التآكل - بيوتات الكيمياء التعليمية






 
     
عودة   بيوتات الكيمياء التعليمية > ... > الكيمياء الكهربية والطاقة


اخر المواضيع : الموضوع : بخصوص موقع كيمياء في كيمياء لأخت نورة العتيبي   ( الكاتب : أمل***     الزيارات : 25     الردود : 1 )         الموضوع : توزيع منهج الكيمياء   ( الكاتب : نوف القصبي     الزيارات : 3     الردود : 0 )         الموضوع : ورق عمل شامل للصف الثاني الثانوي ـ الفصل الثالث ـ المركبات الايونية والفلزات   ( الكاتب : السكب2008     الزيارات : 1193     الردود : 10 )         الموضوع : عرض بورينت لدرس الضوء و طاقة الكم للصف الثاني الثانوي   ( الكاتب : جالاري     الزيارات : 3882     الردود : 16 )         الموضوع : سؤال في الخلايا الجلفانية .   ( الكاتب : bytocom     الزيارات : 45     الردود : 1 )         الموضوع : احتاج مساعدتكم الاعاده في الكيمياء   ( الكاتب : ايليا شان     الزيارات : 127     الردود : 2 )         الموضوع : اختبار الفصل الاول الالكترونات في الذرات   ( الكاتب : sara1429     الزيارات : 797     الردود : 8 )         الموضوع : محاضرة أوراق العمل وخطوات تنفيذها- فيديو   ( الكاتب : السكب2008     الزيارات : 2901     الردود : 8 )         الموضوع : سجل المتابعة   ( الكاتب : السكب2008     الزيارات : 142     الردود : 1 )         الموضوع : كتاب في الكيمياء العملية من تأليفي   ( الكاتب : zmorda1968     الزيارات : 260     الردود : 5 )         
إعلانات الموقع
عدد الضغطات : 12,666عدد الضغطات : 1,414
إضافة رد
 
أدوات الموضوع
قديم 27-05-2008, 02:48 AM   #1
kaiyali
مشرف بيت الأسئلة وكيمياء المرحلة الجامعية
 





مشاركات المدونة: 1
kaiyali على طريق التميز و النجاح
افتراضي التآكل

مفهوم التآكل :
تتعرض معظم الفلزات لحدوث تشققات أو ثقوب فيها بفعل أحد العوامل التالية: الهواء الجوي - الماء - الأحماض - القلويات - محاليل الأملاح - الأكسجين - الهالوجينات - الغازات الحمضية - أو بفعل بعضها مجتمعاً، أو بفعل قوى الاحتكاك مما يؤدي إلى تلفها بشكل تدريجي .
إن تحول الفلز إلى أحد مركباته والتي تكون عادة أقل تماسكا وصلابة من الفلز يسمى بالتآكل .
وإذا كان التآكل بفعل التفاعلات الكيميائية سمي بالتآكل الكيميائي، حيث تتحول الفلزات عند سطوحها الداخلية والخارجية تدريجيا إلى مركبات غالبا ما تكون هشة مما يسبب نخراً مستمراً فيها .
وإذا كان التآكل بفعل الاحتكاك المباشر بين الفلزات والأجسام الصلبة المتحركة الملامسة له أو بسبب كثرة الاستعمال سمي بالتآكل الفيزيائي و يدعى البلى Wear ، وما سنناقشه هنا هو التآكل الكيميائي .

تتفاوت الفلزات في سرعة تآكلها فنجد أن الفلزات ذات جهود الاختزال المنخفضة ( النشطة ) تتآكل بسرعة في الهواء الجوي، وكذلك أنها تتفاعل بشدة مع الماء وتقل سرعة تآكل الفلزات مع الزيادة في قيم جهود الاختزال لها.

أنواع التآكل الكيميائي :
أولاً: حسب آلية التفاعل الكيميائي :
1- التآكل الكيميائي المباشر :
يحدث التآكل الكيميائي المباشر نتيجة تعرض الفلز لتفاعلات كيميائية مباشرة ويتحول عندها الفلز تدريجياً تحت ظروف معينة إلى مركبات قد تكون صلبة وعلى شكل طبقة رقيقة تغطي سطح الفلز وتحميه من استمرارية التفاعل.
كما يحدث عندما يتفاعل الكلور أو اليود مباشرة مع الفضة مكونا طبقة رقيقة من كلوريد أو يوديد الفضة تحمي الفلز من استمرار التآكل، وقد تكون هذه المركبات على شكل سوائل طيارة تتطاير بمجرد تكونها فعندما يتفاعل القصدير مع غاز الكلور الجاف يتكون كلوريد القصدير وهو مادة سائلة يسهل إزالتها باستمرار التفاعل ليتآكل القصدير بشكل كامل متحولاً إلى كلوريد .
وتظهر بعض الفلزات عند درجات الحرارة العادية مقاومة للتآكل في الجو الجاف، فالكروم والنيكل وحتى الفولاذ تبقى سطوحها محافظة على لمعانها في غياب الرطوبة غير أنه في أغلب الأحيان وعند إجراء الاختبارات الدقيقة لسطح الفلز يتبين وجود غشاء رقيق جداً من الأكسيد سمكه عدة ذرات فقط، وبالرغم من أنّ هذا الغشاء غير مرئي بالعين المجردة إلا أنه أمكن تعيين سماكته مخبرياً بواسطة طرق التحليل الحديثة.

ميكانيكية حدوث التآكل الكيميائي المباشر :
تتكون الفلزات من مراكز موجبة محاطة بسحابة من الالكترونات السالبة الحرة الحركة، فتكون الذرات داخل جسم الفلز مرتبطة بعدد آخر من الذرات بطريقة منتظمة. أما الذرات التي تقع عند السطح فهي غير محاطة من كل الجوانب وبالتالي قوى الارتباط لهذه الذرات غير كاملة مما يتيح لجزيئات العامل المؤكسد مثل الأكسجين أن تلتصق عن السطح مستغلة روابط الذرات غير المتحدة فتكون طبقة من الأكسيد تنتشر خلال الشبكة البلورية حتى تغطي سطح الفلز كلياً. والتآكل الجاف المباشر تزداد سرعته بارتفاع درجة الحرارة كما يحدث في بعض المداخن.

