فولاد توسط اتصال روی به فولاد در گالوانیزاسیون است.

برای فهم بهتر آند و کاتد فرض کنید که یک ظرف شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و ظرفی دیگر شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 باشد. کاری کرده ایم که این دو محلول با هم مخلوط نشوند ولی الکتروها می توانند از هر ظرف به ظرف دیگر بروند و مسیر بسته ای پیدا کنند. واکنش شیمیایی یک ظرف به صورت Zn(s) → Zn2 + (aq)+ 2e و واکنش دیگری به صورت (2e +  Cu 2+(aq) → Cu(s است.

pile.jpg

هرگاه الکترودهای روی و مس با یک سیم به هم متصل شوند، الکترونها از الکترود روی به طرف الکترود مس جاری می‌شوند. در الکترود روی ، فلز روی اکسید می‌شود و به صورت یونهای روی در می‌آید. این الکترود ، آند است و الکترونهایی که محصول اکسیداسیون هستند، از این قطب ، پیل را ترک می‌کنند.

الکترونهای ایجاد شده در آند ، از مدار خارجی گذشته به الکترود مس می‌رسند و در آنجا یونهای مس II را کاسته و آنها را به مس فلزی تبدیل می‌سازند. مسی که بدین ترتیب تولید می‌شود، بر روی الکترود سمت راست می‌نشیند. الکترود مس ، کاتد است که در آنجا الکترونها وارد پیل (یا سلول) می‌شوند و کاهش یا احیا صورت می‌گیرد.

چون الکترونها در الکترود روی تولید می‌شوند، این آند به عنوان قطب منفی در نظر گرفته می‌شود. الکترونها در مدار خارجی هر پیل ولتایی که در حال کارکردن است، از قطب منفی به طرف قطب مثبت سیر می‌کنند. بنابراین کاتد که در آنجا الکترونها در واکنش الکترودی مصرف می‌شوند، قطب مثبت است.

حفاظت کاتدی به عنوان موثرترین روش حفاظتی به منظور جلوگیری از خوردگی سازه‌های مدفون در خاک شناخته شده است که به طور گسترده در حفاظت از خوردگی لوله‌های توزیع و انتقال گاز، مواد نفتی و آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. حفاظت کاتدی عبارت است از جلو گیری یا کاهش سرعت خوردگی فلزات توسط اعمال یک جریان الکتریکی خارجی (یکسو) و یا تماس آن با یک آند از بین رونده، روی سطح فلز مورد نظر که دارای مناطق کاتدی و آندی باشد (در مناطق آندی خوردگی صورت می‌گیرد). در این حال مناطق آندی تبدیل به کاتد شده و در نتیجه دستگاه یا شبکه مورد نظر کلاً کاتدی می‌شود. حفاظت کاتدی از مهمترین و موثرترین طرق کنترل خوردگی می‌باشد، به طوریکه با اجرای این روش می‌توان فلزات را بدون اینکه خورده شوند به مدتی طولانی در محیط‌های خورنده نگهداری نمود. مکانیزم حفاظت کاتدی مربوط به جریان خارجی است که در نتیجه آن عناصر کاتدی پیل‌های موضعی به پتانسیل مدار باز آندها پلاریزاسون می‌شوند، یعنی در این حالت تمام سطح فلز هم پتانسیل گشته (پتانسیل‌های آند و کاتد معادل هم می‌شوند) و جریانهای خوردگی متوقف می‌گردند. همچنین می‌توان چنین بیان کرد که به علت ایجاد یک شدت جریان خارجی شبکه‌ای از جریان مثبت در کلیه مناطق سطح فلز وارد شده و بدین ترتیب از ورود یون‌های فلز به محلول یا محیط اطراف جلوگیری به عمل می‌آید. عملیات حفاظت کاتدی را می‌توان در مورد خوردگی فلزاتی از قبیل فولاد، مس، سرب، و برنج در زمین (خاک) و محلول‌های مختلف آبی به کار برد. به کمک حفاظت کاتدی می‌توان از خوردگی حفره‌ای فلزات روئین از جمله فولادهای ضد زنگ جلوگیری نمود.

سلسله مباحث در مورد این موضوع را در آینده ادامه خواهیم داد.

telegram
پشتیبانی تلگرام از8 صبح تا12 شب

Admin:@ Salevymand

telegram

به کانال تلگرام ما بپیوندید

ID:@ vymandshop

پشتیبانی