الحماية الكاثودية للمبتدئين

م/ محمد حسن دعدوره

 

المحاضرة الأولي: أساسيات علم التآكل (التآكل الكيميا ئي و الكهروكيميا ئي)

 

تعريف التآكل

التآكل يمكن تعريفه بأنه عطب أو انحلال يصيب التركيب البنائي لسطح الفلز نتيجة تفاعله تفاعلا كيميائيا أو كهرو كيميائيا مع عناصر أو مواد في الوسط المحيط به.

الانحلال بأسباب فيزيائية أو ميكانيكية للفلزات والمواد لا يسمى تآكلا وإنما يسمى بَلى أو اهتراء Wear .

عندما يحدث التآكل بسبب عوامل كيميائية تساعدها عوامل ميكانيكية فإن هذا النوع من التآكل يأخذ أسماء خاصة مثل تآكل البري Erosion Corrosion وتآكل الاحتكاك Fretting Corrosion .

 

ملاحظة:

إن محور اهتمامنا في هذه المحاضرة هو التآكل حيث أنه هو محور اهتمامنا في دراسة الحماية الكاثودية لحماية معادن الأنابيب والمنشآت النفطية المعرضة لعملية التآكل.

.

لماذا يحدث التآكل ؟

دائما ما تميل الفلزات والمواد بصفة عامة إلي حالة الاستقرار، حيث يكون مستوي طاقة المركبات أدني بكثير من طاقة المركبات الآيونية والفلزات والسبائك، وحيث كانت عمليات التشغيل والتصنيع تكسب المعدن طاقة ديناميكية حرارية فإن المعدن يؤول إلي الرجوع لحالة الاستقرار فيتفاعل كيميائيا مع المواد الأخرى التي يمكنه التفاعل معها بالوسط المحيط.

.

يمثل هذا المخطط التغير في الطاقة أثناء الاختزال الكيميائي لأكسيد الحديد (الهيماتيت) إلى فلز الحديد و تآكل الحديد في وجود الأكسجين وبخار الماء وتحوله إلى الصدأ، والذي يمثل المعدن الأول قبل استخلاص فلز الحديد .

.

ما هي مكونات دائرة التآكل الكهروكيميائية؟

 

تتكون الدائرة الكهروكيمائية للتآكل من أربعة عناصر أساسية :

1 – القطب الموجب المهبط (الكاثود) : وهو القطب الأقل نشاط كهربيا ويطلق علية القطب النبيل ، ويتم عنده اختزال للقطب (اكتساب) الإلكترونات.

2 – القطب السالب المصعد (الأنود) : وهو القطب الأكثر نشاط كهربيا ويطلق علية القطب النشط ، ويتم عند أكسدة القطب (فقد) الإلكترونات.

3 – الموصل المعدني الناقل للإلكترونات : و وظيفته نقل الإلكترونات من الأنود إلي الكاثود.

4 – الموائع الموصلة للكهرباء : تسمي الكهرل أو الإلكتروليت Electrolyte ، وهي أي مادة تحتوي على أيونات حرة تشكل وسطا ناقلا للكهرباء. ووظيفتها خلق أتزان كهروكيميائي بين قطبي الدائرة حيث تقوم بنقل الكاتيونات (الأيونات الموجبة) من الأنود إلي الكاثود كي يحدث اتزان للقطب وتنقل الأنيونات (الأيونات السالبة) من الكاثود إلي الأنود.

.

كيف تحدث عملية التآكل الكهروكيميائي؟

  • ينتج تآكل الحديد أو ما يعرف باسم الصدأ ، عندما تتفاعل الإلكترونات الحرة علي سطح المعدن مع العوامل الجوية حيث تتحول إلى مركبات أكسيدية مما يؤدي إلى فقدان الحديد للمعانه و بريقه ويحدث تآكل سطحي له. و يشكل صدأ الحديد مشكلة صناعية واقتصادية كبيرة في العمليات والمنشآت الصناعية المختلفة.

 

  • لا يصدأ الحديد في الهواء الجاف نظرا لعدم وجود كهرل لنقل الأيونات.

 

  • لا يحدث صدأ في ماء خال من الأكسجين حيث يعمل الأكسجين كمادة مختزلة.

.

لتحميل ملف المحاضرة الأولي في صورة ملف PDF اضغط هنا

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوكأو 

***************************************************************

 

handwave-yellow

مواضيع ذات صلة

 .

.

handwave-yellow

Share this...شارك المقالة
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

**************************************

ملاحظة

  • إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
  • أو راسلنا علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sim.com

مكتبة محاكاة الأجهزة


أترك تعليق