2- التآكل غير المباشر :
ويحدث في الجو الرطب ويسمى التآكل الرطب:
لقد ثبت أن التآكل في الجو الرطب يسلك سلوك التفاعلات التي تحدث في الخلايا الجلفانية حيث تتكون خلايا التآكل من قطبين يتكونان من موقعين على السطح مختلفين في الكثافة الالكترونية ( جهد الاختزال ) أما الالكتروليت فهو الوسط المائي وفي هذا التركيب يكون الفلز هو الانود وبالتالي يتأكسد ويتعرض للتآكل.


تنتقل الإلكترونات الناتجة إلى منطقة الكاثود حيث تكتسب أيونات الفلز أو أيون الهيدرونيوم الإلكترونات المتجمعة عند الكاثود وتختزل عند سطحه فيتحرر الهيدروجين أو تترسب المعادن أو يختزل غاز الأكسجين كما في المعادلات التالية :

كما يبدو فإن عملية التآكل الكهروكيميائي متكونة من ثلاث مقومات هي الانود والكاثود والالكتروليت الناقل للشحنات الكهربائية الأيونية والإلكترونية، ويجب أن تتكامل هذه الأضلاع الثلاثة لكي يحصل التآكل الكهروكيميائي، على هذا الأساس تصمم عمليات الحماية والوقاية من التآكل الكهروكيميائي، وهناك عدة أشكال وأنواع من التآكل الكهروكيميائي
التوقيع :

أحمد عصام كيالي
kaiyali غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 27-05-2008, 02:51 AM   #2
kaiyali
مشرف بيت الأسئلة وكيمياء المرحلة الجامعية
 





مشاركات المدونة: 1
kaiyali على طريق التميز و النجاح
افتراضي أشكال وأنواع التآكل الكهروكيميائي

1- التآكل المنتظم العام (Uniform general Corrosion)
هذا النوع من التآكل يصيب سطح المعدن أو التركيب كله بشكل متساوي تقريباً مؤدياً إلى انخفاض سمكه في كل مناطق السطح وبشكل منتظم وهو من التآكلات الشائعة الحدوث غير الخطرة ومن أمثلة هذا النوع من التآكل تآكل حديد الشبابيك والأبواب وأجسام السيارات بسبب الرطوبة والأكسجين وعوامل جوية أخرى وتتكون عنه في معظم الأحيان مادة هشة أسفنجية رديئة الالتصاق على السطح لكنها في كثير من الأحيان كافية لإضعاف سرعة التآكل إذا كان الوسط الآكل غير متحرك .
وهناك أسباب عديدة لهذا النوع من التآكل ومنها إن المعدن المستخدم غير مناسب جداً لمقاومة الوسط ولكن لسهولة صيانة القطعة المتآكلة ولرخص ثمنها ولعدم وجود خطورة لعملية التآكل ولأن سرعة التآكل قليلة استخدمت هذه المعادن الضعيفة المقاومة .

إن عمليات الطلاء والأصباغ أو استخدام معيقات التآكل تعتبر من الحلول المناسبة جداً لوقف هذا النوع من التآكل كذلك فإن التقليل من قابلية المحيط على تسبب التآكل بتغير درجة الحرارة أو التركيز أو سرعة الوسط الآكل قد تقلل من سرعة التآكل كما أن استبدال المعادن واستخدام معادن مقاومة للوسط كفيلة بإيقاف التآكل المنتظم .

2- التآكل الجلفاني ثنائي المعدن (Galvanic Corrosion Bis Metal)
هذا النوع من التآكل يحصل بسبب وجود عنصرين أو معدنين مختلفين في قيمة الجهد في وسط واحد على أن يكون بينهم اتصال كهربائي أيوني وإلكتروني حيث يتصرف أحد العنصرين كاثود ( العنصر ذو جهد التأكسد المنخفض ( ويتصرف العنصر الآخر ذو جهد التأكسد العالي كآنود وتبعاً لذلك يتم الحصول على خلايا جلفانية بسبب فرق جهد التأكسد للمعدنين (وهو السبب في التسمية بالتآكل الجلفاني).
وتجدر الإشارة إلى أنه في جميع عمليات التآكل الجلفاني يحصل تغيير مستمر في جهد القطب فجهد سطح المعدن النظيف في بداية تلامسه مع المحيط الآكل لا يساوي أبداً جهد قطب السطح الذي تعرض للتآكل بمعنى إن جهد الانود سيقل ويزداد جهد الكاثود بزيادة فترة التماس بين السطح والوسط وسيتقارب جهد الانود والكاثود وبالتالي انخفاض سرعة التآكل .

3- التآكل الموضعي Local Corrosion
هذا النوع من التآكل يحصل في نقاط ومناطق محدودة من سطح المعدن أو بسبب وجود نقاط تحمل الصفة الأنودية بالنسبة لبقية السطح مثل التآكل الحاصل حول منطقة اللحام وحول المنحنيات للأنابيب وهو أخطر أنواع التآكلات لأنه يعطي معلومات مغلوطة عن ما تبقى من سمك المعدن حيث أن المساحة السطحية للتآكل الموضعي صغير جداً وبالتالي نستطيع تصور مدى اللا دقة في نتائج الفحص،
التوقيع :

أحمد عصام كيالي
kaiyali غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 27-05-2008, 02:54 AM   #3
kaiyali
مشرف بيت الأسئلة وكيمياء المرحلة الجامعية
 





مشاركات المدونة: 1
kaiyali على طريق التميز و النجاح
افتراضي أشكال وأنواع التآكل الموضعي :

