صدأ الحديد وكيفية التغلب عليه
الصدأ
يعدّ الصدأ العدوّ الأول للحديد، فهو يجعل من الحديد ذي القوة الجبارة والمعدن الشديد الذي يتحمل أكبر الأوزان، معدناً كهلاً ضعيفاً لا يقوى حتى على حمل نفسه، ويتكوّن الصدأ نتيجة تعرّض الحديد إلى الماء أو الرطوبة وتعرّضه المباشر للهواء، فينشأ عن ذلك تفاعل كيميائي بين جزيئات الحديد المعروفة كيميائياً برمز Fe مع ذرات الأوكسجين الموجودة في الهواء والماء والمعروف كيميائياً برمز O، لينتج هذا التفاعل مادةً جديدةً اسمها أُكسيد الحديد المعروفة بضعفها وملمسها الخشن وعدم تماسك جزيئاتها، وأكسيد الحديد موجود بعدة صيغ فمنه الثئائي والثلاثي.[١]
طرق حماية الحديد من الصدأ
يعمل أكسيد الحديد على إضعاف الحديد بالإضافة فهو كالمرض المعدي، إذا أصاب جزء منه يعمل على نقل المرض إلى الأجزاء الأخرى، أما الطرق المستخدمة لحماية المعادن من الصدأ وعملية التأكسد تتمثل في التالي:[٢]
- يضاف إليه عدّة معادن أخرى لحمايته من الصدأ، مثل: الكروم، والنيكل، لإنتاج الستانليس ستيل المقاوم للصدأ.
- يضاف إلى بعض المعادن كالألمنيوم طبقة خارجية تسمّى الأغلفة الأكسيدية باستخدام عوامل مؤكسدة قوية، مثل المحلول المائي لصودا كاوية، بالإضافة إلى محاليل ساخنة من الفوسفات الحامضية للحديد والمنغنيز، وتعدّ هذه الطبقة الخارجية مصدر أمان وحفظ للمعدن الموجود في الوسط وتقوم بحفظه من الصدأ والتآكل.
- استخدام الطلاء أو الدهان الخاص المقاوم للصدأ، وينصح بطلاء الحديد من فترة إلى أخرى لحمايته من الصدأ
- تغطية الحديد بطبقة من البلاستيك الحراري الذي يكون كالجلد على الجسم ولا يسمح للهواء أو الرطوبة بملامسة الحديد الأمر الذي يمنع عملية التفاعل بين جزيئات الحديد وجزيئات الأكسجين
- تغطية الحديد بمعدن آخر منصهر مقاوم للصدأ فيستخدم النحاس المنصهر المقاوم للصدأ لتكوين طبقةٍ خارجية للحديد فيقوم بحمايته.
- الوقاية الكهربائية؛ إذ يستخدم التيار الكهربائي لحماية الحديد من عمليه الأكسدة، إذ يمرّر في الجزء المراد حمايته تياراً كهربائياً باستمرار ويكون مصدر التيار الكهربائي إمّا من بطارية ذات جهد عالٍ أو من مولدات الطاقة وتستخدم هذه الطريقة لحماية أنابيب وخزّانات النفط.
أضرار الصدأ
للصدأ أضرارٌ مختلفة منها:[٣]
- أضرارٌ اقتصادية: إذ يعمل الصدأ على تعطيل المصاعد والادراج الكهربائية إذ لم يتم حمايتها بالشكل الصحيح، فيجب عندها تغيير قطعٍ كثيرةً من المصعد أو الدرج الكهربائي الأمر الذي يحتاج وقتًا طويلاً وأيدي عاملةٍ مهرةَ وذو خبرةٍ، بالإضافة إلى التكلفةِ العاليةِ للصيانة
- تشوّه المظهر الخارجي: فأغلب واجهات المنازل والمحلات التجارية مصنوعة من الحديد كالبوابات والشبابيك والأبواب، فعندما تصدأ هذه الواجهات يؤدّي تآكل الحديد إلى تشوّه مظهرها الخارجي ويجعلهُ غيرُ مرغوبٍ للنفس.
- تغيّر الطبيعة الكيميائية للحديد: أي يسبب تلوثه، وبهذا فإنّ أغلب المنتجاتِ الغذائيةِ والمشروباتِ تحفظُ في علبٍ من الحديد، فعندما يصاب الحديد بالصدأ فإنّه يتفاعل مع المادةِ الموجودةِ داخل العلبة ويؤدي إلى تلفها وتلوّثها ويجعلها غيرَ صالحةٍ للاستخدام.
- حصول كوارثَ في المنازلِ والجسور: فعند عدم الأخذ بإجراءات الوقاية ضدّ الصدأ فإنّ الجسور المبنية من الحديد سوف تفقد قوتها مع الزمن بسبب التآكل بفعل الصدأ وسقوطها لعدم تحملها للأوزان الثقيلة التي تمر فوقها.
المراجع
- ↑ “How does rust work?”, science.howstuffworks.com, Retrieved 2018-6-9. Edited.
- ↑ “HOW TO PREVENT RUST”, www.metalsupermarkets.com,2015-7-31، Retrieved 2018-6-9. Edited.
- ↑ “Q & A: Effects of rust”, van.physics.illinois.edu,2010-12-13، Retrieved 2018-6-9. Edited.