مخطط الحماية الوقائية ضد التآكل. الانتقال في عدد من التصاميم من المعدن. التأثير السلبي للتآكل الكهروكيميائي

الحماية الكهروكيميائية – طريقة فعالةحماية المنتجات النهائية من التآكل الكهروكيميائي. في بعض الحالات ، من المستحيل تجديد الطلاء أو مادة التغليف الواقية ، فمن المستحسن استخدام الحماية الكهروكيميائية. يعتبر طلاء خط الأنابيب تحت الأرض أو قاع السفينة البحرية شاقًا للغاية ومكلفًا للتجديد ، وفي بعض الأحيان يكون ذلك مستحيلًا. تعمل الحماية الكهروكيميائية على حماية المنتج بشكل موثوق من التآكل ، مما يمنع تدمير خطوط الأنابيب تحت الأرض ، وقيعان السفن ، والخزانات المختلفة ، وما إلى ذلك.

ينطبق الحماية الكهروكيميائيةفي الحالات التي يكون فيها احتمال التآكل الحر في منطقة الانحلال الشديد للمعدن الأساسي أو تجاوز التفريغ. هؤلاء. عندما يكون هناك تدمير مكثف للهيكل المعدني.

جوهر الحماية الكهروكيميائية

للانتهاء منتج معدنييتم توصيل تيار مباشر من الخارج (المصدر التيار المباشرأو الحامي). يخلق التيار الكهربائي على سطح المنتج المحمي استقطابًا كاثوديًا لأقطاب أزواج الجلفانية الدقيقة. والنتيجة هي أن المناطق الأنودية على سطح المعدن تصبح كاثودية. ونتيجة للتعرض لبيئة تآكل ، لم يتم تدمير معدن الهيكل ، ولكن الأنود.

اعتمادًا على الاتجاه (الموجب أو السالب) الذي يتم تحويل إمكانات المعدن ، يتم تقسيم الحماية الكهروكيميائية إلى أنود وكاثود.

الحماية من التآكل الكاثودي

تستخدم الحماية الكاثودية الكهروكيميائية من التآكل عندما لا يكون المعدن المحمي عرضة للتخميل. هذا هو أحد الأنواع الرئيسية لحماية المعادن من التآكل. يتمثل جوهر الحماية الكاثودية في تطبيق تيار خارجي من القطب السالب إلى المنتج ، والذي يستقطب مقاطع الكاثود لعناصر التآكل ، مما يجعل القيمة المحتملة أقرب إلى القطب الموجب. القطب الموجب للمصدر الحالي متصل بالقطب الموجب. في هذه الحالة ، يتم تقليل تآكل الهيكل المحمي تقريبًا إلى الصفر. يتم تدمير الأنود تدريجيًا ويجب استبداله بشكل دوري.

هناك عدة خيارات للحماية الكاثودية: الاستقطاب من مصدر خارجي للتيار الكهربائي ؛ انخفاض في معدل عملية الكاثود (على سبيل المثال ، نزع الهواء بالكهرباء) ؛ ملامسة المعدن الذي يحتوي على إمكانات كهربية أكثر للتآكل الحر في بيئة معينة (ما يسمى الحماية القربانية).

يستخدم الاستقطاب من مصدر خارجي للتيار الكهربائي في كثير من الأحيان لحماية الهياكل الموجودة في التربة والمياه (قيعان السفن ، وما إلى ذلك). بجانب هذه الأنواعتستخدم الحماية من التآكل للزنك والقصدير والألمنيوم وسبائكه والتيتانيوم والنحاس وسبائكه والرصاص وكذلك الفولاذ عالي الكروم والكربون والسبائك (سبائك منخفضة وعالية).

مصدر التيار الخارجي هو محطات الحماية الكاثودية ، والتي تتكون من مقوم (محول) ، وإمداد تيار للهيكل المحمي ، وأقطاب كهربائية أرضية ، وإلكترود مرجعي وكابل أنود.

الحماية الكاثوديةتطبق بشكل مستقل و عرض إضافيالحماية من التآكل.