أ- التآكل النقري Pitting Corrosion
تآكل شائع ويحصل في الأوساط القارضة وبصورة خاصة في الأوساط الحاوية على الهالوجينات وبالأخص الكلوريد فهو شائع في محيط مياه البحر تزداد إمكانية حصوله في الأوساط الحاوية على نسب قليلة من الأوكسجين ولكن ليست التي لا تحتوي على أوكسجين أبداً هذا النوع من التآكل من أخطر الأنواع ففي الوقت الذي يكون فيه السطح غير المتآكل سليماً ولم يتأثر سمك السطح يكون عمق النقرة كبير وبالتالي سمك المعدن تحت النقرة وبالأخص عندما تكون فوهة النقرة مغطاة بنتائج التآكل ومغلقة هذا من جهة ومن جهة أخرى فإن عمق النقر لايكون متساوياً حتى لو اكتشف بعضها مما يجعل تقييم الفاحص للحالة غير دقيق. وفي الغالب يكون نواتج التآكل أيونات الهيدروجين والذي بدوره يتسبب في خفض الـ PH باستمرار داخل النقرة مما يحفز التآكل أكثر وهي من التآكلات الكيميائية المحفزة ذاتياً ( أي أن نواتج التفاعل التآكلي تحفز وتساعد على زيادة سرعة التفاعل التآكلي ).
درست آلية التآكل النقري بعمق وتبين أنها عبارة عن سلسلة من التفاعلات، وسنأخذ مثالاََ لذلك وهو تآكل الحديد في محلول ملح الطعام المشبع بالأوكسجين وسير التفاعل كما يلي:
أ‌- تفاعلات داخل النقرة عند البطن الداخلية للنقرة Pit Interior Reaction
تبدأ هذه التفاعلات بتحويل الحديد إلى أيوناته مما يحفز الأيونات السالبة بمهاجمة هذا الموقع وسيكون الكلوريد أسرعهم وصولاً حسب التفاعلات التالية :


إن وجود أيون الهيدرونيوم سيزيد من حمضية المنطقة عند الانود والذي سيتفاعل مع عناصر ومواد أخرى موجود في المنطقة مثل MnS


وفي التفاعلات السابقة نلاحظ الاستمرار في إنتاج الأيونات الموجبة هذا يعني ارتفاع تركيزها داخل النقرة ومن المعروف بأن ذوبان أو انتشار الغازات وغاز الأوكسجين قليل أو معدوم في المحاليل المركزة مما يعني بأن تركيزه داخل النقرة سيكون قليلاً أو معدوماً لذلك لا نتوقع تفاعلات الأكسدة للأيونات الموجبة داخل النقرة مما يحرم الفلز من تكون أكاسيد قد تنفع في حمايته من التآكل بتكوين طبقة أكسيد واقية .


ب- التفاعلات الحاصلة عند فم النقرة Pit Mouth Reaction


تتجمع هذه النواتج عند فم النقرة وتغلفها بنتائج من الصدأ ومعدن المجنتيت Fe2O3 ولكنها هشة وتسمح لأيونات الكلوريد بالمرور من خلاله وبهذه التفاعلات تم تكون الأكاسيد عند فمها وخارجها.
جـ- التفاعلات الحاصلة خارج النقرة على النقاط الكاثودية Outside Pit Reaction
يحصل استهلاك للإلكترونات التي أنتجت في التفاعل 1 و 2 بواسطة اختزال الأوكسجين هذه المنطقة تقع خارج فم النقرة وهي على تماس مع المحيط الخارجي لذلك فوصول الأكسجين لها سهل


بعض أيونات الحديد الثنائي التي أنتجت من التفاعل 1 عند حافة فم النقرة ستتأكسد بواسطة الأوكسجين وتنتج أكسيد الحديد المغناطيسي ( المجنتيت )


من جميع المعادلات أعلاه يتضح بأن النقرة ستكون مشبعة بأيونات موجبة وبالأخص أيون الهيدرونيوم وتهاجم هذه المنطقة بواسطة الكلوريد بينما تترسب أكاسيد الحديد من نوع المجنتيت عند جوانب فم النقرة وتزداد الصفات النبيلة وبالتالي الصفات الكاثودية خارج النقرة زيادة الصفات الكاثودية خارج النقرة سيحفز الصفات الأنودية داخلها .
العوامل المؤثرة على التآكل النقري :
1- تركيب المحلول
2- سرعة الوسط
3- عوامل تعدينية
ب- تآكل الشق Crevice Corrosion
يسمى هذا النوع من التآكل في بعض المراجع بالتآكل المغطى أو تآكل الجيب.وهو تآكل موضعي شديد يحصل في المناطق الضيقة والمحصورة من سطح المعدن ( الجيوب والشقوق ) وهو مصاحب للمناطق التي تكون بها حركة المحيط قليلة جداً أو محيط غير متحرك مثل المناطق الواقعة تحت العطاء أو الواقعة تحت الترسبات التي تترسب على السطح من قشور وأوساخ وبين سطحي المعدنين المرتبطين بواسطة مسامير الربط .
جـ- التآكل الخيطي Filiform Corrosion
من التآكلات الموضعية التي تحصل على سطح المعدن المطلي بطلاء معدني أو طلاء عضوي وتحت طبقة الطلاء ويسمى هذا النوع من التآكل في بعض المراجع بالتآكل تحت السطح Underfilm Corrosion وبسبب شكله الخيطي سمي بالتآكل الخيطي وهو شائع الحدوث في أوعية العلب الحافظة للمواد الغذائية عند تعرضها للجو .
لوحظ هذا النوع من التآكل على الفولاذ والألمنيوم والمغنيسيوم المطلي بالقصدير والفضة والذهب والفوسفات والخزف والأصباغ . وهو من التآكلات الغريبة التصرف فهو لا يأكل المعدن بعمق ويدمره بل يؤثر على السطح ويتحرك بشكل خيوط على طول وعرض السطح كما أنه لا يؤثر على طبقة الطلاء وبذلك فهو لا يؤثر على محتوى العلبة ولا يلوثها ولكنه يؤثر على الشكل فقط .
التوقيع :

أحمد عصام كيالي
kaiyali غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 27-05-2008, 02:55 AM   #4
kaiyali
مشرف بيت الأسئلة وكيمياء المرحلة الجامعية
 





