ไอออนคลอไรด์สามารถกัดกร่อนท่อเหล็กคาร์บอนธรรมดาได้หรือไม่

มีการกัดกร่อนเกิดขึ้น และการกัดกร่อนจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

ขอแนะนำให้ศึกษาหนังสือ “ข้อมูลเกี่ยวกับการกัดกร่อนและคู่มือการเลือกวัสดุ” ที่เขียนโดยคุณโจว จิงอี้ ครับ ขอบคุณครับ.

ไอออนคลอไรด์มีความกัดกร่อนสูง ท่อเหล็กคาร์บอนจึงไม่สามารถทนต่อสภาพนี้ได้ แต่สามารถเคลือบผิวด้านในของท่อเหล็กคาร์บอนด้วยโพลีเทตราฟลูออโรเอทิลีนได้

แน่นอนว่าเหล็กคาร์บอนก็มีการกัดกร่อนได้ โดยเฉพาะการกัดกร่อนในบริเวณหนึ่งๆ การกัดกร่อนจะเกิดขึ้นได้ชัดเจนในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรด และยังมีการกัดกร่อนเกิดขึ้นได้ในอุณหภูมิปกติด้วย ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น การกัดกร่อนก็จะรุนแรงขึ้นเท่านั้น ลองคิดดูสิ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมถึงไม่สามารถใช้เหล็กคาร์บอนธรรมดาในน้ำทะเลได้.

ดู HG/T 20582

มีครับ โดยจะเกิดการกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอ ทำให้ท่อมีความหนาลดลง สำหรับท่อสแตนเลสนั้น จะเกิดการสะสมของสิ่งสกปรกในบางบริเวณ ซึ่งก่อให้เกิดการกัดกร่อนเป็นจุดๆ และอาจทำให้ท่อเกิดรูได

มีการกัดกร่อน โดยทั่วไปสามารถใช้สารป้องกันการกัดกร่อนได้

CL มีความกัดกร่อนต่อเหล็กคาร์บอนน้อย และไม่ไวต่อการกัดกร่อน สิ่งที่พิจารณาหลักคือการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ ตราบใดที่ค่า pH อยู่ในระดับกลางหรือเป็นด่าง เราก็สามารถใช้วัสดุเหล็กคาร์บอนเพื่อกำจัดไอออนคลอไรด์ได้

มีค่ะ. 。 ก็แค่มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิและความเข้มข้นเท่านั้นเอง. 。 。 เมื่ออุณหภูมิและความเข้มข้นเพิ่มขึ้น อัตราการกัดกร่อนก็จะเร็วขึ้นด้วย