المعيار الرئيسي الذي يمكن من خلاله الحكم على فعالية الحماية الكاثودية هو إمكانية الحماية. القدرة الوقائية هي القدرة التي يتم عندها معدل تآكل المعدن شروط معينةتأخذ البيئة أدنى قيمة (بقدر الإمكان).

هناك عيوب لاستخدام الحماية الكاثودية. واحد منهم خطر الحماية المفرطة. لوحظت الحماية المفرطة مع حدوث تحول كبير في إمكانات الكائن المحمي في الاتجاه السلبي. في نفس الوقت ، تبرز. نتيجة لذلك ، تدمير الطلاءات الواقية ، تقصف الهيدروجين للمعدن ، تكسير التآكل.

حماية المداس (تطبيق المداس)

نوع من الحماية الكاثودية هو الحماية الكاثودية. استخدام حماية فقييتم توصيل المعدن ذو الإمكانات الكهربية الأكثر بالكائن المحمي. في هذه الحالة ، لم يتم تدمير الهيكل ، ولكن المداس. بمرور الوقت ، يتآكل الواقي ويجب استبداله بواحد جديد.

تكون حماية المداس فعالة في الحالات التي يكون فيها القليل من المقاومة العابرة بين الواقي والبيئة.

كل واقي له نصف قطر الحماية الخاص به ، والذي يتم تحديده بالحد الأقصى المسافة الممكنة، حيث يمكن إزالة الواقي دون فقدان التأثير الوقائي. يتم استخدام الحماية الوقائية في أغلب الأحيان عندما يكون من المستحيل أو الصعب والمكلف إحضار التيار إلى الهيكل.

تستخدم الواقيات لحماية الهياكل في البيئات المحايدة (مياه البحر أو الأنهار ، الهواء ، التربة ، إلخ).

لتصنيع الواقيات ، يتم استخدام المعادن التالية: المغنيسيوم والزنك والحديد والألمنيوم. لا تؤدي المعادن النقية وظائف الحماية الخاصة بها إلى أقصى حد ، لذلك يتم تشكيلها بشكل إضافي أثناء تصنيع الواقيات.

واقيات الحديد مصنوعة من الفولاذ الكربونيأو حديد نقي.

واقيات الزنك

تحتوي واقيات الزنك على حوالي 0.001 - 0.005٪ رصاص ونحاس وحديد و 0.1 - 0.5٪ ألمنيوم و 0.025 - 0.15٪ كادميوم. تستخدم أجهزة عرض الزنك لحماية المنتجات من التآكل البحري (في المياه المالحة). إذا تم استخدام واقي الزنك في المياه العذبة أو التربة المالحة قليلاً ، فإنه يتم تغطيته بسرعة بطبقة سميكة من الأكاسيد والهيدروكسيدات.

المغنيسيوم حامي

السبائك المستخدمة في صناعة مواد الحماية من المغنيسيوم مخلوطة بنسبة 2-5٪ من الزنك و5-7٪ من الألومنيوم. يجب ألا تتجاوز كمية النحاس والرصاص والحديد والسيليكون والنيكل في السبيكة أعشار ومئات من النسبة المئوية.

يستخدم حامي المغنيسيوم في الملح الخفيف ، مياه عذبةوالتربة. يستخدم الواقي في البيئات التي تكون فيها واقيات الزنك والألمنيوم غير فعالة. أحد الجوانب المهمة هو أنه يجب استخدام واقيات المغنيسيوم في بيئة ذات أس هيدروجيني 9.5 - 10.5. ويرجع ذلك إلى ارتفاع معدل انحلال المغنيسيوم وتكوين مركبات قليلة الذوبان على سطحه.

حامي المغنيسيوم خطير ، لأنه. هو سبب تقصف الهيدروجين وتشقق الهياكل.

حماة الألمنيوم

تحتوي واقيات الألومنيوم على مواد مضافة تمنع تكون أكاسيد الألومنيوم. يتم إدخال ما يصل إلى 8٪ من الزنك وما يصل إلى 5٪ من المغنيسيوم وأعشار إلى أجزاء من السيليكون والكادميوم والإنديوم والثاليوم في هذه الواقيات. تستخدم واقيات الألمنيوم في الجرف الساحلي ومياه البحر المتدفقة.