مشاركات المدونة: 1
kaiyali على طريق التميز و النجاح
افتراضي تابع/ انواع التآكل

4- التآكل ما بين الحبيبات Intergranual Corrosion
المعادن والسبائك عبارة عن محاليل صلبة تذوب مكوناتها ذات النسب القليلة ( المذاب ) في المكون ذو النسب الكبيرة ( المذيب ) . لو تأملنا التركيب الكيميائي للفولاذ الذي لا يصدأ SS لوجدناه متكون من معدن الحديد بصورة رئيسية بالإضافة إلى معدن الكروم بنسبة ( 11- 30% ) والنيكل بسبة ( 1-30% ) مع نسب قليلة من الكربون والتيتانيوم والمنجنيز والسليكون والمولبيديوم ومعادن أخرى بنسب ضئيلة حسب نوعية السبائك إن مقاومة هذه المعادن لمحيط التآكل مختلفة بل إن أحد أهداف عملية التسبيك هو إضافة معادن للحديد تتصرف كأنود بالنسبة للحديد فتحميه من التآكل وتحمي نفسها من التآكل وبنتائج التآكل المتكونة بالإضافة لإضفاء مواصفات ميكانيكية إضافية من ليونة وتحمل الطرق والسحب وغير ذلك من صفات .
هناك ثلاث طرق رئيسية يمكن بها التخلص من هذا النوع من التآكلات وهي :
1- التبريد السريع لمناطق اللحام Quenching وهذا لا ينفع مع بعض السبائك
2- إضافة عناصر لها القابلية على تكوين كربيدات أسرع من الكروم أو ما يسمى بمثبتات الكروم Chrome Stabilizer
3- تقليل الكربون في السبيكة أو استخدام سبائك منخفضة الكربون .
5- تآكل الانفصال Corrosion Partining
الانفصال أو ما يسمى أحيانا بالترشيح الانتقائي Slective Leaching وهو إزالة أو خروج أحد مكونات السبيكة من المحلول الصلب وانفصاله عن باقي المكونات مثل انفصال الزنك عن سبيكة البراص Brass ( سبيكة من النحاس والخارصين ) بعملية تسمى Dezincification أو انفصال نزع الحديد والألمنيوم والكوبالت والكروم عن سبائكهم بعمليات تسمى Dechromification Decobaltification Dealuminumification على التوالي .
هناك آليتين تفسران ظاهرة انفصال الزنك من البراص تفترض الأولى ذوبان الزنك بسبب التآكل أو بسبب الحرارة المسلطة عليه وخروجه من جسم السبيكة تاركاً مكانه فجوات ضمن الشبكة البلورية للسبيكة تساعد في تحرك باقي الزنك وتجمعه في أماكن محددة وتلاقي هذه الفرضية بعض الاعتراضات بسبب صعوبة إمكانية حصولها للسبائك ذات السمك العالي أما الآلية الثانية فتفترض حصول الانفصال على ثلاث مراحل :
أ- ذوبان الزنك في السبيكة.
ب- بقاء الزنك في المحلول
جـ - النحاس يطلي السبيكة مرة أخرى .

6- التآكل الذي يسببه الهيدروجين Hydrogen Damage
غاز الهيدروجين من الغازات الصناعية المهمة وهو يتولد في الصناعات النفطية بسبب تكسر الهيدروكربونات عند درجات حرارة عالية وفي التكسير الحراري المستخدمة لتحسين نوعية وقود السيارات كما يتولد من تأثير الأحماض على المعادن مثل الحديد أو القواعد على معادن أخرى مثل الألمنيوم حسب المعادلات التالية :

كما يتولد من عمليات الحماية الكاثودية أو تفاعلات اختزال أيون الهيدرونيوم عند الكاثود وهناك أسباب أخرى لتوليد هذا الغاز إن الهيدروجين من الغازات الخطرة جداً في الصناعة لأنه سهل الاشتعال والانفجار إذا خلط مع الهواء بنسب معينة .
إن غاز الهيدروجين المتكون من التفاعلات أعلاه يمر دائما بحالة ذرية قبل تحوله إلى الحالة الجزيئية :


إن الحالة الذرية للهيدروجين مع أنها غير مستقرة كيميائياً حيث أن عمر استقرارها قليل جداً ولها صفات فيزيائية هذه الصفات تسبب تآكلات أو أضرار تسمى تآكلات الهيدروجين أو أضرار الهيدروجين وهي أربع
أنواع :
1- لفح الهيدروجين Hydrogen Blistering
2- هشاشة السبائك بسبب الهيدروجين Hydrogen Embrittlement
3- إزالة الكربون من تركيب المعدن Decarborization
4- تفاعلات ذرة الهيدروجين Attack Hydrogen
التوقيع :

أحمد عصام كيالي
kaiyali غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 27-05-2008, 02:57 AM   #5
kaiyali
مشرف بيت الأسئلة وكيمياء المرحلة الجامعية
 





مشاركات المدونة: 1
kaiyali على طريق التميز و النجاح
افتراضي تابع/ انواع التآكل الاسباب والاضرار والحماية