ในธรรมชาติหรือในกระบวนการผลิตนั้น แทบไม่มีไอออนบริสุทธิ์อยู่เลย ดังนั้น เมื่อพิจารณาเรื่องการกัดกร่อน ก็ไม่สามารถพิจารณาเพียงแค่ไอออนชนิดเดียวได้ ไอออนบางชนิดอาจไม่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนโดยตรงกับภาชนะ แต่ก็อาจเป็นตัวช่วยให้สารอื่นๆ ก่อให้เกิดการกัดกร่อนได้ การกัดกร่อนเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจริง และการป้องกันการกัดกร่อนก็เป็นสิ่งที่ดำเนินการอยู่ตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม ณ ปัจจุบัน เทคโนโลยีในการป้องกันการกัดกร่อนยังไม่สามารถทำได้อย่างสมบูรณ์แบบ แม้ว่าเราจะศึกษาไอออนแต่ละชนิดได้อย่างละเอียดแล้ว แต่เมื่อมีสารหลายชนิดมารวมกัน ก็จะทำให้สถานการณ์ซับซ้อนขึ้น ไม่ต้องพูดถึงว่าไอออนคลอไรด์จะกัดกร่อนเหล็กคาร์บอนหรือไม่ แต่อย่างน้อยคุณสมบัติการซึมผ่านที่แข็งแกร่งของมันก็สามารถทำลายชั้นป้องกันผิวของเหล็กคาร์บอนได้อย่างแน่นอน หรืออาจลดความเข้มข้นของสารประกอบที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาได้ ดังนั้นไอออนคลอไรด์จึงถือเป็นไอออนที่มีความสามารถในการขจัดประจุไฟฟ้าได้อย่างมาก และเมื่อมีไอออนคลอไรด์อยู่ การป้องกันการกัดกร่อนก็จะยิ่งซับซ้อนขึ้นไปอีก ข้อมูลที่หามาจากอินเทอร์เน็ตนั้น แม้ว่าจะไม่ค่อยเกี่ยวข้องกับคำถามที่เจ้าของกระทู้ถามมากนัก แต่ก็ลองเรียนรู้ดูก็ได้นะ! 1. ผลกระทบของ Cl- ต่อการกัดกร่อนของโลหะมีอยู่สองด้าน ได้แก่ การลดโอกาสในการเกิดชั้นฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของวัสดุ หรือการเร่งให้ชั้นฟิล์มป้องกันนั้นเสียหาย ซึ่งส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนในบริเวณนั้นได้ ； ในทางกลับกัน สิ่งนี้ยังช่วยลดความสามารถในการละลายของ H2S และ CO2 ในน้ำได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยลดการกัดกร่อนของวัสดุต่างๆ ได้ Cl- มีขนาดรัศมีของไอออนที่เล็ก มีความสามารถในการซึมผ่านได้ดี และยังสามารถถูกดูดซับไปยังพื้นผิวโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย ยิ่งความเข้มข้นของ Cl- สูงเท่าไร ความสามารถในการนำไฟฟ้าของน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้น และความต้านทานของอิเล็กโทรไลต์ก็จะยิ่งต่ำลง ทำให้ Cl- สามารถเข้าถึงพื้นผิวโลหะได้ง่ายขึ้น และเร่งกระบวนการกัดกร่อนในบริเวณนั้นได้ ； ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรด การมีอยู่ของไอออน Cl- จะทำให้เกิดชั้นเกลือคลอไรด์บนพื้นผิวโลหะ และชั้นเกลือนี้จะมาแทนที่ชั้น FeCO3 ซึ่งมีหน้าที่ปกป้องพื้นผิวโลหะ ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนในรูปแบบของรอยกัดได้ง่ายขึ้น ในระหว่างกระบวนการกัดกร่อน ไอออน Cl- ไม่เพียงแต่สะสมอยู่ในบริเวณที่เกิดรอยกัดเท่านั้น แต่ยังสะสมอยู่ในบริเวณที่ยังไม่เกิดรอยกัดด้วย ซึ่งอาจเป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการเกิดรอยกัดได้ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างชั้นไดอิเล็กตริกที่อยู่ระหว่างโลหะกับชั้นผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนนั้น มีแนวโน้มที่จะดูดซับไอออน Cl- เข้ามาได้ง่าย ทำให้ความเข้มข้นของไอออน Cl- ที่บริเวณนั้นเพิ่มขึ้น ในบางบริเวณ ไอออน Cl- จะสะสมกันจนก่อให้เกิดการละลายของโลหะในบริเวณนั้นได้เร็วขึ้น ดังนั้น โลหะจึงถูกกัดกร่อนลึกลงไปเรื่อยๆ จนเกิดเป็นรอยกัด การละลายของโลหะในบริเวณรอยกัดจะช่วยให้ไอออน Cl- แพร่เข้าไปในรอยกัดได้เร็วขึ้น ทำให้ความเข้มข้นของไอออน Cl- ในรอยกัดเพิ่มขึ้นอีก กระบวนการนี้ถือเป็นกลไกการเร่งปฏิกิริยาของไอออน Cl- เมื่อความเข้มข้นของไอออน Cl- เกินค่าวิกฤติ โลหะก็จะอยู่ในสภาวะที่สามารถถูกกัดกร่อนได้ต่อไป ดังนั้น ภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของไอออน Cl- รอยกัดจึงจะขยายตัวและลึกลงเรื่อยๆ แม้ว่าปริมาณ Na+ ในสารละลายจะสูง แต่จากการวิเคราะห์สเปกตรัมของชั้นผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน กลับไม่พบว่ามีธาตุ Na อยู่เลย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าชั้นผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนมีหน้าที่ยับยั้งการแพร่ของไอออนบวกเข้าสู่โลหะได้ในระดับหนึ่ง ； ส่วนไอออนลบนั้นสามารถผ่านชั้นผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนเข้าไปยังพื้นผิวของโลหะได้อย่างง่ายดาย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าชั้นผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนมีความสามารถในการคัดเลือกไอออนได้ ทำให้ความเข้มข้นของไอออนลบที่บริเวณพื้นผิวเพิ่มขึ้น

