طرق منع التآكل (الصدأ)
(1) عمل غطاء من الطلاء لعزل الماء والهواء.
- لما كان تآكل السيارات والجسور والسفن وهياكل المباني الفولاذية والعديد من الأشياء الفلزية يكلف أكثر من 100 بليون دولار من الخسائر سنوياً في الولايات المتحدة، لذا فقد ابتكرت طرائق عديدة لتقليل هذا التآكل.
- ومن هذه الطرائق عمل غطاء من الطلاء لعزل الماء والهواء. ولكن لما كان الطلاء يتلف مع الزمن، كالجسر الذي في الشكل التالي مثلاً ، فإنه يجب إعادة طلائه مرات عديدة.
(2) توصيل كتل من الفلز مثل الماغنيسيوم أو الألومنيوم أو التيتانيوم بالهيكل الفولاذي
- لما كانت هياكل السفن تتصل بصورة دائمة بالماء المالح، لذا فإن منع التآكل شيء حيوي.
- على الرغم من إمكانية طلاء الهيكل إلا أن هناك طريقة أخرى تستعمل في تقليل التآكل؛ حيث توصل كتل من الفلز مثل الماغنيسيوم أو الألومنيوم أو التيتانيوم بالهيكل الفولاذي، فتتأكسد هذه الكتل أسهل من الحديد، وتصبح الأنود في خلية التآكل، في حين يبقى حديد الهيكل دون تآكل أو أكسدة.
- تستعمل التقنية نفسها في حماية أنابيب الحديد المدفونة في الأرض؛ حيث يلف الماغنيسيوم ً بواسطة أسلاك بالأنابيب، فيتآكل الماغنسيوم بدلا من الأنابيب كما فى الشكل التالي:
(3) عملية الجلفنة
- هي طريقة لمنع التآكل عن طريق تغليف الحديد بفلز أكثر مقاومة للتأكسد منه.
- في عملية الجلفنة يتم تغليف الحديد بطبقة من الخارصين، إما عن طريق غمس القطعة الحديدية بمصهور الخارصين أو بطلاء الجسم بالخارصين كهربائياً .
- على الرغم من أن الخارصين يتأكسد بسهولة أكثر من الحديد إلا أنه واحد من مجموعة العناصر التي تحمي نفسها وتتضمن الألومنيوم والكروم. فعند تعرضها للهواء يتأكسد سطحها مكوناً طبقة رقيقة من أكسيد الفلز تحمي الفلز من التأكسد مرة أخرى.
- تحمي الجلفنة الحديد بطريقتين ما دامت طبقة الخارصين سليمة؛ إذ لا تمكن الماء والهواء من الوصول إلى سطح الحديد. ولكن عند تشقق طبقة الخارصين فإنه يقوم بحماية الحديد من التآكل السريع بأن يصبح الخارصين أنود الخلية الجلفانية المتكونة عندما يلامس الهواء والماء الحديد والخارصين في الوقت نفسه.
- يوضح الشكل التالي كيف تعمل طريقتا الحماية من التآكل:
السؤال : وضعت مسامير من الحديد في ثلاث زجاجات محكمة الغلق تحتوى على مواد مختلفة كما هو موضح بالشكل فاياً منها يحدث فية الصدأ
فكرة الحل: وجود الماء والهواء متصلان بالمسمار يؤدى إلى وجود الصدأ ومنع تواجدهما أو عزلهما يمنع وجود الصدأ.
الزجاجة (1): تحتوى على ماء مغلى وهواء يعتبر وسط جيد لحدوث الصدأ.
الزجاجة (2): تحتوى على زيت وهواء وماء المغلى ولكن الزيت طبقة فاصلة تمنع اتصال أكسجين الهواء بجسم المسمار فلا يحدث الصدأ.
الزجاجة (3): تحتوى على كلوريد الكالسيوم فهو عامل مجفف يمتص الرطوبة الموجودة فى الهواء فلا يحدث الصدأ.
لذا الإجابة: هى رقم (أ) 1 فقط
- ومن ذلك يمكن التأكيد على أن الحديد لا يصدأ سوى عند ملامسته الهواء والماء.
- الزجاجتين (2) ، (3) يوضح عدم ظهور الصدأ أو البط الكبير جداُ فى تكونه