【سؤال وجواب، السؤال رقم 210】 16 نوفمبر 2016

يلتصق بالجدار الداخلي للأنابيب لمنع التآكل

1. نظرية الغشاء المتكون: تقوم نظرية الغشاء المتكون على استخدام مواد مضادة للتآكل لتكوين طبقة واقية غير قابلة للذوبان على سطح المعدن، وذلك لمنع تأثير المواد الكيميائية على المعدن وإحداث تآكل فيه. تتكون هذه الطبقة الواقية من طبقة أكسيدية وطبقة ترسيبية. 2. نظرية الغشاء الامتصاصي: تفترض نظرية الغشاء الامتصاصي أن بعض مواد التحكم في التآكل تقوم، من خلال جزيئاتها أو أيوناتها، بالامتصاص الفيزيائي أو الكيميائي على سطح المعدن، مما يؤدي إلى تكوين غشاء واقٍ يمنع تآكل المعدن بواسطة الوسط المحيط به. تحدث الامتصاص الفيزيائي لبعض جزيئات أو أيونات المواد المضادة للتآكل على السطح بسبب قوى الجذب الكهروستاتيكي والقوى بين الجزيئات. يمكن لبعض مواد التثبيط الأخرى أن تشكل روابط تنسيق مع سطح المعدن، مما يؤدي إلى امتصاصها كيميائيًا. يتم امتصاص مواد التثبيط على سطح المعدن بفضل مجموعاتها القابلة للذوبان في الماء، بينما تبقى مجموعاتها غير القابلة للذوبان بعيدًا عن سطح المعدن، مما يشكل طبقة امتصاص تغطي المراكز النشطة في المعدن وتمنع تآكله بواسطة الوسط المحيط. هذه المواد المضادة للتآكل هي في الأساس مواد عضوية مضادة للتآكل. ٣. النظرية الكهروكيميائية: تفترض النظرية الكهروكيميائية أن المواد المضادة للتآكل تقلل من معدل تآكل المعادن، وذلك عن طريق زيادة المقاومة في العمليات الكهربائية التي تحدث في القطب السالب أو القطب الموجب. ولذلك، يتم تقسيم مواد التثبيط إلى نوع مثبط الأنود، ونوع مثبط الكاثود، ونوع مثبط مختلط.

1) آلية تكوين الغشاء المتبلور. يشكل مادة التثبيط طبقة واقية على سطح المعدن من خلال عمليات الأكسدة أو الترسيب، مما يمنع اتصال المواد الكيميائية بالمعدن ； 2) ميكانيزم الغشاء الاستيعابي. يتصل مادة التثبيط بالمراكز النشطة في المعدن عن طريق الامتصاص الفيزيائي أو الكيميائي، مما يمنع تلامس الوسط مع هذه المراكز النشطة، وبذلك يتحقق حماية المعدن ； ٣) الآلية الكهروكيميائية. تعمل هذه المواد المضادة للتآكل على إبطاء تآكل المعدن بواسطة زيادة مقاومة الأنود أو الكاثود أثناء عملية التآكل.

يُكوّن مادة التحفيز طبقة واقية على الجدار الداخلي للأنابيب، مما يقلل من تآكل الجدار بسبب المواد الموجودة داخل الأنابيب

نظرية تكوين الطبقة الواقية: تفترض نظرية تكوين الطبقة الواقية أن المواد المضادة للتآكل تعمل على ذلك لأنها قادرة على تكوين طبقة واقية غير قابلة للذوبان على سطح المعدن. يمكن أن تكون هذه الطبقة الواقية عبارة عن طبقة أكسيد تتكون على سطح المعادن نتيجة تفاعل مواد مضادة للتآكل، أو يمكن أن تكون عبارة عن طبقة راسبية تتكون نتيجة تفاعل مواد مضادة للتآكل مع الجزيئات أو الأيونات الموجودة في وسط التآكل. على سبيل المثال، يمكن لـ K2CrO4 في الماء المحايد أن يأكسد سطح الحديد لتكوين طبقة تُحميه. يمكن لـ ZnSO4 في الماء المحايد أن يُكوّن طبقة راسبة من Zn(OH)2 على سطح الحديد. نظرية الكيمياء الكهربائية: ووفقًا لنظرية الكيمياء الكهربائية، فإن المواد المضادة للتآكل تعمل على إبطاء عملية التآكل في المعادن، وذلك من خلال زيادة مقاومة العمليات الكهربائية الحاصلة في القطب السالب أو القطب الموجب (أي الاستقطاب)

التفاعلات الشبكية وتأثيرات الذوبان، تشوه البلورة، وقوى الطرد الكهروستاتيكي.

يمكن تلخيص آلية عمل مواد التحكم في التآكل إلى نوعين، وهما الآلية الكهروكيميائية والآلية الفيزيائية الكيميائية. يعتمد المبدأ الكهروكيميائي على العمليات الكهروكيميائية التي تحدث على سطح المعادن، ويُستخدم لشرح آلية عمل مواد التحكم في التآكل. أما الآليات الفيزيائية الكيميائية، فهي تعتمد على التغيرات الفيزيائية الكيميائية التي تحدث على سطح المعادن، وذلك لشرح كيفية عمل مواد التحكم في التآكل. تختلف طريقتا التعامل مع المشكلات بهاتين الآليتين، لكنهما لا تتعارضان، بل يوجد بينهما نوع من العلاقة السببية.

يمكن لمواد التثبيط أن تؤخر أو توقف معدل تآكل المعادن

يمكن تلخيص آلية عمل مواد التحكم في التآكل إلى نوعين، وهما الآلية الكهروكيميائية والآلية الفيزيائية الكيميائية. يعتمد المبدأ الكهروكيميائي على العمليات الكهروكيميائية التي تحدث على سطح المعادن، ويُستخدم لشرح آلية عمل مواد التحكم في التآكل. أما الآليات الفيزيائية الكيميائية، فهي تعتمد على التغيرات الفيزيائية الكيميائية التي تحدث على سطح المعادن، وذلك لشرح كيفية عمل مواد التحكم في التآكل. تختلف طريقتا التعامل مع المشكلات بهاتين الآليتين، لكنهما لا تتعارضان، بل يوجد بينهما نوع من العلاقة السببية.

يتكون طبقة واقية على السطح. إبطاء الأكسدة.