صدأ الحديد مركب ينتج عن تفاعل الحديد مع

الاكسجين .

الصدأ هو الاسم الشائع لأكسيد الحديد وهو حين يتفاعل الحديد مع الأوكسجين، كما أن أكثر أشكال الصدأ شيوعًا هو الطلاء المحمر الذي يشكل رقائق فوق الحديد والصلب (Fe2O3) ، ولكن الصدأ يظهر أيضًا في شكل ألوان أخرى بما في ذلك الأصفر والبني والبرتقالي وحتى الأخضر فقد تعكس هذه الألوان المختلفة التركيبات الكيميائية المختلفة للصدأ كما يدل الصدأ تحديدًا على أكاسيد الحديد أو سبائك الحديد ، مثل الفولاذ وأن أكسدة المعادن الأخرى لها أسماء أخرى.[1]

نظرًا لأن الحديد والأكسجين لكل منهما شحنة معاكسة ، فإنهما ينجذبان إلى بعضهما البعض، مثل مغناطيسين وحين يتحدا ، فقد تسمى الأكسدة والتفاعل الكيميائي الناتج هو نتاج تكوين أكسيد الحديدي أو الصدأ، في العادة ما يكون لونه أحمر أو أسود وغالبًا ما تكون عملية الصدأ سريعة في وجود ظروف معينة حيث مثل التعرض للملح وللأحماض لالمواد الكيميائية وفي التغيرات في درجة الحرارة.[2]

العلاجات المضادة للتآكل وصدأ الحديد

هناك طرق لشركات تصنيع المعادن لحماية قطع العمل الحديدية من الصدأ، فالجلفنة ، على سبيل المثال تعتبر تطبيق الزنك على سطح الحديد وهي تعمل كطبقة الزنك كحاجز بين الحديد والبيئة المحيطة به ونتيجة لهذا، لا تتلامس مثلاً المكواة مع الهواء أو الرطوبة ومع بقاء طبقة الزنك سليمة فيجب ألا يصدأ الحديد المجلفن.

كذلك المعالجة المضادة للتآكل الشائعة الأخرى للحديد هي الطلاء السطحي من خلال الطلاء السطحي الذي يحتوي على ترسب النيكل أو الكروم وهذا نظرًا لأن النيكل والكروم لا يحتويان على الحديد، فإنهما ليسا معرضان للصدأ كما يعد طلاء السطح معالجة أكثر تعقيدًا ضد التآكل، ولكنه فعال جداً في الحد من

صدأ الحديد

.

يمكن لأمر بسيط مثل طلاء سطح الحديد أن يحمي من الصدأ كما هو الحال مع الجلفنة، فإن الطلاء يكون حاجزًا على سطح الحديد فيخلق وجود الطلاء حاجزًا بين المكواة والبيئة المحيطة بها، ومع هذا، فإن الجانب السلبي لطلاء الحديد هو أنه لا يستمر طويلاً مثل المعالجات السطحية الأخرى.

يمكن أن يتسبب استخدام الحديد المطاوع بدلاً من الحديد النقي أيضًا لحماية من الصدأ، كما يحتوي الحديد المطاوع على نسبة كربون أعلى من الحديد النقي ، ومع توفر المزيد من الكربون ، فإنه يحمي بشكل أفضل من الصدأ، ومع هذا، يمكن أن يصدأ الحديد النقي والحديد المطاوع والحديد الزهر مع التعرض للرطوبة أو الهواء.[3]

طرق فعالة لتجنب الصدأ

استخدام السبائك.
تطبيق الزيت.
تطبيق طلاء جاف.
طلاء المعدن.
التخزين بشكل صحيح.
الجلفنة.
طبقة من المغنتيت فوق المعدن.
طلاء المسحوق.
تغليف بالـ VCI.

استخدام السبائك:

يعتبر استخدام السبائك مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ومن أحد أكثر الطرق انتشاراً لمنع الصدأ أو إبطائه فالفولاذ المقاوم للصدأ ليس مناسبًا أو اقتصاديًا لكل التطبيقات، ولكنه سيعمل مع الكثير من التطبيقات.

تطبيق الزيت:

يساهم طلاء الزيت على منع الصدأ أو إبطائه ، لأنه يحد من الرطوبة من الوصول إلى الحديد في المعدن، ومع هذا، قد يكون السطح الزيتي مشكلة بالنسبة لبعض الأدوات أو الآلات ويطرح مخاوف بيئية وصحة الإنسان.

تطبيق طلاء جاف:

منتجات خاصة وقائية من الصدأ جافة بدون بقايا وتشكل حاجزًا واقيًا على الأجزاء المعدنية والمعدات. هذه فعالة للمنتجات المستخدمة في الشحن، التخزين وأكثر من هذا.

طلاء المعدن:

الطلاء الجيد سيققل

من الصدأ

بوقف الرطوبة من الوصول إلى المعدن.

التخزين بشكل صحيح:

قم بتخزين الأجزاء المعدنية أو المنتجات في منطقة منخفضة الرطوبة ، أو داخل بيئة يتم التحكم فيها بدرجة الحرارة والرطوبة لإبطاء الصدأ بشكل ملحوظ، كما أن استعمال عوامل التجفيف في هذا التخزين مفيد أيضًا.