2. ไอออนคลอไรด์มีบทบาทสำคัญในการกัดกร่อนสแตนเลสแบบออสเตไนต์ โดยจะก่อให้เกิดการกัดกร่อนแบบจุด กลไกคือ ไอออนคลอไรด์สามารถเกาะติดกับชั้นป้องกันโลหะได้ ทำให้อะตอมออกซิเจนถูกขับออกไป จากนั้นไอออนคลอไรด์ก็จะรวมตัวกับไอออนบวกในชั้นป้องกันโลหะ เพื่อสร้างสารคลอไรด์ที่ละลายได้ ส่งผลให้เกิดรอยกัดกร่อนขนาดเล็กบนพื้นผิวโลหะ รอยกัดกร่อนเหล่านี้เรียกว่า “แกนกัดกร่อน” สารคลอไรด์เหล่านี้สามารถถูกย่อยสลายได้ง่าย ทำให้ค่า pH ของสารละลายลดลง ทำให้สารละลายมีความเป็นกรดมากขึ้น ส่งผลให้ชั้นป้องกันโลหะถูกละลายไป และทำให้มีไอออนโลหะเหลืออยู่มากขึ้น เพื่อรักษาสมดุลทางไฟฟ้าภายในรอยกัดกร่อน ไอออนคลอไรด์จากภายนอกจึงเคลื่อนที่เข้าไปในรอยกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง ทำให้โลหะภายในรอยกัดกร่อนถูกย่อยสลายมากขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดก็เกิดรูขึ้น

3. ไอออนคลอไรด์มีบทบาทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการกัดกร่อนในรอยแตกด้วย เมื่อการกัดกร่อนเริ่มต้นขึ้น โลหะเหล็กจะสูญเสียอิเล็กตรอนที่ขั้วบวก และเมื่อปฏิกิริยาดำเนินต่อไปเรื่อยๆ โลหะเหล็กก็จะสูญเสียอิเล็กตรอนมากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้มีไอออน Fe2+ สะสมอยู่ในรอยแตกมากมาย ในขณะที่ออกซิเจนจากภายนอกไม่สามารถเข้าไปได้ ไอออนคลอไรด์ที่มีความสามารถในการเคลื่อนที่สูงก็จะเข้าไปในรอยแตก และรวมตัวกับไอออน Fe2+ เพื่อสร้างสาร FeCl2 ที่มีความเข้มข้นสูงและมีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดี สาร FeCl2 จะถูกย่อยสลาย ทำให้เกิด H+ ขึ้น ส่งผลให้ค่า pH ในรอยแตกลดลงถึง 3–4 ซึ่งจะทำให้การกัดกร่อนรุนแรงขึ้นอีก

เรื่องนี้เหล่าสมาชิกในกลุ่มได้โพสต์กระทู้มากมาย และพูดคุยกันมาเป็นเวลานานแล้ว แต่ก็ยังไม่มีข้อสรุปที่ชัดเจน ล้วนเป็นเพียงการวิเคราะห์เชิงคุณภาพเท่านั้น ไม่มีข้อมูลเชิงปริมาณมาสนับสนุนเลย~

ลองนึกภาพว่ามีท่อเหล็กคาร์บอนที่ใช้สำหรับส่งน้ำเกลือดูสิ

มีการกัดกร่อนเกิดขึ้น ซึ่งเป็นการกัดกร่อนแบบอิเล็กโทรเคมิคัล เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การกัดกร่อนก็จะรุนแรงขึ้น ในตลาดมีสีกันสนิมชนิดไม่มีส่วนผสมของโลหะอยู่มากมาย ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับชั้นพื้นผิวได้เลย ก็ถือว่าดีทีเดียว ถ้าพื้นที่แคบ ก็จะทาสีได้ไม่สะดวกเลย ทำอะไรไม่ได้หรอก