تبیان، دستیار زندگی
در مطالب قبل با خوردگی آهن و راههای جلوگیری از آن آشنا شدید. در این مطلب قصد داریم به عواملی که می توانند سرعت خوردگی آهن را کاهش یا افزایش دهند، اشاره کنیم. با ما همراه باشید.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

عوامل موثر بر سرعت خوردگی آهن

چکیده:

در مطالب قبل با خوردگی آهن و راه های جلوگیری از آن آشنا شدید. در این مطلب قصد داریم به عواملی که می توانند سرعت خوردگی آهن را کاهش یا افزایش دهند، اشاره کنیم. با ما همراه باشید.

خوردگی آهن

شرح درس:

یکی از عواملی که می تواند بر سرعت خوردگی آهن تاثیر گذارد، همان حفاظت کاتدی است. همان طور که در مطالب قبل گفته شد، وجود فلزی که دارای کوچکتری از آهن در مجاورت فلزی قرار بگیرد که آن کوچکتری از آهن است، مانع خوردگی و پوسیدگی آهن می شود. در واقع آهن بر اثر حفاظت کاتدی سالم می ماند. اما اگر آهن در مجاورت فلزی قرار بگیرد که   آن نسبت به   آهن بزرگ تر باشد، آهن به شدت زنگ می زند. برای مثال اگر یک میخ آهنی در مجاورت فلز مس در رطوبت قرار بگیرد، آهن که کوچکتری دارد در نقش آند قرار گرفته و اکسایش می یابد.

وجود نمک های محلول سرعت خوردگی آهن را افزایش می دهند زیرا این نمک ها ایجاد محلول الکترولیت می کنند. در محیط الکترولیت مبادله ی الکترون بین آهن، آب و اکسیژن سریع تر و راحت تر صورت می پذیرد.

اگر به یاد داشته باشید در مطالب قبل گفته شد که نیم واکنش کاتدی در خوردگی آهن به این صورت است:

O2(g) + 2H2O(L) + 4e- ----> 4OH-(aq)

با توجه به نیم واکنش کاتدی، محیط قلیایی باعث می شود که غلظت یون های OH-(aq)  بالا رفته و طبق اصل لوشاتلیه نیم واکنش کاتدی خوردگی آهن در جهت برگشت جابه جا شود و بدین ترتیب سرعت زنگ زدن آهن کاهش یابد.

افزایش یون های OH-(aq)  هم چنین سبب تشکیل رسوب های Fe(OH)2 و Fe(OH)3 می شود. این رسوب ها به صورت یک لایه بر سطح آهن قرار گرفته و دسترسی آهن به الکترولیت را کاهش داده و تا حدودی سرعت زنگ زدن آهن را پایین می آورند. وجود محیط اسیدی باعث می شود غلظت یون OH-(aq) کم شده و طبق اصل لوشاتلیه نیم واکنش کاتدی در جهت رفت جابه جا شود و سرعت خوردگی افزایش یابد. هم چنین محلول اسیدی نسبت به آب خالص الکترولیت بهتری بوده و همان طور که در بالا اشاره شد در محیط الکترولیت مبادله ی الکترون بین آهن و عوامل خوردگی یعنی اکسیژن و آب سریع تر انجام می گردد.

نکته: آب باران بر سرعت خوردگی آهن می افزاید. زیرا آب باران با CO2 موجود در هوا ترکیب می شود و تولید اسید H2CO3 می کند. به دلیل اسیدی شدن محیط، سرعت زنگ زدن آهن افزایش می یابد.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه و تنظیم : مهسا شاه حسینی