الجلفنة:

جلفنة هي التغطية للحديد أو للفولاذ بالزنك للحماية من الصدأ، يتآكل الزنك بمعدل أبطأ كثيراً من الحديد أو الفولاذ ، لهذا فهو فعال للغاية في إبطاء الصدأ.

طبقة من المغنتيت فوق المعدن:

تكون هذه العملية طبقة من المغنتيت على المعدن لمنع الصدأ فيجب تزييت المعدن بانتظام للحفاظ على مقاومة الصدأ، وسوف يتحول الحديد إلى اللون الأزرق أو الأسود في هذه العملية.

طلاء المسحوق:

طبقة من الأكريليك أو الفينيل أو الإيبوكسي أو مواد أخرى توقف الرطوبة من الوصول إلى المعدن ، وبالتالي تمنع الصدأ.

تغليف VCI:

مثبطات التآكل البخاري (VCI) تعتبر نوع من المركبات الكيميائية التي عند نقعها في مواد تغليف متنوعة، تقي المعادن من خلال انبعاث أبخرة للقضاء على الصدأ بمساحة هواء مغلقة لمنع التآكل على سطح معدني.[4]

المشكلات الشائعة المرتبطة بالصدأ

يجعل هيكل الحديد ضعيف.
تلف الأجزاء الميكانيكية.
ضعف المظهر العام.
تطوير الاحتكاك.
انخفاض قيمة إعادة بيع الأشياء.
سوء توصيل الكهرباء.
ضعف الجاذبية المغناطيسية.

ربما تكون أكبر مشكلة من الصدأ في العناصر المعدنية هي الضعف الهيكلي ومع تآكل المعدن بشكل كبير، يصبح أضعف فيستبدل الصدأ المعدن القوي النقي بمسحوق قشاري فالصدأ خطير في المكونات المعدنية اللازمة لدعم الهياكل كما يحتاج نمو الصدأ إلى التوقف في هياكل السيارات والجسور ومكونات البناء أو يمكن أن يعرض هؤلاء الذين يستعملون هذه العناصر للخطر.

الصدأ قد ينتشر إذا لم يتم إصلاحه بطريقة معين ينتشر الصدأ الذي نشأ في أي جسم مثل السيارة إلى المكونات الميكانيكية داخل الهيكل ويوقف المركبات من العمل بشكل سليم كما يحتاج الصدأ إلى الإصلاح قبل أن ينتشر للأجزاء الميكانيكية ويسبب مشاكل إضافية قد تفسد المكونات الميكانيكية الحيوية مثل محرك السيارة أو ناقل الحركة.

الصدأ يغير مظهر المكونات المعدنية فيستبدل الصدأ المظهر الأملس للمعدن بسطح خشن غير منتظم كما يؤدي الصدأ أيضًا لتغيير لون سطح الأجسام المعدنية كما يكتسب المعدن الصدأ لونًا محمرًا أو برتقاليًا فالصدأ على الأجزاء المعدنية يعتبر عيب جمالي كما يمكن أن يقلل الصدأ بشكل كبير من ظهور عناصر مثل السيارات والأسوار المعدنية والبوابات والدرابزين.

يمكن أن يكون الصدأ مشكلة خاصة في الأجزاء المعدنية المتحركة فالمعدن العادي أملس وينزلق ضد المكونات المعدنية الأخرى بأقل احتكاك ولأن الصدأ يكون سطحًا خشنًا ، فإنه يمكن أن يحد من حركة المكونات المعدنية ضد بعضها البعض ويكون هناك احتكاكًا فهذا يمكن أن يجعل الأنظمة الميكانيكية أقل كفاءة كما يزيل إصلاح الصدأ الاحتكاك الناتج عن التآكل ويعيد الحركة الحرة والفعالة للأنظمة الميكانيكية.

يمكن أن يحد الصدأ بشدة من قيمة إعادة بيع المركبات نتيجة لمشاكل الجمالية والهيكلية التي يؤدي لها، ولهذا فإن إصلاح الصدأ على المركبات يرفع بشكل كبير من قيمة إعادة بيع المركبات، وقد يكسب مالكو المركبات الذين يرغبون في بيع سيارتهم المزيد من المال من بيع أو تداول سيارتهم إذا قاموا بإصلاح أي صدأ عليها قبل التخلص منها.

المعدن يدخل بتصميم الكثير من قطع المعدات لتوصيل الكهرباء نتيجة لمكانته كعازل جيد وفي حين أن المعدن العادي هو موصل جيد للكهرباء، فإن المعدن الصدأ لا يوصل الكهرباء بكفاءة كما يعيد إصلاح الصدأ الكفاءة إلى المعدات الكهربائية المعدنية عن طريق استعادة قدرة المعدن الصدأ على توصيل الكهرباء.

في الكثير من قطع المعدات، يتم تسخير قوة المغناطيسية لتنفيذ المهام الميكانيكية ولهذا فإن زيادة الصدأ في المكونات المعدنية يضعف الجاذبية المغناطيسية.[5]