صدأ الحديد
هو تآكل سطح الحديد نتيجة حدوث أكسدة للحديد مما يسبب تآكل أسياخ حديد التسليح.
وتنتج ماده جديدة عديمة الفائدة حجمها أكبر من حجم الحديد نفسه 3 مرات مما يسبب حدوث إجهادات داخلية على الخرسانة وتنتج الشروخ وتكون شروخ ظاهره وكبيرة نسبيا.
ويعرف التأكل بعدة أشكل هي إنحلال المعدن بسبب تفاعله مع الوسط الذي يتعرض له أو فشل المعدن بأي سبب غير السبب الميكانيكي أو يعرف أحياناً بأنه العملية العكسية لإستخلاص المعدن من خاماته والتآكل فشل يصيب سطح المعدن ينتج بسبب عوامل كيميائية أو بسبب عوامل كيميائية تساعدها عوامل ميكانيكية متوفرة في الوسط الذي يعمل فيه المعدن.
المسبب الاساسى للتآكل هو تكون خلايا للتآكل Corrosion Cells تنتج عن وجود فرق جهد كهربائي بين المناطق المختلفة للسطح المعدني حيث تتآكل السطوح الحديدية للهياكل المعدنية والانابيب والمعدات الحديدية عموما عند تماس سطوحها بالتربة او الماء نتيجة لحدوث تفاعلات كيمياوية مصحوبة بسريان الالكترونات (اي سريان للتيار الكهربائي) لذا يمكن القول بأن عملية التآكل هي عملية كهروكيميائية تؤدي إلى فقدان اجزاء من معدن الحديد وبالتالي تآكل السطح المعرض للتربة او الماء او حتى المعرض للجو الرطب حيث تتكون خلية جلفانية.
• يكون سريان الالكترونات من المنطقة الكاثودية Cathodic Area إلى المنطقة الانودية Anodic Area من خلال التربة او الماء الحيط بالهيكل المعدني, ان اتجاه التيار الكهربائي يكون من المنطقة الانودية إلى المنطقة الكاثودية خلال التربة او المحيط المائي (المحلول).
• الالكترونات التي تتولد نتيجة فقدان ذرات الحديد للاكترنات وتحويلها إلى ايون الحديد الموجب.
• تتحد ايونات الحديد مع ايونات OH لينتج Ferric Hydroxide Fe(OH)3 وهو الصدأ الاعتيادي Rust.
• الاللكترونات الواصلة عبر المعدن إلى الكاثود تتحد مع آيونات الهيدروجين الذي يتحرر عند الكاثود.
يلاحظ ان الحديد يتم فقدانه من سطح الانود حيث يتحول باستمرار إلى صدأ بينما ولايحدث ذلك على سطح الكاثود.
لو قمنا بغمس قطبين من معدنين مختلفين مثل الزنك و النحاس مثلا في محلول موصل للكهرباء وربطنا بينهما بسلك فأنه يتولد عن ذلك تيار كهربائي يسري من الزنك إلى النحاس داخل المحلول ويكمل دورته خلال السلك الواصل بينهما.
تعرف هذه الخلية الكهربائية باسم خلية جلفاني نسبة إلى مكتشفها العالم الإيطالي جلفاني ويسمى القطب الذي يخرج منه التيار إلى المحلول "أنود"، ويسمى القطب الذي يستقبل التيار "كاثود"، ويترتب على سريان التيار في الخلية حدوث تأكل على الأنود بينما يبقى الكاثود سليما ويترسب على سطحه طبقة خفيفة من الهيدروجين لو بقيت على سطحه لأحدثت استقطابا في الخلية تتلاشى معه شدة التيار في الخلية ومن ثم تتوقف عملية التآكل ولكن تحدث عند الكاثود تفاعلات كيمياوية تمنع مثل هذا الاستقطاب فيستمر سريان التيار في الخلية وتستمر عملية تآكل الانود وتتوقف عملية التآكل على الأنود على ثلاثة عوامل:
• نوع مادة الأنود.
• شدة التيار.
• المدة التي يستمر فيها سريان التيار.
مثلا – يتآكل الحديد بمعدل (9) كيلو جرام إذا سرى منه أمبير واحد لمدة عام.