حماية الأنود من التآكل

تستخدم حماية الأنود الكهروكيميائية للهياكل المصنوعة من التيتانيوم ، الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض السبائك ، الفولاذ الكربوني ، السبائك الحديدية عالية السبيكة ، المعادن غير المتشابهة المخميلة. يتم استخدام حماية الأنود في بيئات تآكل عالية التوصيل.

مع الحماية الأنودية ، يتم تحويل إمكانات المعدن المحمي إلى جانب أكثر إيجابية حتى يتم الوصول إلى حالة مستقرة سلبية للنظام. مزايا الحماية الكهروكيميائية الأنودية ليست فقط تباطؤًا كبيرًا في معدل التآكل ، ولكن أيضًا حقيقة أن منتجات التآكل لا تدخل المنتج والوسيط.

يمكن تنفيذ حماية الأنود بعدة طرق: عن طريق تحويل الإمكانات إلى الجانب الإيجابي باستخدام مصدر تيار كهربائي خارجي أو عن طريق إدخال عوامل مؤكسدة (أو عناصر في السبيكة) في البيئة المسببة للتآكل ، مما يزيد من كفاءة العملية الكاثودية على سطح معدني.

حماية الأنود باستخدام المؤكسدات مماثلة في آليتها الوقائية للاستقطاب الأنودي.

إذا تم استخدام مثبطات التخميل ذات الخصائص المؤكسدة ، فإن السطح المحمي ينتقل إلى حالة سلبية تحت تأثير التيار الذي نشأ. وتشمل هذه الثنائيات والنترات وما إلى ذلك ، لكنها تلوث البيئة التكنولوجية المحيطة بشدة.

مع إدخال المضافات في السبيكة (المنشطات بشكل أساسي بمعدن نبيل) ، يستمر تفاعل الاختزال لمزيلات الاستقطاب التي تحدث عند الكاثود بجهد زائد أقل من المعدن المحمي.

إذا مررنا من خلال الهيكل المحمي كهرباء، التحولات المحتملة في الاتجاه الإيجابي.

يتكون التثبيت للحماية الكهروكيميائية الأنودية ضد التآكل من مصدر تيار خارجي ، وإلكترود مرجعي ، وكاثود ، والجسم المحمي نفسه.

من أجل معرفة ما إذا كان من الممكن تطبيق الحماية الكهروكيميائية أنوديك لجسم معين ، يتم أخذ منحنيات الاستقطاب الأنوديك ، والتي يمكن من خلالها تحديد إمكانية التآكل للهيكل قيد الدراسة في بيئة تآكل معينة ، منطقة السلبية المستقرة والكثافة الحالية في هذه المنطقة.

لتصنيع الكاثودات ، يتم استخدام المعادن منخفضة الذوبان ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ عالي السبائك ، والتنتالوم ، والنيكل ، والرصاص ، والبلاتين.

من أجل أن تكون الحماية الكهروكيميائية الأنودية فعالة في بيئة معينة ، من الضروري استخدام معادن وسبائك يسهل تخميلها ، ويجب أن يكون القطب المرجعي والكاثود دائمًا في محلول ، ويجب أن تكون عناصر التوصيل عالية الجودة.

لكل حالة من حالات حماية الأنود ، تم تصميم تخطيط الكاثودات بشكل فردي.

بغرض حماية الأنودكان فعالا لشيء معين ، من الضروري أن يفي ببعض المتطلبات:

الجميع اللحاماتيجب أن تكون ذات جودة عالية ؛

في البيئة التكنولوجية ، يجب أن تنتقل المادة التي يتكون منها الكائن المحمي إلى حالة سلبية ؛

يجب تقليل عدد الجيوب الهوائية والفتحات إلى الحد الأدنى ؛

يجب ألا يكون هناك مفاصل مثبتة على الهيكل ؛

في الجهاز المراد حمايته ، يجب أن يكون القطب المرجعي والكاثود في المحلول دائمًا.

