تأكل الفلزات وحمايتها

 

صدأ الحديد

عندما يكون الحديد على تماس

 مباشر مع الماء والاكسجين الموجودين

 في محيطة يتكون صدأ.

الصدأ : مادة ذات لون بني محمر

 تتكون من اكسيد الحديد 111 المائي

Fe2O3.xH2O 

رابط تحميل الفيديو 

حدوث الصدأ

يحدوث الصدأ عن طريق  تاكسد الحديد في البداية الى ايون الحديد +2 

الذي يتاكسد بشكل اكبر ليكون ايون الحديد +3 

الموجود في الصيغة الكيميائية 

Fe2O3.xH2O 

معلومة 

- يزيد ماء البحر من معدل سرعة التأكل 

بسبب وجود الملح

- يزيد المطر الحمضي من معدل سرعة 

صدأ الاجسام الحديدية.

منع الصدأ

يمكن منع الصدا بطرق عديدة منها : 

1-الطلاء 

- يستخدم كطريقة حاجزة لمنع وصول الاكسجين

 او الماء الى الحديد او الفولاذ الذي يوجد تحت الطلاء

- يستخدم مع السفن والجسور وابواب الحدائق

- يحمى الفلز اذا ما لم يخدش الطلاء

- إعادة الطلاء ضرورة للحفاظ على هذه الحماية بشكل سليم

2- التغليف بالبلاستيك

- طريقة غالبا ما تستخدم مادة بولى كلوريد الفينبل (PVC) البلاستيكية كحاجز عازل 

- تستخدم لتشكيل طبقة واقية على اشياء مثل الثلاجة وكراسي الحديقة

3- التزييت والتشحيم

- يستخدم كطريقة حاجز عازل على نطاق واسع 

- يستخدم في اجزاء الالات المتحركة حيث يكون طبقة واقية لمنع الصدأ

- يجب تكرار عملية المعالجة لتامين استمرار الحماية.

4- التصفيح بالفصدير

- يستخدم في تصفيح جسم حديدي او فولاذي بطبقة من القصدير لحماية من الصدأ.

- تصنع علب القصدير من الفولاذ المصفح على الجهتين بطبقة رقية من القصدير.

- يستخدم القصدير لانه نشطه الكيميائي أقل بكثير من الحديد وهو غير سام.

- مشكلتة اذا تشققت الطبقة الواقية سوف يبدأ الفولاذ بالصدأ.

5- الجلفنة

- تغليق الحديد او الفولاذ بطبقة من الخارصين ،

حيث ان الخارصين فلز اكثرنشاطا من الحديد.

- يغمس الجسم في حوض من الخارصين المنصهر ، 

ثم يزال ويترك ليبرد فتشكل على سطحه طبقة واقية.

- يتفاعل الخارصين ببطء مع الاكسجين أو الماء بدلاً منه.

- تستمر الحماية حتى لو حدث خدش لان الخارصين 

لديه قابلية أكبر لتشكيل أيونات موجبة من قابلية الحديد.

فاذا كان الخارصين لا يزال على تماس مع الحديد فسوف

 يمنع تكون ايون الحديد الموجب وبالتالي يمنع عملية الصدأ.

- يستخدم الفولاذ المجلفن لصنع بعض 

الادوات مثل صناديق القمامة وسقوف الحظائر الحديدية المموجة.

6- الحماية المهبطية بالتضحية

طريقة تستخدم لمنع الصدأ تكون فيها 

كتل من فلز نشط متصلة بسطح جسم مصنوع من الفولاذ او الحديد.

- عكس عملية الجلفنة او الطلاء بالقصدير حيث 

ان الجسم المصنوع من الفولاذ او الحديد لا يحتاج 

لان يكون مغطى كليا بالفلز الواقي ، 

ولكن يحتاج ان يكون على تماس مع كمية ضئيلة منه.

مثال على الحماية  المهبطية 

تربط كتل من الخارصين أو الماغنسيوم 

بمنصات النفط و هياكل السفن لتوفير حماية بالتضحية.

مثال اخر 

انابيب الغاز وانابيب المياة الموجودة تحت الارض تحتاج

 ان تكون موصولة بواسطة اسلاك الى كتل

 من الماغنسيوم لحمايتها من التاكل . 

حيث ان الماغنسيوم أكثر نشاط من الحديد 

لذا يكون له اولوية غي التاكل.

يطلق على كتلة الفلز النشط قطب التضحية الانودية

لان الفلز يمنح الكتروناتة للحديد بهدف حمايتة

 من التاكل وهو يستهلك في هذه العملية .

- يجب استبدال كتلة الفلز الاضحية بشكل منتظم.

يطلق على الجسم الحديدي المحمي تسمية المهبط ( الكاثود ) 

لانه يكسب الالكترونات من المصعد ( الانود )

طبقة اكسيد الالومنيوم 

تنتج من تفاعل الالومنيوم مع الهواء تقوم بوقف

 تفاعل الالومنيوم الموجود تحتها وبذلك تحمي الفلز من التاكل.

طبقة اكسيد الالومنيوم الواقية تجعل الالومنيوم

 مادة مثالية لاستخدامها في حالات حيث يتاكل فيها فلز اخر

- يعد فلز الالومنيوم اكثر نشاطا من الحديد

 لكنه يظهر وكانه غير نشط كيميائيا لانه لا يتاكل.

استخدامات الالومنيوم

1- تصنع اواني الطعام من رقائق الالومنيوم 

لانها مادة خفيفة الوزن وقابلة للتشكيل ، 

وطبقة الاكسيد الخارجية توفر لها الحماية

 وتقاوم التاكل الذي يسببة الهواء و الماء ،

 وتمنع  الالومنيوم من التفاعل مع الاحماض

 الطبيعية الضعيفة التي قد تكون موجودة في الطعام.

2- تحتوى اجزاء الطائرات واطارات النوافذ

 على الالومنيوم بسبب كثافته المنخفضة وقوته ، 

وطبقة الأكسيد التي توفر حماية مفيدة من الاكسجين

 او بخار الماء او المطر الحمضي الموجود في الغلاف الجوي.