7- التآكل الاجهادي Stress Corrosion
ويسمى عند بعض الباحثين بالتآكل الاجهادي الإنكساري Corrosion Cracking Stress
وهو تآكل موضعي يظهر بشكل شق بسيط على سطح المعدن ثم يتحول إلى شق عميق يكسر للتركيب المعدني ، ويكون باقي السطح خالي من التآكلات ويحدث هذا النوع من التآكل في جميع المعادن تقريباً بسبب الاجهادات الميكانيكية والحرارة المسلطة على سطح المعدن أو بسبب هشاشة المعدن وفقدان صفة الليونة بسبب تأثيرات الهيدروجين أو بسبب تأثيرات المحيط على المعدن .
تتعرض جميع المعادن تقريباً للتآكل الاجهادي ولكن لكل معدن محيط مختلف مثلاً يتعرض الحديد والفولاذ المقاوم للتآكل الاجهادي في محيط هيدروكسيد الصوديوم القوي أو الكلوريدات ولكن لايتآكل في محيط غاز أو محلول الأمونيا أو حامض الكبريتيك أو النيتريك بينما يتآكل البراص ( من سبائك النحاس ) تآكلاً أجهاديا بسبب محيط غاز الأمونيا أو محلوله .
إن أهم العوامل المؤثرة في إحداث التآكل الاجهادي هي درجة الحرارة والتركيب الكيميائي للمحيط الآكل والتركيب الكيميائي للمعدن المأكول ومقدار الإجهاد المسلط وطول فترة التسليط كما يؤثر الشكل البلوري للمعدن ووجود مسافات ما بين الحبيبات .
العوامل التي تؤدي إلى التآكل :
أولا - عوامل داخلية ترجع إلى الفلز نفسه
ثانيا - عوامل خارجية ترجع إلى الوسط المحيط بالفلز
أولا - العوامل الداخلية للتآكل :
أ- اختلاف تركيب الفلز من موضع لآخر
حيث معظم الفلزات في حياتنا تحتوي على شوائب فلزية أو لا فلزية ( السبائك ) والتي أثناء صناعتها يصعب توزيع هذه العناصر بصورة متجانسة تماما وبذلك تتكون خلايا جلفانية موضعية يتآكل فيها القطب الأقل في جهد الاختزال .
ب- اختلا ف حجم بلورات الفلز :
قد يحدث أثناء صناعة الفلز أن يتم تبريد أجزاء منه أسرع من الأخرى , مما يؤدي إلى اختلاف في حجم البلورات المتكونة
فالبلورات الصغيرة بشكل عام أنشط من البلورات الكبيرة , تصبح هذه الأجزاء انودا في خلايا جلفانية كاثودها المناطق المجاورة ذات البلورات الكبيرة .
جـ - الإجهاد والتعرض للقوى الخارجية :
قد يحدث أثناء التصنيع أو النقل أو التشكيل أن تتعرض مناطق من الفلز لقوى خارجية , كالقص أو الثني , فتعتبر هذه المناطق أنشط من غيرها حيث يصبح انودا في خلايا جلفانية موضعية
د- اتصال فلز بغيره من الفلزات :
أحيانا عند استخدام الفلزات في الحياة قد يتم توصيل فلز مع آخر ( مسامير - لحام ) فيؤدي ذلك إلى تكون خلايا جلفانية موضعية يتآكل الفلز الأنشط
ثانيا العوامل الخارجية للتآكل :
1- الماء
يعتبر عاملا أساسيا في إحداث التآكل ويقصد بالماء في أي حالة من حالاته , ففي الأوساط الجافة فان الفلزات لا تتآكل تقريبا , ولذلك فإن درجة رطوبة الهواء مهم في التآكل .
والماء يكون الوسط الالكتروليتي اللازم لتكوين الخلايا الجلفانية .
وفي عمليات تآكل الفلزات في الهواء يكون الماء هو العامل المحدد لمعدل التآكل .
2- الأكسجين :
عامل أساسي آخر لحدوث التآكل سواء في الهواء أو في الأوساط المائية , ويلعب الأكسجين دورا رئيسا في التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الخلايا الجلفانية الموضعية , وفي الأوساط المائية يكون الأكسجين هو العامل المحدد لمعدل التآكل .
فلكي يحدث تآكل يكفي أن يوجد هذان العاملان حتى ولو كان الفلز نقيا , فالفلزات تمتز الهواء على سطحها فإذا حدث أن كان تركيز الأكسجين حول نقطة معينة من الفلز أعلى منه حول نقطة أخرى , فان ذلك يؤدي إلى تكون خلايا جلفانية يكون الفلز هو الانود فيها والأكسجين هو الكاثود ( لارتفاع جهد اختزاله )
3- ثاني أكسيد الكربون :
يعتبر دور ثاني أكسيد الكربون في التآكل ثانويا , ومعظم المياه الطبيعية تحتوي على هذا الغاز حيث يذوب مكونا حمض الكربونيك الذي يتأين:


فهو بذلك يزيد من حموضة الماء ( يقلل من قيمة الأس الهيدروجيني ) وزيادة تركيز كاتيون الهيدروجين يزيد من التآكل .
4- الأملاح :
تعتبر الأملاح خاصة الكلوريدات من العوامل المساعدة في عملية تآكل الفلزات حيث تساعد على تكوين المحلول الالكتروليتي المساعد على تكوين الخلايا الجلفانية ويمكن ملاحظة ذلك في المنشآت الحديدية المجاورة للمناطق البحرية .
5- غازات الكبريت :
وأهمها غاز ثاني أكسيد الكبريت SO2 وكبريتيد الهيدروجين H2S يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الماء بشدة مكونا حمض الكبريتوز الذي يتأين:


ولا تأتي خطورته في قدرته على زيادة تركيز كاتيونات الهيدروجين في المحلول فقط , بقدر مساعدته على اختزال الأكسجين الذائب في الماء وتكوين أنيون الكبريتات ذو التأثير الأقوى


