Metall korroziyasiga ta'sir qiluvchi omillar
Korroziya - bu metall va uning atrof-muhiti o'rtasidagi kimyoviy reaksiya natijasida metallda yuzaga keladigan buzilish jarayoni. Korroziya materialning yemirilishiga, strukturaviy yaxlitlikning pasayishiga va materialning yemirilishiga olib kelishi mumkin. Ushbu maqolada biz metall korroziyasiga ta'sir qiluvchi turli omillarni va bu omillarning korroziya jarayonini tezlashtirish yoki sekinlashtirishga qanday hissa qo'shishini ko'rib chiqamiz.
1. Metalllarning kimyoviy tarkibi
Metallning kimyoviy tarkibi korroziya tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biridir. Sof metallar metall qotishmalariga qaraganda korroziyaga kamroq chidamli bo'ladi. Masalan, zanglamaydigan po'lat yuqori korroziyaga chidamlilikka ega, chunki uning tarkibida xrom mavjud bo'lib, u uning yuzasida himoya oksidi qatlamini hosil qiladi. Xromdan tashqari, korroziyaga chidamliligini oshirish uchun ko'pincha nikel va molibden kabi elementlar qo'shiladi.
2. Sirt holati
Metall yuzasining holati ham korroziya jarayonida muhim rol o'ynaydi. Dag'al yoki g'ovakli yuzalar silliq va tekis yuzalarga qaraganda tezroq korroziyaga uchraydi. Polishing va qoplama jarayonlari metall yuzasini teshiklarni yopish va tekislash orqali korroziya tezligini kamaytirishga yordam beradi, bu esa korroziy muhitlarning hujumini qiyinlashtiradi.
3. Atrof-muhit
a. Eritma tarkibi
Metallni o'rab turgan muhit korroziya tezligiga katta ta'sir ko'rsatadi. Eritmada xlorid, sulfat va nitrat kabi ba'zi ionlarning mavjudligi korroziya tezligini oshirishi mumkin. Masalan, xlorid zanglamaydigan po'lat uchun juda korroziyaga uchraydi, chunki xlorid ionlari himoya xrom oksidi qatlamiga kirib, chuqurchalar yoki dog'li korroziyaga olib kelishi mumkin.
b. pH
Eritmaning pH qiymati ham muhim rol o'ynaydi. Kislotali muhit (past pH), ayniqsa temir va po'lat kabi metallarda korroziyani tezlashtiradi. Shu bilan birga, ishqoriy muhit (yuqori pH) kamroq korroziyali bo'lishi mumkin, ammo ular, ayniqsa eritmada ma'lum ionlar mavjud bo'lsa, korroziya xavfidan to'liq xoli emas.
c. Harorat
Atrof-muhit harorati ham korroziya tezligiga ta'sir qiladi. Umuman olganda, kimyoviy reaksiya tezligi harorat bilan ortadi, shuning uchun korroziya yuqori haroratlarda tezroq bo'ladi. Biroq, yuqori haroratlar metallning mikrotuzilmasida o'zgarishlarga olib kelishi va uning korroziyaga chidamliligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan chegara mavjud.
4. Elektrokimyoviy omillar
a. Elektrod potensiali
Har bir metall turli xil standart elektrod potensialiga ega. Oksidlanish osonroq bo'lgan metallar (past elektrod potensialiga ega bo'lganlar) korroziyaga ko'proq moyil bo'ladi. Masalan, temirning elektrod potensiali oltinga qaraganda pastroq, bu esa uni korroziyaga ko'proq moyil qiladi.
b. Galvanik korroziya
Galvanik korroziya turli elektrod potensiallariga ega bo'lgan ikkita metall bir-biriga tegib, elektrolit eritmasiga botirilganda yuzaga keladi. Elektrod potensiali pastroq bo'lgan metall anod vazifasini bajaradi va tezroq korroziyaga uchraydi, elektrod potensiali yuqori bo'lgan metall esa katod vazifasini bajaradi va korroziyadan himoyalangan.
5. Mexanik stress
Metallga mexanik kuchlanish uning korroziyaga moyilligiga ta'sir qilishi mumkin. Bu hodisa stressli korroziya yorilishi (SCC) deb nomlanadi. SCC metall ma'lum korroziv muhitlarda stressga duchor bo'lganda yuzaga keladi, bu esa yoriqlar paydo bo'lishiga va keyinchalik parchalanishiga olib kelishi mumkin. Masalan, zanglamaydigan po'lat xlorid o'z ichiga olgan muhitda stressga duchor bo'lganda SCCga duch kelishi mumkin.
