קורוזיה גלווני

קורוזיה גלווני הוא תהליך כימי כי הוא מובן

לפני למעלה מ -200 שנה, הפריגטה הימית הבריטית איבדה את יריעות הנחושת שלה בגלל הקורוזיה המהירה של מסמרי הברזל ששימשו לחיזוק הנחושת לגוף. זו קורוזיה מהירה התרחשה בגלל תהליך כימי שנקרא קורוזיה גלווני.

קורוזיה גלוונית יכולה להתרחש רק כאשר שתי מתכות שונות אלקטרוכימית קרובות זו לזו וגם שקועות בנוזל אלקטרוליטי (כגון מי מלח).

כאשר זה קורה, מתכות ואלקטרוליט ליצור תא גלווני. לתא יש אפקט של קורוזיה של מתכת אחת על חשבון השני.

במקרה של אזעקה, ברזל היה קורוז על חשבון הנחושת. רק שנתיים לאחר חיבור לוחות הנחושת, מסמרי הברזל ששימשו לאחסון הנחושת על צדה התחתון של האונייה כבר היו מקולקלים קשות וגרמו ליריעות הנחושת ליפול.

איך עובד גלווני קורוזיה

מתכות וסגסוגות מתכת כל בעלי פוטנציאל אלקטרודה שונים. הפוטנציאל אלקטרודות הם מדד יחסי של נטייה של מתכת להיות פעיל אלקטרוליט נתון. יותר פעיל, או אצילי פחות, מתכת הוא סביר יותר היא ליצור אנודה (אלקטרודה טעונה חיובי) בסביבה אלקטרוליטי. פחות פעיל, או אצילי מתכת, כך גדל הסיכוי ליצור קתודה (אלקטרודה טעונה שלילית) כאשר באותה סביבה.

אלקטרוליט פועל כצינור להעברה יון, יונים מתכת נעים מן האנודה אל הקתודה. מתכת האנודה, כתוצאה מכך, מתפתחת מהר יותר ממה שהיא היתה עושה, בעוד המתכת הקתודית מתפתחת לאט יותר, ובמקרים מסוימים, לא יכולה לשאוב כלל.

במקרה של אזעקה , המתכת של אצילות גדולה יותר (נחושת) פעלה כקתודה, בעוד ברזל אצילי פחות פעל כמו האנודה.

יונים ברזל אבדו על חשבון הנחושת, ובסופו של דבר וכתוצאה מכך הידרדרות מהירה של הציפורניים.

כיצד להגן על קורוזיה גלווני

עם ההבנה הנוכחית שלנו של קורוזיה גלווני, ספינות מתכת מותקנת עכשיו עם 'אנודות קורבן', אשר לשחק שום תפקיד ישיר במבצע של הספינה, אבל לשמש כדי להגן על מרכיבי המבנה של כלי השיט. אנודות קורבן עשויים לעתים קרובות אבץ ומגנזיום , מתכות עם פוטנציאל אלקטרודה נמוך מאוד. כמו קורבנות להקריב להתפורר ולהידרדר הם חייבים להיות מוחלפים.

כדי להבין מה מתכת יהפוך אנודה אשר יפעל כמו קתודה בסביבות אלקטרוליטי, עלינו להבין את האצילות של מתכות או פוטנציאל אלקטרודה. זה נמדד בדרך כלל ביחס אלקטרודות רגיל Calomel (SCE).

רשימה של מתכות, מסודרים לפי הפוטנציאל האלקטרודה (אצילות) במי ים זורמים ניתן לראות בטבלה שלהלן.

כמו כן יש לציין כי קורוזיה גלוונית לא מתרחשת רק במים. תאים גלווניים יכולים ליצור בכל אלקטרוליט, כולל אוויר לח או אדמה, וסביבות כימיות.

סדרה גלוונית בים זורם

מצב יציב אלקטרודה פוטנציאל חומר, וולט
(חצי רווי Calomel Cell)
גרָפִיט +0.25
פְּלָטִינָה +0.15
זירקוניום -0.04
סוג 316 נירוסטה (פסיבי) -0.05
סוג 304 נירוסטה (פסיבי) -0.08
Monel 400 -0.08
Hastelloy C -0.08
טִיטָן Br 0.1
כסף -0.13
סוג 410 נירוסטה (פסיבי) -0.15
סוג 316 נירוסטה (פעיל) -0.18
ניקל -0.2
סוג 430 נירוסטה (פסיבי) 22 פתוח
סגסוגת נחושת 715 (70-30 קופרו ניקל) -0.25
סגסוגת נחושת 706 (90-10 קופרו ניקל) Ine הצ
סגסוגת נחושת 443 (אדמירליות פליז) -0.29
G ברונזה -0.31
סגסוגת נחושת 687 (פליז אלומיניום) -0.32
נְחוֹשֶׁת -0.36
סגסוגת 464 (הצי פליז פליז) -0.4
סוג 410 נירוסטה (פעיל) -0.52
סוג 304 נירוסטה (פעיל) -0.53
סוג 430 נירוסטה (פעיל) -0.57
פלדת פחמן -0.61
ברזל יצוק -0.61
אלומיניום 3003-H -0.79
אָבָץ .1.03

מקור: ASM מדריך, Vol. 13, קורוזיה של טיטניום ו טיטניום סגסוגות, עמ '. 675.