التآكل
ظاهرة التآكل هي تفاعل كهروكيميائي. ويُعرَّف في معيار DIN 50900 على أنه «تفاعل المادة المعدنية مع بيئتها، مما يؤدي إلى حدوث تغير قابل للقياس في المادة الخام ويضر بوظيفة جزء معدني من الهيكل أو النظام بأكمله».
باختصار، هو عملية تتغير فيها المادة من الناحيتين الفيزيائية والكيميائية نتيجة تفاعلها مع البيئة المحيطة بها.
التآكل النقطي (Pitting)
هو ظاهرة تآكل تحدث عن طريق تكوين حفر صغيرة جدًّا في منطقة محدودة من السطح المعدني. وغالبًا ما تكون هذه الحفر صغيرة جدًّا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. وعادةً ما يكون عمق الحفر مساويًا لقطرها.
التآكل الحفري هو أخطر أنواع التآكل. وعلى الرغم من ضآلة فقدان المواد، إلا أن المعدات قد تتعطل في غضون فترة قصيرة. وعادةً ما تمتلئ الحفر المتكونة بمخلفات التآكل. ولهذا السبب، فإن تحديد عدد الحفر وعمقها أمر بالغ الصعوبة.
يبدأ تآكل الحفرة بتفاعل أنودي ينشأ في أي نقطة على سطح المعدن. وإذا كانت ظروف المعدن والبيئة المحيطة مواتية، فإن هذا التفاعل الأنودي يستمر بسرعة من خلال سلسلة من التفاعلات الذاتية الكاتاليتية المتتالية، مما يؤدي إلى تكوّن حفرة في تلك النقطة.
يُظهر الشكل تآكل معدن ما داخل محلول كلوريد الصوديوم المُهوى. عندما يبدأ المعدن في الذوبان في منطقة أنودية، تحدث تفاعلات الأكسجين على الأسطح المحيطة. تؤدي أيونات المعدن الناتجة عن التفاعل الأنودي إلى زيادة الشحنات الموجبة في تلك المنطقة. ونتيجة لذلك، تتحرك أيونات الكلوريد الموجودة في المحلول باتجاه تلك المنطقة. وبذلك يحدث ارتفاع في تركيز أيونات الكلوريد والهيدروجين داخل الحفرة. ويؤدي هذا الوضع إلى زيادة سرعة التآكل داخل الحفرة بشكل أكبر. وبينما تجري التفاعلات الأنودية داخل الحفرة، تحدث أيضًا تفاعلات كاثودية على الأسطح المحيطة من خلال اختزال الأكسجين.
يُفسَّر تباطؤ التآكل الحفري بعد عمق معين على النحو التالي: تعمل هيدروكسيدات المعادن الناتجة عن التآكل على سد فوهة الحفرة بمرور الوقت. وفي هذه الحالة، يصعب وصول أيونات الكلوريد داخل الحفرة إلى المعدن. ولهذا السبب، لا يمكن أن يحدث التآكل الحفري إلا في المحاليل الراكدة. يظهر التآكل الحفري عادةً في الأنابيب والخزانات، في المناطق التي تنخفض فيها سرعة التدفق.
يلعب نوع المعدن أيضًا دورًا مهمًا في تكوّن التآكل النقطي. فالمعادن والسبائك التي تتمتع بخاصية التخميد أكثر عرضة للتآكل النقطي. ويُلاحظ التآكل النقطي بشكل خاص في الفولاذ المقاوم للصدأ. بل إن الفولاذ الطري أكثر مقاومة للتآكل النقطي من الفولاذ المقاوم للصدأ.
لا يُعد تقييم التآكل الحُفري من خلال فقدان الوزن أمراً صحيحاً. يُقيَّم التآكل الحُفري باستخدام الأساليب الإحصائية، من خلال قياس عدد الحُفر وعمقها معاً. ولا يعطي متوسط عمق الحفر بمفرده فكرة عن حجم الضرر الناتج عن التآكل. فالأمر المهم هو أقصى عمق للحفر، ولا يمكن تحديده إلا من خلال الأساليب الإحصائية. ويظهر عدد الحفر الموجودة على سطح معين توزيعًا منتظمًا وفقًا لأعماقها. ويمكن حساب أقصى عمق للحفر أو عدد الحفر ذات عمق معين باستخدام أساليب الاحتمالات.
التدابير الواجب اتخاذها لمكافحة التآكل الحفري
ينبغي تفضيل اللحام على استخدام البراغي والمسامير.
يجب إغلاق الأماكن التي تتلاصق فيها اللوحان عن طريق اللحام أو اللصق.
من الأهمية بمكان تجنب استخدام المعادن المعرضة للتآكل الحفري في البداية.
كما أن استخدام المثبطات مفيد في منع التآكل الحفري. ولكن إذا تعذر منع التآكل تمامًا باستخدام المثبطات، فقد يؤدي ذلك إلى عواقب أكثر خطورة.
بعض منتجاتنا المضادة للتآكل التي قمنا بتطويرها ضمن شركة «جيمكيمسان كيميا» ونقوم بتصنيعها في مصانعنا هي:
CEFOPOL 1080؛ مادة كيميائية متعددة الوظائف لمعالجة مياه الغلايات.
CEMOLİN 1080؛ مادة كيميائية لمعالجة خطوط البخار معتمدة من NSF ومناسبة للاستخدام في إنتاج الأغذية.
CEFOPOL 4080؛ مادة مانعة للتآكل تُستخدم في غلايات البخار.
CK-42؛ مانع للتآكل مخصص لأنظمة التدفئة والتبريد ذات الدائرة المغلقة.
CK-13؛ مانع للتآكل مخصص لأنظمة التدفئة والتبريد ذات الدائرة المغلقة.
المصدر
ملاحظات دروس CEMKIMSAN
https://www.taninmismakina.com/tesisatta-korozyon/
https://www.kmo.org.tr/resimler/ekler/f51288c412df764_ek.pdf