【پرسش و پاسخ، سؤال شماره ۲۱۰】۱۶.۱۱.۲۰۱۶

به دیواره داخلی لوله می‌چسبد تا از خوردگی جلوگیری کند

۱. نظریه لایه فازی: این نظریه بیان می‌کند که مواد ضدخوردگی، لایه‌ای محافظتی که حل شدنش دشوار است روی سطح فلز تشکیل می‌دهند تا از خوردگی فلز توسط محیط اطراف جلوگیری شود. این نوع فیلم محافظ شامل فیلم اکسیدی و فیلم رسوبی است. ۲. نظریه فیلم جذبی: بر اساس نظریه فیلم جذبی، برخی از مواد ضدخوردگی، از طریق جذب فیزیکی یا شیمیایی مولکول‌ها یا یون‌های خود بر روی سطح فلز، یک فیلم محافظتی ایجاد کرده و در نتیجه از خوردگی فلز توسط محیط اطراف جلوگیری می‌کنند. برخی از مولکول‌ها یا یون‌های ضدخوردگی، به دلیل نیروهای الکتروستاتیکی و نیروهای بین‌مولکولی، به صورت فیزیکی روی سطح جذب می‌شوند. برخی از مواد ضدخوردگی نیز می‌توانند با تشکیل پیوندهای کوآورانسی، به سطح فلزات جذب شیمیایی شوند. مواد ضدخوردگی، با گروه‌های هیدروفیلی خود به سطح فلز متصل می‌شوند؛ در حالی که گروه‌های هیدروفوبیک آن‌ها از سطح فلز دور می‌مانند. این گروه‌ها لایه‌ای را تشکیل می‌دهند که مراکز فعال فلز را پوشانده و از خوردگی فلز توسط محیط اطراف جلوگیری می‌کند. این نوع مهارکننده‌ها عمدتاً مهارکننده‌های آلی هستند. ۳. نظریه الکتروشیمیایی: نظریه الکتروشیمیایی معتقد است که مواد ضدخوردگی، با افزایش مقاومت فرآیندهای کاتدی یا آندی خوردگی، سرعت خوردگی فلزات را کاهش می‌دهند. بنابراین، این مواد ضدخوردگی به انواع سرکوب‌کننده آند، سرکوب‌کننده کاتد و سرکوب‌کننده ترکیبی تقسیم می‌شوند.

۱) مکانیسم تشکیل لایه فازی. مواد ضدخوردگی، از طریق اکسیداسیون یا رسوب‌گذاری، لایه‌ای محافظ بر روی سطح فلزات تشکیل می‌دهند تا تماس محیط با فلز را متوقف کنند ； ۲) مکانیسم فیلم جذب‌کننده. مواد ضدخوردگی از طریق جذب فیزیکی یا شیمیایی به مراکز فعال فلزات متصل می‌شوند و تماس محیط با این مراکز فعال را مسدود کرده، در نتیجه از فلزات محافظت می‌کنند ； ۳) مکانیسم الکتروشیمیایی. این نوع مواد ضدخوردگی، با افزایش مقاومت آند یا کاتد در فرآیند خوردگی، سرعت خوردگی فلز توسط محیط را کاهش می‌دهند.

مواد ضدخوردگی، لایه‌ای محافظ روی دیواره داخلی لوله ایجاد کرده و از خوردگی دیواره لوله توسط محیط اطراف جلوگیری می‌کنند

نظریه لایه‌زایی: بر اساس این نظریه، عامل‌های ضدخوردگی به دلیل توانایی خود در ایجاد یک لایه محافظتی نامحلول روی سطح فلزات، قادر به کاهش خوردگی هستند. این لایه محافظ می‌تواند لایه اکسیدی باشد که توسط مواد ضدخوردگی روی سطح فلزات تشکیل می‌شود، یا لایه رسوبی که در نتیجه واکنش مواد ضدخوردگی با مولکول‌ها یا یون‌های موجود در محیط خورنده به وجود می‌آید. به عنوان مثال، K2CrO4 در آب خنثی می‌تواند سطح آهن را اکسید کرده و یک لایه اکسیداتیو برای پوشش آن ایجاد کند. ZnSO4 در آب خنثی می‌تواند لایه رسوبی Zn(OH)2 را روی سطح آهن تشکیل دهد. نظریه الکتروشیمی: بر اساس نظریه الکتروشیمی، فرض بر این است که مواد ضدخوردگی با افزایش مقاومت در فرآیندهای کاتدی یا آندی خوردگی (یعنی پولاریزاسیون)، سرعت خوردگی فلزات را کاهش می‌دهند

واکنش‌های شبکه‌ای و حل‌شدن، تغییرات در ساختار بلوری، نیروهای دافع الکترستاتیکی.