أما غاز كبريتيد الهيدروجين فهو من الغازات النشطة كيميائيا حيث يمكنه أن يتفاعل مباشرة مع كثير من الفلزات مما يؤدي إلى تآكلها
6- غاز كلوريد الهيدروجين :
غاز كلوريد الهيدروجين الجاف لا يعتبر عاملا تآكلي أما إذا وجد عند درجة معينة من الرطوبة فانه يصبح عاملا مساعدا قويا للتآكل.
أضرار التآكل :
يمكن عرض أهم الأضرار الناتجة عن التآكل بالنقاط التالية :
1- فقدان الخواص الميكانيكية وتغبر في الأبعاد :
يؤدي تآكل الفلز إلى تغير في إبعاده والتي تؤدي إلى تغير في خواصه الميكانيكية من مثل قابليته للتحمل أو مرونته وبالتالي تعرضه للتشويه اللدن أو المرن وقد يؤدي التآكل إلى حصول الكسر الهش والسريع
2- المظهر :
حيث يظهر الفلز المتعرض للتآكل في مظهر سيئ وبذلك يتوجب طلائه بشكل دائم
3-التلوث :
يحدث التلوث بفعل نواتج التآكل إلى تنتقل إلى الوسط المحيط به من مثل تلوث المنتجات الغذائية التي تحفظ في علب معدنية
4- أضرار اقتصادية :
حيث يسبب التآكل في كثير من الأحيان إلى توقف المصانع أو مصافي النفط وكذلك يؤدي إلى ارتفاع تكلفة الصيانة فكثير حيث يؤدي التآكل إلى تبديل القطع بعد فترة من الاستخدام كما أن الإجراءات التي تتخذ للحماية من التآكل تعتبر من العوامل الاقتصادية الإضافية
5- زيادة نسبة المخاطر وفقدان السلامة :
فعند عدم اخذ الاحتياطات والوقاية الكافية لحماية المنشآت من التآكل تحدث في كثير من الأحيان كوارث من مثل تسرب المواد الخطرة من مثل الغازات السامة والأحماض المركزة والمواد القابلة للاشتعال أو المواد المشعة وفي بعض الأحيان يؤدي التآكل الاجهادي إلى انهيار منشأ أو تحول مادة غير خطرة إلى مادة خطرة صحية أو مادة متفجرة و تلوث مياه الشرب نتيجة تآكل الأنابيب أو الخزانات.
حماية الفلزات من التآكل :
لا توجد طريقة محددة لحماية الفلزات من التآكل فلكل نوع من أنواعه طريقة خاصة به وذلك للوقاية منه اعتمادا على طبيعة التآكل ومسبباته . إلا أن هناك طرق تقليديه عامة تستخدم للوقاية من التآكل نذكر منها :
أولا : طرق تعتمد على تغطية الفلز وعزله عن الوسط المحيط به ومنها
أ- التغطية بالفلزات : يتم اختيار فلز أنشط لتغطية الفلز الأقل نشاطا
و تعتبر عملية الجلفانية من أقدم عمليات الطلاء المعدني لحماية الحديد من الصدأ ويستعمل لذلك فلز الخارصين والقصدير لهذا الغرض ,
وتكون هذه العناصر ( كل على حدة ) غشاء سطحيا شديد التماسك يكون القطب الانود في الخلية الجلفانية فيتآكل بدلا من الحديد .
وهناك عدة طرق لتحضير الحديد المجلفن منها طلي الحديد بقصديرات الصوديومNa2SnO3 .
ب- التغطية بالمواد العضوية :
يتكون هذا النوع من الطلاء من مساحيق أصباغ عضوية عالقة في زيت تجفيف من مثل زيت بذر الكتان Linseed oil وهو مركب عضوي غير مشبع يتفاعل مع الأكسجين الجوي مكونا ما يسمى بالبيروكسيدات العضوية التي تعمل كمواد حافزة لتكوين غشاء صلب ومرن يحيط بالفلز ويقيه من التآكل .
ثانيا: باستخدام مانعات التآكل :
مانعات التآكل مواد كيميائية ( عضوية وغير عضوية ) تضاف إلى المادة المراد حمايتها فتؤدي إلى تكوين طبقة عازلة توقف عملية التآكل ومن أنواعها :
أ- مانعات القطب الموجب : تعمل على تقليل أو منع حدوث التفاعلات الكيميائية عند القطب الموجب بصورة مباشرة وذلك عن طريق تكوين غشاء واق يعزل القطب الموجب عن وسط التفاعل . ومن أمثلة هذه المواد السيليكات والكرومات والفوسفات والبورات .
ب - مانعات القطب السالب : وهي مواد تعمل على تكوين راسب معين على سطح القطب السالب فتحد من نشاطه . فمثلا يمكن التحكم في تآكل الحديد في الماء بإضافة احد أملاح المغنيسيوم أو القصدير إلى وسط التفاعل , فيتكون راسب من هيدروكسيد المغنيسيوم أو القصدير على سطح الحديد يحميه من التآكل .
ثالثا : الحماية الكاثودية :
يمكن حماية الفلز بجعله كاثودا وذلك بطريقتين :
أ- بتوصيله بالقطب السالب لمصدر تيار كهربائي خارجي , مما يعكس التفاعلات الحادثة عن الأقطاب وتستخدم هذه الطريقة في حماية المنشآت المائية , أما القطب الموجب فهو أي قطب آخر يلقى في الماء إلى جانب المنشأة فيتآكل ويسمى القطب المضحى به .
ب- بتوصيله بفلز آخر أكثر نشاطا منه يدفن بجانبه في التربة أو يلقى بالماء فتتكون خلية جلفانية يكون في الفلز المراد حمايته هو الكاثود والفلز الآخر هو الانود فتحدث عملية الاختزال للعوامل المؤكسدة على سطح الكاثود بالالكترونات التي تنتقل إليه من الانود الذي يتآكل بدلا عنه ويسمى بالقطب الدفين من مثل حماية المنشآت النفطية أو السفن بتوصيلها أجسامها المصنوعة من الحديد بقطع من الخارصين أو المغنيسيوم .
التوقيع :

أحمد عصام كيالي
kaiyali غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 17-11-2013, 12:46 AM   #6
heart dreamer
عزيز وغالي
 




heart dreamer على طريق التميز و النجاح
افتراضي

ممكن اعرف المرجع المأخوذ منو الكلام دا
heart dreamer غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 17-11-2013, 05:02 PM   #7
العامريالكيميائ
كيميائي فعّال
 