لتنفيذ حماية الأنود في الصناعة الكيميائية ، غالبًا ما تستخدم المبادلات الحرارية والوحدات الأسطوانية.

حماية الأنود الكهروكيميائية الفولاذ المقاوم للصدأقابل للتطبيق في المخازن الصناعية لحمض الكبريتيك ، والمحاليل القائمة على الأمونيا ، والأسمدة المعدنية ، وكذلك جميع أنواع المجمعات ، والخزانات ، وخزانات القياس.

يمكن أيضًا استخدام حماية الأنود لمنع تلف التآكل في حمامات الطلاء بالنيكل الكيميائي ، والمبادلات الحرارية في إنتاج الألياف الاصطناعية وحمض الكبريتيك.

التآكل هو عملية التدمير التلقائي لسطح المواد بسبب التفاعل مع البيئة. سببها هو عدم الاستقرار الديناميكي الحراري. العناصر الكيميائيةلبعض المواد. بشكل رسمي ، البوليمرات ، والخشب ، والسيراميك ، والمطاط عرضة للتآكل ، ولكن مصطلح "الشيخوخة" يستخدم في كثير من الأحيان بالنسبة لهم. وينتج أخطر الأضرار عن صدأ المعادن ، التي يجري تطوير تدابير مضادة عالية التقنية لحمايتها. لكن سنتحدث عن هذا لاحقًا. يميز العلماء بين التآكل الكيميائي والكهروكيميائي للمعادن.

التآكل الكيميائي

يحدث هذا عادة عندما يتعرض هيكل معدني لغازات جافة أو سوائل أو محاليل لا توصل تيارًا كهربائيًا. جوهر هذا النوع من التآكل هو التفاعل المباشر للمعدن مع بيئة عدوانية. تتآكل العناصر كيميائيًا أثناء المعالجة الحرارية أو نتيجة عملية طويلة الأمدبما يكفي درجات حرارة عالية. ينطبق هذا على شفرات التوربينات الغازية وتجهيزات أفران الصهر وأجزاء محركات الاحتراق الداخلي وما إلى ذلك. نتيجة لذلك ، يتم تكوين مركبات معينة على السطح: أكاسيد ، نيتريد ، كبريتيد.

إنه نتيجة لتلامس المعدن مع وسط سائل قادر على توصيل تيار كهربائي. بسبب الأكسدة ، تخضع المادة لتغييرات هيكلية تؤدي إلى تكوين الصدأ (منتج غير قابل للذوبان) ، أو تنتقل الجزيئات المعدنية إلى محلول الأيونات.

التآكل الكهروكيميائي: أمثلة

وهي مقسمة إلى:

• الغلاف الجوي ، والذي يحدث عندما يكون هناك فيلم سائل على سطح المعدن ، حيث الغازات الموجودة في الغلاف الجوي (على سبيل المثال ، O 2 ، CO 2 ، SO 2) قادرة على الذوبان مع تكوين أنظمة الإلكتروليت.
• السائل الذي يتدفق في وسط سائل موصل.
• المياه الجوفية التي تتدفق تحت تأثير المياه الجوفية.

الأسباب

نظرًا لأن أي معدن يستخدم للاحتياجات الصناعية عادةً ما يكون نقيًا بشكل مثالي ويحتوي على شوائب ذات طبيعة مختلفة ، يحدث التآكل الكهروكيميائي للمعادن بسبب تكوين عدد كبير من الخلايا الجلفانية المحلية قصيرة الدائرة على سطح الحديد.

يمكن أن يرتبط مظهرها ليس فقط بوجود العديد من الشوائب (خاصة المعدنية) (تآكل التلامس) ، ولكن أيضًا مع عدم تجانس السطح وعيوب الشبكة البلورية والأضرار الميكانيكية وما شابه.