6. Himoya plyonkasi
Ba'zi metallar korroziya tezligini cheklaydigan himoya oksidi plyonkasini hosil qilishi mumkin. Bu plyonka odatda metall atmosfera kislorodi yoki atrof-muhitdagi boshqa komponentlar bilan reaksiyaga kirishganda hosil bo'ladi. Masalan, alyuminiy metallni keyingi korroziyadan himoya qiluvchi juda barqaror alyuminiy oksidi qatlamini hosil qiladi. Biroq, ma'lum sharoitlarda bu himoya plyonkasi shikastlanishi yoki to'g'ri shakllanmasligi mumkin, bu esa metallni korroziyaga moyil qiladi.
7. Mikroorganizmlar
Ba'zi mikroorganizmlar metall korroziyasiga mikrobiologik ta'sir ko'rsatadigan korroziya (MIC) deb nomlanuvchi jarayon orqali ta'sir qilishi mumkin. Bakteriyalar, suv o'tlari va zamburug'lar metall yuzalarida biofilmlar hosil qilishi, kislorod konsentratsiyasida farqlarni keltirib chiqarishi yoki sulfat kislota kabi korroziv birikmalarni hosil qilishi mumkin. Masalan, oltingugurtni kamaytiruvchi bakteriyalar (SRB) sulfat ionlarini vodorod sulfidiga (H2S) kamaytirishi mumkin, bu esa temir va po'lat uchun juda korrozivdir.
8. Yer osti suvlari va dengiz suvlarining ta'siri
a. Yer osti suvlari
Yer osti suvlarining kimyoviy tarkibi geografik joylashuvi va geologik sharoitlariga qarab juda katta farq qilishi mumkin. Xlorid kabi o'ziga xos minerallarni o'z ichiga olgan yer osti suvlari, tarkibida joylashgan metall konstruksiyalarning korroziyasiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, yer osti suvlaridagi pH va erigan kislorod darajasi ham korroziya tezligiga ta'sir qiladi.
b. Dengiz suvi
Dengiz suvi tarkibida tuz (NaCl) miqdori yuqori bo'lgani uchun metallar uchun yuqori darajada korroziyaga uchragan muhit bo'lib, u korroziya jarayonini tezlashtiradigan xlorid ionlarini ta'minlaydi. Bundan tashqari, dengiz suvida elektrokimyoviy korroziya reaksiyalarini qo'llab-quvvatlaydigan erigan kislorod ham mavjud.
9. Korroziyaga qarshi himoya
Metallni korroziyadan himoya qilish uchun turli usullar qo'llanilishi mumkin. Asosiy usullardan ba'zilari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
a. Qoplama
Bo'yoq, galvanizatsiya (rux) kabi himoya qoplamalari va plastmassa kabi metall bo'lmagan qoplamalarni qo'llash metallni korroziv muhitdan ajratishi mumkin. Bu qoplamalar metallning korroziv elementlar bilan aloqasini kamaytiradigan jismoniy to'siqlar vazifasini bajaradi.
b. Katod himoyasi
Katodik himoya metall elektrodlarning potensialini kamaytirish va shu bilan korroziyaning oldini olish uchun tashqi elektr tokini qo'llashni o'z ichiga oladi. Bu usul ko'pincha suv osti inshootlarida yoki yer osti quvurlarida qo'llaniladi.
c. Korroziya inhibitori
Korroziya ingibitorlari - bu korroziya tezligini kamaytirish uchun korroziyali muhitga qo'shiladigan kimyoviy birikmalar. Inhibitorlar metall yuzasida himoya qatlamini hosil qilish yoki eritmaning xususiyatlarini o'zgartirish orqali uni kamroq korroziyali qilish orqali ishlaydi.
10. Kesimpulan
Metall korroziyasiga turli omillar ta'sir qiladi, jumladan, metallning kimyoviy tarkibi, sirt sharoitlari, atrof-muhit, elektrokimyoviy omillar, mexanik kuchlanish, himoya plyonkalarining mavjudligi, mikroorganizmlar va yer osti suvlari va dengiz suvining tarkibi. Ushbu omillarni tushunish metall materiallarni korroziya degradatsiyasidan himoya qilishda juda muhimdir. Qoplamalar, katod himoyasi va korroziya ingibitorlari kabi tegishli himoya usullarini qo'llash orqali korroziya shikastlanishini minimallashtirish mumkin, shu bilan metall materiallarning turli xil qo'llanilishlarda ishlash muddati va ishlashini uzaytiradi.
