التآكل الشققي

التآكل:

عملية التآكل هي تفاعل كهروكيميائي معقد.

يؤثر الحمل التشغيلي والضغط على النظام، وظروف درجة الحموضة، والتركيب الكيميائي للبيئة تأثيراً كبيراً على حدوث التآكل.

تتعرض أنابيب ومعدات التجهيزات الميكانيكية المصنوعة من الفولاذ والألمنيوم والنحاس وسبائكها للتآكل في أي بيئة تحتوي على الأكسجين والماء.

التآكل الشققي:

يصعب دخول الإلكتروليت المحيط إلى الشقوق الدقيقة الموجودة على السطح المعدني، أو الفجوات الضيقة، أو الجيوب، أو الفراغات الموجودة بين لوحين. وتشكل هذه المساحات الضيقة منطقة راكدة. وتكون سرعة التآكل في هذه المناطق أعلى مقارنة بالسطوح العادية. ويُعرف هذا باسم «تآكل الشقوق».

وبالمثل، يمكن أيضًا إدراج التآكل تحت القشرة (التآكل الخيطي) والتآكل الناتج عن الرواسب، اللذين يحدثان بنفس الآلية، ضمن هذه المجموعة.

الآلية الأساسية للتآكل الشققي هي كما يلي.

نظرًا لأن تدفق الإلكتروليت داخل الشق بطيء جدًّا، فإن تركيز الأكسجين في هذه المنطقة أقل مقارنةً بتركيز الأكسجين في المنطقة المحيطة. ويؤدي هذا الاختلاف إلى تكوين خلية تركيز بين داخل الشق والمنطقة المحيطة. ويصبح داخل الشق أنودًا، بينما تصبح المنطقة المحيطة كاثودًا. وفيما يلي تفاعلات الأنود والكاثود في هذه الحالة:

Fe = Fe²⁺ + 2 e⁻

½ O₂ + H₂O + 2e⁻ = 2 OH⁻

في البداية، تحدث هذه التفاعلات بنفس السرعة سواء داخل الشق أو خارجه.

عندما يتحول الحديد إلى أيون، فإنه يطلق إلكتروناته إلى الأكسجين ويكوّن أيون OH-.

وبذلك يتشكل أيونان هيدروكسيد مقابل كل أيون معدني ينتقل إلى المحلول.

بعد استمرار هذه التفاعلات لفترة من الوقت، يبدأ الأكسجين الموجود داخل الشق في النفاد.

نظرًا لأن البيئة داخل الشق تكون راكدة، فإنه لا يمكن أن يتدفق الأكسجين الجديد ليحل محل الأكسجين المستهلك. أما على الأسطح الموجودة خارج الشق، فسيتدفق الأكسجين الجديد ليحل محل الأكسجين المستهلك، ولذلك لن يحدث أي تغيير في معدل التآكل في هذه المناطق.

في البداية، تتشكل مناطق الأنود والكاتود داخل الشق وعلى سطحه على حد سواء؛ ولكن بعد نفاد الأكسجين داخل الشق، يُلاحظ أن تفاعل الأكسجين يستمر على الأسطح الخارجية، بينما يستمر ذوبان المعدن داخل الشق.

ونتيجة لذلك، يزداد تركيز أيونات Fe++ داخل الشق.

يؤدي هذا الوضع إلى انتقال أيونات CI- إلى داخل الشق بسبب التأثيرات القطبية.

يتشكل FeCl₂ داخل الشق.

يتحلل هذا المركب بسهولة في الماء عن طريق التحلل المائي، فيترسب على شكل هيدروكسيد الحديد وفقًا للتفاعل التالي.

FeCl₂ + 2 H₂O = Fe(OH)₂ + 2 H⁺ + 2 Cl⁻

التدابير:

يمكن اتخاذ التدابير التالية للوقاية من التآكل الشققي؛

1. ينبغي تفضيل اللحام على استخدام البراغي والمسامير.

2. يجب إغلاق نقاط التقاء اللوحين عن طريق اللحام أو اللصق.

3. عند تصميم الأوعية التي تحمل السوائل، يجب الحرص على إمكانية تفريغ الوعاء بالكامل. يجب ألا يتبقى داخل الوعاء أي زوايا لا يمكن تنظيفها أو غسلها.

4. يجب التحقق من حين لآخر من عدم وجود رواسب أو تراكمات داخل الوعاء.

5. يجب تجنب ملامسة المواد التي قد تظل رطبة، مثل الخشب والبلاستيك، للمعدن.

بعض منتجات معالجة المياه التي قمنا بتطويرها ضمن شركة «جيمكيمسان كيميا» ونقوم بإنتاجها في مصانعنا من منتجات معالجة المياه التي قمنا بتطويرها وإنتاجها في مصانعنا هي:

CEFOPOL 1080؛ مادة كيميائية متعددة الوظائف لمعالجة مياه الغلايات.

CEFOPOL 1040؛ مانع تكوّن الترسبات الكلسية والتآكل في غلايات البخار، معتمد من قبل NSF للاستخدام في إنتاج الأغذية.

CK-540؛ مادة كيميائية متعددة الوظائف لمعالجة الغلايات البخارية.

CEFOPOL 6030؛ مُثبِّت الصلابة ومُمنع الترسبات الكلسية لمراجل البخار.

CEFOPOL 6018؛ مادة كيميائية معالجة للغلايات البخارية مصنوعة بالكامل من البوليمر.

CEFOLİN 1080؛ مادة كيميائية متعددة الوظائف لمعالجة الغلايات وخطوط البخار.

CEMOLİN 1080؛ مانع تآكل خطوط البخار معتمد من NSF ومناسب للاستخدام في إنتاج الأغذية.

المصدر:

ملاحظات دروس Cemkimsan

https://www.kmo.org.tr/resimler/ekler/f51288c412df764_ek.pdf

http://dspace.yildiz.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/1/10398/0042247.pdf?sequence=1&isAllowed=y