ال تآكل التي سنقوم بتحليلها في هذا النص يشير إلى عملية تدهور المعادن من خلال العمليات الكهروكيميائية من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال. هذا النوع من التآكل شائع جدًا في حياتنا اليومية ، مثل تكوين الصدأ ، وهو في الواقع مركب أكسيد الحديد (Fe (OH)3) ، والذي يتكون عندما يتأكسد الحديد (عامل الاختزال) بواسطة الأكسجين (عامل مؤكسد) الموجود في الهواء ، بينما يتم تقليل الأخير.
إذا كان الهواء رطبًا ، فإن هذا التفاعل يستمر بشكل أسرع.
التفاعلات شبه والتفاعلات الكلية المتضمنة في تكوين الصدأ هي:
الأنود (أكسدة الحديد): إيمان(س) → Fe2+ + 2 هـ-
الكاثود (تقليل الأكسجين): ا2 + 2 ح2ا + 4 و- → 4 يا-
رد الفعل العالمي: 2 Fe(س) + س2 + 2 ح2O → 4 Fe (OH)2 →Fe (OH)3 (صدأ)
في المدن الواقعة في المناطق الساحلية أو الساحلية ، تتم هذه العملية بشكل أسرع. وهذا يمثل خسارة اقتصادية واجتماعية وتكنولوجية ضخمة للسكان والحكومة. المنازل والسيارات والسفن والهياكل المعدنية للمباني والجسور والتماثيل ، من بين أمور أخرى ، تعاني من التآكل.
تشير الدراسات إلى أنه يتم إنفاق حوالي 80 مليار دولار سنويًا في الولايات المتحدة على الأضرار الناجمة عن التآكل. حتى تمثال الحرية ، أحد أكبر معالم نيويورك ، معرض لخطر التآكل. وهي مصنوعة من إطار حديدي على صفائح نحاسية. نظرًا لوجوده في بيئة بحرية ، يتلامس النحاس مع الهواء الرطب ، مما يؤدي إلى تكوين
هوليوود (خليط سام من هيدروكسيد النحاس 1 وهيدروكسيد النحاس 2 وكربونات النحاس 1 وكربونات النحاس 2) والتي تغطي التمثال بمرور الوقت (الطبقة الخضراء). ومع ذلك ، فإن الحديد أكثر تفاعلًا من النحاس ، لذلك يتفاعل مع الشيح المتكون ، مما يؤدي إلى إزاحة الكاتيونات النحاسية من الشيح. يؤدي هذا إلى تآكل هيكل التمثال وهزّه.
في البرازيل ، الخسائر لا تختلف. أشار Cepel (مركز أبحاث Eletrobrás) ، في Fortaleza ، إلى أن العمر الإنتاجي للقطب أقل من 5 سنوات في المدن الساحلية ، بينما في أماكن أخرى يمكن أن يصل إلى 30 عامًا. ناهيك عن الصيانة المستمرة التي يجب إجراؤها على المحولات والمعدات الكهربائية الأخرى.
تشير التقديرات إلى أن حوالي 20 ٪ من الحديد المنتج كل عام يستخدم لاستبدال الحديد المتآكل.
لكن لماذا تتسارع عملية تآكل المعادن في المدن الساحلية؟ هل هذا فقط لأن الهواء أكثر رطوبة؟
في الحقيقة ليس هذا فقط. في هذه الأماكن توجد ظاهرة هواء مالح، والتي عادة ما ترتبط بالسكان برائحة قوية ومميزة تنبعث من البحر عند المنحدر. ومع ذلك ، من الناحية الكيميائية ، يمكن القول أن الهواء المالح سيكون بمثابة عمل مؤكسد لمياه البحر بسبب المواد المذابة فيه.
مياه البحر ليست نقية وبسبب تأثير الرياح والظروف البيئية الأخرى ، تنتشر جزيئات مياه البحر ، وتتلامس مع الأجسام المعدنية التي تتآكل. يتم تسريع هذه العملية بواسطة وجود الأيونات في مياه البحر والمتبخرات، وهي جزيئات دقيقة موجودة في الهواء تحتوي على أملاح. تشكل هذه الأيونات جسراً ملحيًا ، مما يتيح ظاهرة الأكسدة والاختزال بين الأكسجين الموجود في الهواء والمعادن.
تستخدم بعض العمليات لمنع الصدأ وتقليل الضرر الناجم عن التآكل. شاهد بعضها بقراءة النص "الحماية من تآكل الحديد” .
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/maresia-corrosao-dos-metais.htm