آلية التفاعل

تعتمد عملية التآكل الكهروكيميائي على التركيب الكيميائي للمواد وخصائص البيئة الخارجية. إذا كان ما يسمى بالمعدن التقني مغطى بغشاء مبلل ، فعندئذ في كل عنصر من العناصر الدقيقة الجلفانية المذكورة ، والتي تتشكل على السطح ، يحدث تفاعلان مستقلان. يتبرع المكون الأكثر نشاطًا من زوج التآكل بالإلكترونات (على سبيل المثال ، الزنك في زوج Zn-Fe) ويمر إلى الوسط السائل مثل أيونات رطبة (أي أنه يتآكل) وفقًا للتفاعل التالي (عملية أنوديك):

M + nH 2 O \ u003d M z + * nH 2 O + ze.

هذا الجزء من السطح هو القطب السالب للعنصر الدقيق المحلي ، حيث يذوب المعدن كهربائياً.

في الجزء الأقل نشاطًا من السطح ، وهو القطب الموجب للعنصر الدقيق (الحديد في زوج Zn-Fe) ، ترتبط الإلكترونات بسبب تفاعل الاختزال (عملية الكاثود) وفقًا للمخطط:

وبالتالي ، فإن وجود عوامل مؤكسدة في غشاء الماء ، القادرة على ربط الإلكترونات ، يجعل من الممكن مواصلة عملية الأنوديك. وفقًا لذلك ، يمكن أن يحدث التآكل الكهروكيميائي فقط في حالة حدوث كل من العمليات الأنودية والكاثودية في وقت واحد. بسبب تثبيط واحد منهم ، ينخفض ​​معدل الأكسدة.

عملية الاستقطاب

تؤدي كلتا العمليتين المذكورتين أعلاه إلى استقطاب القطبين (الأقطاب) الخاصة بالعنصر الدقيق. ما هي الميزات هنا؟ عادة ، يتم إبطاء التآكل الكهروكيميائي للمعادن بشكل أكبر عن طريق استقطاب الكاثود. لذلك ، سوف يزداد تحت تأثير العوامل التي تمنع هذا التفاعل ويصاحبها ما يسمى باستقطاب القطب الموجب.

في العديد من عمليات التآكل ، يتم إزالة الاستقطاب الكاثودي عن طريق تفريغ أيونات الهيدروجين أو عن طريق تقليل جزيئات الماء ويتوافق مع الصيغ:

• في بيئة حمضية: 2H + + 2e \ u003d H 2.
• في القلوية: 2H 2 O + 2e \ u003d H 2 + 2OH -.

النطاق المحتمل

يمكن أن تختلف الإمكانات التي تتوافق مع هذه العمليات ، اعتمادًا على طبيعة الوسط العدواني ، من -0.83 إلى 0 فولت. للحصول على محلول مائي محايد عند درجات حرارة قريبة من المعيار ، يكون حوالي -0.41 فولت. لذلك ، أيونات الهيدروجين ، الموجودة في الماء وفي الأنظمة المائية المحايدة ، يمكنها فقط أكسدة المعادن بإمكانية أقل من -0.41 فولت (الموجودة في سلسلة الجهد حتى الكادميوم). بالنظر إلى أن بعض العناصر محمية بغشاء أكسيد ، فإن عدد المعادن المعرضة للأكسدة في الوسط المحايد بواسطة أيونات الهيدروجين ضئيل.

إذا كان الفيلم الرطب يحتوي على أكسجين هواء مذاب ، فإنه يكون قادرًا ، اعتمادًا على طبيعة الوسط ، على ربط الإلكترونات بتأثير إزالة الاستقطاب من الأكسجين. في هذه الحالة يكون مخطط التآكل الكهروكيميائي كما يلي:

• O 2 + 4e + 2H 2 O \ u003d 4OH - أو
• O 2 + 4e + 4H + = 2H 2 O.

تتنوع إمكانات تفاعلات الإلكترود هذه عند درجات حرارة قريبة من المعيار من 0.4 فولت (قلوي) إلى 1.23 فولت (حمضي). في الوسط المحايد ، تتوافق إمكانات عملية تقليل الأكسجين في ظل هذه الظروف مع قيمة 0.8 فولت. وهذا يعني أن الأكسجين المذاب قادر على أكسدة المعادن بإمكانية أقل من 0.8 فولت (تقع في سلسلة من الفولتية حتى الفضة ).