العامريالكيميائ على طريق التميز و النجاح
افتراضي

رائع
اقتباس:
الكاتب : kaiyali عرض المشاركة
7- التآكل الاجهادي Stress Corrosion
ويسمى عند بعض الباحثين بالتآكل الاجهادي الإنكساري Corrosion Cracking Stress
وهو تآكل موضعي يظهر بشكل شق بسيط على سطح المعدن ثم يتحول إلى شق عميق يكسر للتركيب المعدني ، ويكون باقي السطح خالي من التآكلات ويحدث هذا النوع من التآكل في جميع المعادن تقريباً بسبب الاجهادات الميكانيكية والحرارة المسلطة على سطح المعدن أو بسبب هشاشة المعدن وفقدان صفة الليونة بسبب تأثيرات الهيدروجين أو بسبب تأثيرات المحيط على المعدن .
تتعرض جميع المعادن تقريباً للتآكل الاجهادي ولكن لكل معدن محيط مختلف مثلاً يتعرض الحديد والفولاذ المقاوم للتآكل الاجهادي في محيط هيدروكسيد الصوديوم القوي أو الكلوريدات ولكن لايتآكل في محيط غاز أو محلول الأمونيا أو حامض الكبريتيك أو النيتريك بينما يتآكل البراص ( من سبائك النحاس ) تآكلاً أجهاديا بسبب محيط غاز الأمونيا أو محلوله .
إن أهم العوامل المؤثرة في إحداث التآكل الاجهادي هي درجة الحرارة والتركيب الكيميائي للمحيط الآكل والتركيب الكيميائي للمعدن المأكول ومقدار الإجهاد المسلط وطول فترة التسليط كما يؤثر الشكل البلوري للمعدن ووجود مسافات ما بين الحبيبات .
العوامل التي تؤدي إلى التآكل :
أولا - عوامل داخلية ترجع إلى الفلز نفسه
ثانيا - عوامل خارجية ترجع إلى الوسط المحيط بالفلز
أولا - العوامل الداخلية للتآكل :
أ- اختلاف تركيب الفلز من موضع لآخر
حيث معظم الفلزات في حياتنا تحتوي على شوائب فلزية أو لا فلزية ( السبائك ) والتي أثناء صناعتها يصعب توزيع هذه العناصر بصورة متجانسة تماما وبذلك تتكون خلايا جلفانية موضعية يتآكل فيها القطب الأقل في جهد الاختزال .
ب- اختلا ف حجم بلورات الفلز :
قد يحدث أثناء صناعة الفلز أن يتم تبريد أجزاء منه أسرع من الأخرى , مما يؤدي إلى اختلاف في حجم البلورات المتكونة
فالبلورات الصغيرة بشكل عام أنشط من البلورات الكبيرة , تصبح هذه الأجزاء انودا في خلايا جلفانية كاثودها المناطق المجاورة ذات البلورات الكبيرة .
جـ - الإجهاد والتعرض للقوى الخارجية :
قد يحدث أثناء التصنيع أو النقل أو التشكيل أن تتعرض مناطق من الفلز لقوى خارجية , كالقص أو الثني , فتعتبر هذه المناطق أنشط من غيرها حيث يصبح انودا في خلايا جلفانية موضعية
د- اتصال فلز بغيره من الفلزات :
أحيانا عند استخدام الفلزات في الحياة قد يتم توصيل فلز مع آخر ( مسامير - لحام ) فيؤدي ذلك إلى تكون خلايا جلفانية موضعية يتآكل الفلز الأنشط
ثانيا العوامل الخارجية للتآكل :
1- الماء
يعتبر عاملا أساسيا في إحداث التآكل ويقصد بالماء في أي حالة من حالاته , ففي الأوساط الجافة فان الفلزات لا تتآكل تقريبا , ولذلك فإن درجة رطوبة الهواء مهم في التآكل .
والماء يكون الوسط الالكتروليتي اللازم لتكوين الخلايا الجلفانية .
وفي عمليات تآكل الفلزات في الهواء يكون الماء هو العامل المحدد لمعدل التآكل .
2- الأكسجين :
عامل أساسي آخر لحدوث التآكل سواء في الهواء أو في الأوساط المائية , ويلعب الأكسجين دورا رئيسا في التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الخلايا الجلفانية الموضعية , وفي الأوساط المائية يكون الأكسجين هو العامل المحدد لمعدل التآكل .
فلكي يحدث تآكل يكفي أن يوجد هذان العاملان حتى ولو كان الفلز نقيا , فالفلزات تمتز الهواء على سطحها فإذا حدث أن كان تركيز الأكسجين حول نقطة معينة من الفلز أعلى منه حول نقطة أخرى , فان ذلك يؤدي إلى تكون خلايا جلفانية يكون الفلز هو الانود فيها والأكسجين هو الكاثود ( لارتفاع جهد اختزاله )
3- ثاني أكسيد الكربون :
يعتبر دور ثاني أكسيد الكربون في التآكل ثانويا , ومعظم المياه الطبيعية تحتوي على هذا الغاز حيث يذوب مكونا حمض الكربونيك الذي يتأين:


فهو بذلك يزيد من حموضة الماء ( يقلل من قيمة الأس الهيدروجيني ) وزيادة تركيز كاتيون الهيدروجين يزيد من التآكل .
4- الأملاح :
تعتبر الأملاح خاصة الكلوريدات من العوامل المساعدة في عملية تآكل الفلزات حيث تساعد على تكوين المحلول الالكتروليتي المساعد على تكوين الخلايا الجلفانية ويمكن ملاحظة ذلك في المنشآت الحديدية المجاورة للمناطق البحرية .
5- غازات الكبريت :
وأهمها غاز ثاني أكسيد الكبريت SO2 وكبريتيد الهيدروجين H2S يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الماء بشدة مكونا حمض الكبريتوز الذي يتأين:


ولا تأتي خطورته في قدرته على زيادة تركيز كاتيونات الهيدروجين في المحلول فقط , بقدر مساعدته على اختزال الأكسجين الذائب في الماء وتكوين أنيون الكبريتات ذو التأثير الأقوى