مکانیسم عمل فعال‌کننده‌های ضدخوردگی را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد، یعنی مکانیسم الکتروشیمیایی و مکانیسم فیزیکوشیمیایی. مکانیسم الکتروشیمیایی، بر پایه فرآیندهای الکتروشیمیایی که روی سطح فلزات رخ می‌دهند، عملکرد مواد ضدخوردگی را توضیح می‌دهد. اما مکانیسم فیزیکوشیمیایی، بر اساس تغییرات فیزیکوشیمیایی که در سطح فلز رخ می‌دهد، عملکرد مواد ضدخوردگی را توضیح می‌دهد. این دو مکانیسم، روش‌های متفاوتی برای حل مسائل دارند، اما با یکدیگر در تضاد نیستند و همچنین نوعی رابطه علت و معلولی بین آن‌ها وجود دارد.

مواد ضدخوردگی می‌توانند سرعت خوردگی فلزات را کند کرده یا متوقف سازند

مکانیسم عمل فعال‌کننده‌های ضدخوردگی را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد، یعنی مکانیسم الکتروشیمیایی و مکانیسم فیزیکوشیمیایی. مکانیسم الکتروشیمیایی، بر پایه فرآیندهای الکتروشیمیایی که روی سطح فلزات رخ می‌دهند، عملکرد مواد ضدخوردگی را توضیح می‌دهد. اما مکانیسم فیزیکوشیمیایی، بر اساس تغییرات فیزیکوشیمیایی که در سطح فلز رخ می‌دهد، عملکرد مواد ضدخوردگی را توضیح می‌دهد. این دو مکانیسم، روش‌های متفاوتی برای حل مسائل دارند، اما با یکدیگر در تضاد نیستند و همچنین نوعی رابطه علت و معلولی بین آن‌ها وجود دارد.

یک لایه محافظ در سطح تشکیل می‌شود. کاهش اکسیداسیون.

مکانیسم عمل مواد ضدخوردگی را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد: مکانیسم الکتروشیمیایی و مکانیسم فیزیکوشیمیایی

محیط‌های خورنده را با پوشاندن یک لایه که به شدت به فلز می‌چسبد، ایزوله می‌کند. به منظور جلوگیری از فرسودگی.

ایجاد لایه‌ای بین محیط و مواد، جهت جلوگیری از تماس آن‌ها و دستیابی به هدف مقاومت در برابر خوردگی

لایه محافظتی تشکیل می‌شود! یا تبادل یون‌های مثبت و منفی.

سه مکانیسم عمل کندکننده‌های خوردگی وجود دارد: ۱) مکانیسم لایه‌تشکیلی. مواد ضدخوردگی، از طریق اکسیداسیون یا رسوب‌گذاری، لایه‌ای محافظ بر روی سطح فلزات تشکیل می‌دهند تا تماس محیط با فلز را متوقف کنند ； ۲) مکانیسم فیلم جذب‌کننده. مواد ضدخوردگی از طریق جذب فیزیکی یا شیمیایی به مراکز فعال فلزات متصل می‌شوند و تماس محیط با این مراکز فعال را مسدود کرده، در نتیجه از فلزات محافظت می‌کنند ； ۳) مکانیسم الکتروشیمیایی. این نوع مواد ضدخوردگی، با افزایش مقاومت آند یا کاتد در فرآیند خوردگی، سرعت خوردگی فلز توسط محیط را کاهش می‌دهند.

یک لایه را در سطح داخلی دیواره لوله فلزی تشکیل می‌دهد

کاهش سرعت واکنش‌های شیمیایی الکتریکی مواد روی سطح فلز، و مهار آند یا کاتد

مواد ضدخوردگی می‌توانند لایه‌ای محکم روی سطح لوله‌های فلزی ایجاد کنند که آب اسیدی را از آن جدا می‌سازد و در نتیجه از خوردگی فلز جلوگیری می‌کند.