أهم المؤكسدات

تتميز أنواع التآكل الكهروكيميائي بعناصر مؤكسدة أهمها أيونات الهيدروجين والأكسجين. في الوقت نفسه ، يكون الفيلم المحتوي على الأكسجين المذاب أكثر تآكلًا من الرطوبة ، حيث لا يوجد أكسجين ، وقادر على أكسدة المعادن حصريًا مع أيونات الهيدروجين ، لأنه في الحالة الأخيرة يكون عدد أنواع المواد القادرة على التآكل اقل بكثير.

على سبيل المثال ، توجد شوائب الكربون في الفولاذ والحديد الزهر بشكل أساسي على شكل كربيد الحديد Fe 3 C. في هذه الحالة ، تكون آلية التآكل الكهروكيميائي مع إزالة استقطاب الهيدروجين لهذه المعادن كما يلي:

• (-) Fe - 2e + nH 2 O = Fe 2+ nH 2 O (قد يتشكل الصدأ) ؛
• (+) 2H + + 2e \ u003d H 2 (في بيئة محمضة) ؛
• (+) 2H 2 O + 2e \ u003d H 2 + 2OH - (في وسط محايد وقلوي).

آلية تآكل الحديد ، التي تحتوي على شوائب نحاسية ، في حالة إزالة استقطاب الأكسجين للكاثود توصف بالمعادلات:

• (-) Fe - 2e + nH 2 O = Fe 2+ nH 2 O ؛
• (+) 0.5O 2 + H 2 O + 2e \ u003d 2OH - (في بيئة محمضة) ؛
• (+) 0.5O 2 + 2H + + 2e \ u003d H 2 O (في وسط محايد وقلوي).

يحدث التآكل الكهروكيميائي بمعدلات مختلفة. يعتمد هذا المؤشر على:

• فرق الجهد بين أقطاب عنصر دقيق كلفاني ؛
• تكوين وخصائص بيئة المنحل بالكهرباء (الرقم الهيدروجيني ، وجود مثبطات التآكل والمنشطات) ؛
• تركيز (معدل التغذية) للعامل المؤكسد ؛
• درجة الحرارة.

طرق الحماية

تتحقق الحماية الكهروكيميائية للمعادن من التآكل بالطرق التالية:

• صناعة السبائك المضادة للتآكل (صناعة السبائك).
• زيادة نقاء المعدن الفردي.
• وضع طلاءات واقية مختلفة على السطح.

وهذه الطلاءات بدورها هي:

• اللافلزية (دهانات ، ورنيشات ، مزلقات ، مينا).
• المعدنية (الطلاءات الأنودية والكاثودية).
• يتكون بمعالجة خاصة للسطح (تخميل الحديد في أحماض الكبريتيك أو النيتريك المركزة ؛ الحديد والنيكل والكوبالت والمغنيسيوم في المحاليل القلوية ؛ تكوين فيلم أكسيد ، على سبيل المثال ، على الألومنيوم).

طلاء واقي معدني

الأكثر إثارة للاهتمام والواعدة هي الحماية الكهروكيميائية ضد التآكل بنوع آخر من المعدن. وفقًا لطبيعة التأثير الوقائي ، تنقسم الطلاءات المعدنية إلى أنوديك وكاثودية. دعنا نتناول هذه النقطة بمزيد من التفصيل.

طلاء الأنود هو طلاء يتكون من معدن أكثر نشاطًا (أقل نبلاً) من المعدن الذي يتم حمايته. بمعنى ، يتم تنفيذ الحماية بواسطة عنصر موجود في سلسلة من الفولتية حتى المادة الأساسية (على سبيل المثال ، طلاء الحديد بالزنك أو الكادميوم). مع التدمير المحلي للطبقة الواقية ، سوف يتآكل الطلاء المعدني الأقل نبلاً. في مجال الخدوش والشقوق محلية خلية جلفانية، الكاثود الذي فيه المعدن المحمي ، والأنود هو الطلاء الذي يتأكسد. سلامة مثل هذا الفيلم الواقي لا يهم. ومع ذلك ، فكلما كانت أكثر سمكًا ، سيتطور التآكل الكهروكيميائي الأبطأ ، وسيستمر التأثير المفيد لفترة أطول.