أما غاز كبريتيد الهيدروجين فهو من الغازات النشطة كيميائيا حيث يمكنه أن يتفاعل مباشرة مع كثير من الفلزات مما يؤدي إلى تآكلها
6- غاز كلوريد الهيدروجين :
غاز كلوريد الهيدروجين الجاف لا يعتبر عاملا تآكلي أما إذا وجد عند درجة معينة من الرطوبة فانه يصبح عاملا مساعدا قويا للتآكل.
أضرار التآكل :
يمكن عرض أهم الأضرار الناتجة عن التآكل بالنقاط التالية :
1- فقدان الخواص الميكانيكية وتغبر في الأبعاد :
يؤدي تآكل الفلز إلى تغير في إبعاده والتي تؤدي إلى تغير في خواصه الميكانيكية من مثل قابليته للتحمل أو مرونته وبالتالي تعرضه للتشويه اللدن أو المرن وقد يؤدي التآكل إلى حصول الكسر الهش والسريع
2- المظهر :
حيث يظهر الفلز المتعرض للتآكل في مظهر سيئ وبذلك يتوجب طلائه بشكل دائم
3-التلوث :
يحدث التلوث بفعل نواتج التآكل إلى تنتقل إلى الوسط المحيط به من مثل تلوث المنتجات الغذائية التي تحفظ في علب معدنية
4- أضرار اقتصادية :
حيث يسبب التآكل في كثير من الأحيان إلى توقف المصانع أو مصافي النفط وكذلك يؤدي إلى ارتفاع تكلفة الصيانة فكثير حيث يؤدي التآكل إلى تبديل القطع بعد فترة من الاستخدام كما أن الإجراءات التي تتخذ للحماية من التآكل تعتبر من العوامل الاقتصادية الإضافية
5- زيادة نسبة المخاطر وفقدان السلامة :
فعند عدم اخذ الاحتياطات والوقاية الكافية لحماية المنشآت من التآكل تحدث في كثير من الأحيان كوارث من مثل تسرب المواد الخطرة من مثل الغازات السامة والأحماض المركزة والمواد القابلة للاشتعال أو المواد المشعة وفي بعض الأحيان يؤدي التآكل الاجهادي إلى انهيار منشأ أو تحول مادة غير خطرة إلى مادة خطرة صحية أو مادة متفجرة و تلوث مياه الشرب نتيجة تآكل الأنابيب أو الخزانات.
حماية الفلزات من التآكل :
لا توجد طريقة محددة لحماية الفلزات من التآكل فلكل نوع من أنواعه طريقة خاصة به وذلك للوقاية منه اعتمادا على طبيعة التآكل ومسبباته . إلا أن هناك طرق تقليديه عامة تستخدم للوقاية من التآكل نذكر منها :
أولا : طرق تعتمد على تغطية الفلز وعزله عن الوسط المحيط به ومنها
أ- التغطية بالفلزات : يتم اختيار فلز أنشط لتغطية الفلز الأقل نشاطا
و تعتبر عملية الجلفانية من أقدم عمليات الطلاء المعدني لحماية الحديد من الصدأ ويستعمل لذلك فلز الخارصين والقصدير لهذا الغرض ,
وتكون هذه العناصر ( كل على حدة ) غشاء سطحيا شديد التماسك يكون القطب الانود في الخلية الجلفانية فيتآكل بدلا من الحديد .
وهناك عدة طرق لتحضير الحديد المجلفن منها طلي الحديد بقصديرات الصوديومNa2SnO3 .
ب- التغطية بالمواد العضوية :
يتكون هذا النوع من الطلاء من مساحيق أصباغ عضوية عالقة في زيت تجفيف من مثل زيت بذر الكتان Linseed oil وهو مركب عضوي غير مشبع يتفاعل مع الأكسجين الجوي مكونا ما يسمى بالبيروكسيدات العضوية التي تعمل كمواد حافزة لتكوين غشاء صلب ومرن يحيط بالفلز ويقيه من التآكل .
ثانيا: باستخدام مانعات التآكل :
مانعات التآكل مواد كيميائية ( عضوية وغير عضوية ) تضاف إلى المادة المراد حمايتها فتؤدي إلى تكوين طبقة عازلة توقف عملية التآكل ومن أنواعها :
أ- مانعات القطب الموجب : تعمل على تقليل أو منع حدوث التفاعلات الكيميائية عند القطب الموجب بصورة مباشرة وذلك عن طريق تكوين غشاء واق يعزل القطب الموجب عن وسط التفاعل . ومن أمثلة هذه المواد السيليكات والكرومات والفوسفات والبورات .
ب - مانعات القطب السالب : وهي مواد تعمل على تكوين راسب معين على سطح القطب السالب فتحد من نشاطه . فمثلا يمكن التحكم في تآكل الحديد في الماء بإضافة احد أملاح المغنيسيوم أو القصدير إلى وسط التفاعل , فيتكون راسب من هيدروكسيد المغنيسيوم أو القصدير على سطح الحديد يحميه من التآكل .
ثالثا : الحماية الكاثودية :
يمكن حماية الفلز بجعله كاثودا وذلك بطريقتين :
أ- بتوصيله بالقطب السالب لمصدر تيار كهربائي خارجي , مما يعكس التفاعلات الحادثة عن الأقطاب وتستخدم هذه الطريقة في حماية المنشآت المائية , أما القطب الموجب فهو أي قطب آخر يلقى في الماء إلى جانب المنشأة فيتآكل ويسمى القطب المضحى به .
ب- بتوصيله بفلز آخر أكثر نشاطا منه يدفن بجانبه في التربة أو يلقى بالماء فتتكون خلية جلفانية يكون في الفلز المراد حمايته هو الكاثود والفلز الآخر هو الانود فتحدث عملية الاختزال للعوامل المؤكسدة على سطح الكاثود بالالكترونات التي تنتقل إليه من الانود الذي يتآكل بدلا عنه ويسمى بالقطب الدفين من مثل حماية المنشآت النفطية أو السفن بتوصيلها أجسامها المصنوعة من الحديد بقطع من الخارصين أو المغنيسيوم .
العامريالكيميائ غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 19-11-2013, 12:15 AM   #8
رنين مكة
عزيز وغالي
 
الصورة الرمزية لـ رنين مكة
 




رنين مكة على طريق التميز و النجاح
افتراضي

ممكن معلومات عن تآكل السفن وطرق الوقاية , والخ . .
رنين مكة غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 10-02-2014, 09:43 AM   #9
بسمة هادئة
عزيز وغالي
 
الصورة الرمزية لـ بسمة هادئة
 




بسمة هادئة على طريق التميز و النجاح
افتراضي

وانا كمان بحب أضيف صوتى لصوت رنين مكة وفى انتظار الإجابة
بسمة هادئة غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 15-02-2014, 08:05 PM   #10
الملكة
سوبر كيميائي
 
الصورة الرمزية لـ الملكة
 





الملكة على طريق التميز و النجاح
افتراضي

شكرا عي الجهد
التوقيع :
يرفع الله اللذين آمنو منكم واللذين أوتو العلم درجات




الملكة غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 07-04-2014, 06:18 PM   #11
Chemstar
سوبر كيميائي
 
الصورة الرمزية لـ Chemstar
 




Chemstar على طريق التميز و النجاح
افتراضي

بوركت ......موضوع رائع
التوقيع :



Do not impossible in front of Hero and chemstar
Chemstar غير متصل   رد مع اقتباس
قديم 10-04-2014, 01:30 AM   #12
طالب للعلوم
كيميائي نشط
 




طالب للعلوم على طريق التميز و النجاح
افتراضي

شرح ممتاز بارك الله بك
طالب للعلوم غير متصل   رد مع اقتباس
إضافة رد


زوار هذا الموضوع الآن : 2 (0 عضو و 2 ضيف)
 
أدوات الموضوع

ضوابط المشاركة
غير مصرّح لك بنشر موضوع جديد
غير مصرّح لك بنشر ردود
غير مصرّح لك برفع مرفقات
غير مصرّح لك بتعديل مشاركاتك

وسوم vB : نشيط
كود [IMG] : نشيط
كود هتمل : خامل

الانتقال السريع


التوقيت حسب جرينتش +3. الساعة الآن 02:54 PM.







Powered by: vBulletin® Version 3.8.7 Copyright ©2000-2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Translated By vBulletin®Club©2002-2014
Ads Management Version 3.0.1 by Saeed Al-Atwi