هو تآكل سطح الحديد نتيجة حدوث أكسدة للحديد مما يسبب تآكل أسياخ حديد التسليح.
وتنتج ماده جديدة عديمة الفائدة حجمها أكبر من حجم الحديد نفسه 3 مرات مما يسبب حدوث إجهادات داخلية على الخرسانة وتنتج الشروخ وتكون شروخ ظاهره وكبيرة نسبيا.
ويعرف التأكل بعدة أشكل هي إنحلال المعدن بسبب تفاعله مع الوسط الذي يتعرض له أو فشل المعدن بأي سبب غير السبب الميكانيكي أو يعرف أحياناً بأنه العملية العكسية لإستخلاص المعدن من خاماته والتآكل فشل يصيب سطح المعدن ينتج بسبب عوامل كيميائية أو بسبب عوامل كيميائية تساعدها عوامل ميكانيكية متوفرة في الوسط الذي يعمل فيه المعدن.
المسبب الاساسى للتآكل هو تكون خلايا للتآكل Corrosion Cells تنتج عن وجود فرق جهد كهربائي بين المناطق المختلفة للسطح المعدني حيث تتآكل السطوح الحديدية للهياكل المعدنية والانابيب والمعدات الحديدية عموما عند تماس سطوحها بالتربة او الماء نتيجة لحدوث تفاعلات كيمياوية مصحوبة بسريان الالكترونات (اي سريان للتيار الكهربائي) لذا يمكن القول بأن عملية التآكل هي عملية كهروكيميائية تؤدي إلى فقدان اجزاء من معدن الحديد وبالتالي تآكل السطح المعرض للتربة او الماء او حتى المعرض للجو الرطب حيث تتكون خلية جلفانية.
• يكون سريان الالكترونات من المنطقة الكاثودية Cathodic Area إلى المنطقة الانودية Anodic Area من خلال التربة او الماء الحيط بالهيكل المعدني, ان اتجاه التيار الكهربائي يكون من المنطقة الانودية إلى المنطقة الكاثودية خلال التربة او المحيط المائي (المحلول).
• الالكترونات التي تتولد نتيجة فقدان ذرات الحديد للاكترنات وتحويلها إلى ايون الحديد الموجب.
• تتحد ايونات الحديد مع ايونات OH لينتج Ferric Hydroxide Fe(OH)3 وهو الصدأ الاعتيادي Rust.
• الاللكترونات الواصلة عبر المعدن إلى الكاثود تتحد مع آيونات الهيدروجين الذي يتحرر عند الكاثود.
يلاحظ ان الحديد يتم فقدانه من سطح الانود حيث يتحول باستمرار إلى صدأ بينما ولايحدث ذلك على سطح الكاثود.
لو قمنا بغمس قطبين من معدنين مختلفين مثل الزنك و النحاس مثلا في محلول موصل للكهرباء وربطنا بينهما بسلك فأنه يتولد عن ذلك تيار كهربائي يسري من الزنك إلى النحاس داخل المحلول ويكمل دورته خلال السلك الواصل بينهما.
تعرف هذه الخلية الكهربائية باسم خلية جلفاني نسبة إلى مكتشفها العالم الإيطالي جلفاني ويسمى القطب الذي يخرج منه التيار إلى المحلول "أنود"، ويسمى القطب الذي يستقبل التيار "كاثود"، ويترتب على سريان التيار في الخلية حدوث تأكل على الأنود بينما يبقى الكاثود سليما ويترسب على سطحه طبقة خفيفة من الهيدروجين لو بقيت على سطحه لأحدثت استقطابا في الخلية تتلاشى معه شدة التيار في الخلية ومن ثم تتوقف عملية التآكل ولكن تحدث عند الكاثود تفاعلات كيمياوية تمنع مثل هذا الاستقطاب فيستمر سريان التيار في الخلية وتستمر عملية تآكل الانود وتتوقف عملية التآكل على الأنود على ثلاثة عوامل:
• نوع مادة الأنود.
• شدة التيار.
• المدة التي يستمر فيها سريان التيار.
مثلا – يتآكل الحديد بمعدل (9) كيلو جرام إذا سرى منه أمبير واحد لمدة عام.