الطلاء الكاثودي عبارة عن طلاء بمعدن ذي إمكانات عالية ، يكون في سلسلة من الفولتية بعد المادة المحمية (على سبيل المثال ، رش سبائك الصلب منخفضةالنحاس والقصدير والنيكل والفضة). يجب أن يكون الطلاء مستمراً ، لأنه في حالة تلفه ، تتشكل الخلايا الجلفانية المحلية ، حيث يكون المعدن الأساسي هو الأنود ، وتكون الطبقة الواقية هي الكاثود.

كيفية حماية المعدن من الأكسدة

تنقسم الحماية من التآكل الكهروكيميائي إلى نوعين: الذبيحة والكاثودية. الطلاء الواقي يشبه طلاء الأنود. يتم إرفاق لوحة كبيرة من سبيكة أكثر نشاطًا بالمادة المراد حمايتها. يتم تشكيل خلية كلفانية ، حيث يعمل المعدن الأساسي ككاثود ، ويعمل الحامي كقطب موجب (يتآكل). عادة ، يتم استخدام سبائك الزنك أو الألومنيوم أو المغنيسيوم لهذا النوع من الحماية. يذوب الواقي تدريجيًا ، لذلك يجب استبداله بشكل دوري.

تحدث الكثير من المشاكل في المرافق العامة وفي الصناعة ككل بسبب التآكل الكهروكيميائي لخطوط الأنابيب. في الكفاح ضدها ، فإن طريقة الاستقطاب الكاثودي هي الأنسب. للقيام بذلك ، يتم توصيل الهيكل المعدني ، المحمي من عمليات الأكسدة المدمرة ، بالقطب السالب لبعض مصادر التيار المستمر الخارجية (يصبح بعد ذلك كاثودًا ، بينما يزداد معدل تطور الهيدروجين ، وينخفض ​​معدل التآكل) ، و يتم توصيل معدن منخفض القيمة بالقطب الموجب.

تعتبر طرق الحماية الكهروكيميائية فعالة في بيئة موصلة (مياه البحر هي مثال رئيسي). لذلك ، غالبًا ما تستخدم الواقيات لحماية الأجزاء الموجودة تحت الماء من السفن البحرية.

معالجة البيئة العدوانية

هذه الطريقة فعالة عندما يحدث التآكل الكهروكيميائي للحديد في حجم صغير من السائل الموصل. في هذه الحالة ، هناك طريقتان للتعامل مع العمليات المدمرة:

• إزالة الأكسجين من السائل (نزع الهواء) نتيجة التطهير بغاز خامل.
• إدخال مثبطات في البيئة - ما يسمى بمثبطات التآكل. على سبيل المثال ، إذا تم تدمير السطح نتيجة الأكسدة بالأكسجين ، تتم إضافة مواد عضوية ، تحتوي جزيئاتها على أحماض أمينية معينة (إيمينو- ، ثيو- ومجموعات أخرى). يتم امتصاصها جيدًا على سطح المعدن وتقلل بشكل كبير من معدل التفاعلات الكهروكيميائية التي تؤدي إلى تدمير طبقة التلامس السطحية.

خاتمة

بالطبع ، يتسبب التآكل الكيميائي والكهروكيميائي في أضرار جسيمة في كل من الصناعة والحياة اليومية. إذا لم يتآكل المعدن ، فإن العمر التشغيلي للعديد من العناصر والأجزاء والتجمعات والآليات ستزيد بشكل كبير. يعمل العلماء الآن بنشاط على تطوير مواد بديلة يمكن أن تحل محل المعدن ، والتي ليست أقل جودة في الأداء ، ولكن ربما يكون من المستحيل التخلي تمامًا عن استخدامها على المدى القصير. في هذه الحالة ، تظهر الطرق المتقدمة لحماية الأسطح المعدنية من التآكل في المقدمة.