خوردگی فلزات چیست 

خوردگی به تخریب یا پوسیدگی تدریجی مواد (معمولاً فلزات) گفته می‌شود که بر اثر واکنش‌های شیمیایی با محیط اطرافشان اتفاق می‌افتد. این واکنش‌ها معمولاً شامل اکسیداسیون فلزات توسط اکسیژن، رطوبت یا سایر مواد خورنده است.

عوامل موثر در خوردگی فلزات

خوردگی فلزات یک فرایند پیچیده است که تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد. درک این عوامل برای پیشگیری و کنترل خوردگی بسیار مهم است. در زیر به برخی از مهم‌ترین عوامل مؤثر در خوردگی فلزات اشاره می‌کنیم:
1. جنس فلز:
فعالیت شیمیایی: فلزات مختلف، فعالیت شیمیایی متفاوتی دارند. فلزات فعال‌تر (مانند سدیم و پتاسیم) به راحتی با محیط اطراف واکنش می‌دهند و دچار خوردگی می‌شوند، در حالی که فلزات نجیب‌تر (مانند طلا و پلاتین) مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند.
ساختار کریستالی: ساختار کریستالی فلز نیز می‌تواند بر مقاومت آن در برابر خوردگی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، فلزاتی که ساختار کریستالی منظم‌تری دارند، معمولاً مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند.
ناخالصی‌ها: وجود ناخالصی‌ها در فلز می‌تواند باعث افزایش خوردگی شود. این ناخالصی‌ها می‌توانند به عنوان نقاط شروع برای خوردگی عمل کنند.
2. محیط:
* ترکیب شیمیایی: محیط خورنده (مانند اسیدها، بازها، نمک‌ها و رطوبت) می‌تواند به طور قابل توجهی بر سرعت و نوع خوردگی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، محیط‌های اسیدی می‌توانند باعث خوردگی یکنواخت فلزات شوند، در حالی که محیط‌های حاوی یون کلرید می‌توانند باعث خوردگی حفره‌ای شوند.
دما: افزایش دما معمولاً سرعت واکنش‌های شیمیایی را افزایش می‌دهد و در نتیجه سرعت خوردگی را نیز افزایش می‌دهد.
فشار: افزایش فشار نیز می‌تواند سرعت خوردگی را افزایش دهد.
جریان سیال: جریان سیال (مانند آب یا هوا) می‌تواند با افزایش سرعت انتقال مواد خورنده به سطح فلز، سرعت خوردگی را افزایش دهد.
3. عوامل مکانیکی:
تنش: تنش‌های مکانیکی (مانند کشش، فشار و خمش) می‌توانند باعث تسریع خوردگی شوند. به عنوان مثال، خوردگی تنشی زمانی رخ می‌دهد که فلز تحت تنش مکانیکی و در معرض محیط خورنده قرار داشته باشد.
سایش: سایش می‌تواند با از بین بردن لایه‌های محافظ روی سطح فلز، باعث افزایش خوردگی شود.
 عوامل میکروبی:
میکروارگانیسم‌ها: برخی از میکروارگانیسم‌ها (مانند باکتری‌ها و قارچ‌ها) می‌توانند با تولید مواد شیمیایی خورنده، باعث خوردگی فلزات شوند. این نوع خوردگی به عنوان خوردگی میکروبی شناخته می‌شود.
5. زمان:
مدت زمان: هرچه فلز بیشتر در معرض محیط خورنده قرار داشته باشد، میزان خوردگی بیشتر خواهد بود.
درک این عوامل و نحوه تأثیر آنها بر خوردگی فلزات، برای انتخاب مواد مناسب، طراحی سازه‌ها و تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی، و اجرای روش‌های پیشگیری و کنترل خوردگی بسیار مهم است.

انواع خوردگی فلزات و روش های جلوگیری از آن

خوردگی فلزات انواع مختلفی دارد که در زیر به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم:

خوردگی یکنواخت:

خوردگی یکنواخت (Uniform Corrosion) یکی از رایج‌ترین انواع خوردگی است که در آن سطح فلز به طور یکنواخت و همگن دچار خوردگی می‌شود. به عبارت دیگر، خوردگی به طور مساوی در سراسر سطح فلز پخش می‌شود و هیچ ناحیه خاصی بیشتر از سایر نواحی دچار خوردگی نمی‌شود.

ویژگی‌های خوردگی یکنواخت:

خوردگی به صورت یکنواخت در سراسر سطح فلز پخش می‌شود.
هیچ ناحیه خاصی از فلز بیشتر از سایر نواحی دچار خوردگی نمی‌شود.
معمولاً به راحتی قابل تشخیص است.
سرعت خوردگی معمولاً پایین است.
خسارت ناشی از آن معمولاً قابل پیش‌بینی است.

عوامل مؤثر در خوردگی یکنواخت:

محیط خورنده: محیط‌های اسیدی یا قلیایی می‌توانند باعث خوردگی یکنواخت فلزات شوند.
دما: افزایش دما معمولاً سرعت خوردگی را افزایش می‌دهد.
غلظت مواد خورنده: افزایش غلظت مواد خورنده در محیط می‌تواند سرعت خوردگی را افزایش دهد.
جنس فلز: برخی از فلزات بیشتر از سایر فلزات در معرض خوردگی یکنواخت قرار دارند.

روش‌های جلوگیری از خوردگی یکنواخت:

انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلزی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی در محیط مورد نظر داشته باشد.
پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های محافظ مانند رنگ، روغن، گریس و پوشش‌های فلزی (مانند گالوانیزه کردن).
حفاظت کاتدی: استفاده از یک فلز قربانی (آند) برای محافظت از فلز اصلی (کاتد).
مهارکننده‌های خوردگی: اضافه کردن مواد شیمیایی به محیط خورنده برای کاهش سرعت خوردگی.
کنترل شرایط محیطی: کنترل دما، رطوبت و سایر عوامل محیطی برای کاهش سرعت خوردگی.

مثال‌هایی از خوردگی یکنواخت:

زنگ زدن فولاد در معرض رطوبت و هوا.
خوردگی لوله‌های آب در محیط‌های اسیدی.
خوردگی مخازن ذخیره مواد شیمیایی در محیط‌های خورنده.
نکات مهم:
خوردگی یکنواخت اگرچه معمولاً سرعت پایینی دارد، اما می‌تواند در طول زمان باعث تخریب قطعات و سازه‌ها شود.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی یکنواخت از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی یکنواخت جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.

خوردگی حفره‌ای:

خوردگی حفره‌ای (Pitting Corrosion) نوعی خوردگی موضعی است که در آن حفره‌های کوچکی روی سطح فلز ایجاد می‌شود. این حفره‌ها می‌توانند بسیار ریز و حتی میکروسکوپی باشند، اما در عین حال می‌توانند به سرعت رشد کرده و باعث تخریب قطعه شوند.

ویژگی‌های خوردگی حفره‌ای:

خوردگی به صورت موضعی و در نقاط خاصی از سطح فلز رخ می‌دهد.
حفره‌های ایجاد شده می‌توانند بسیار ریز و یا نسبتاً بزرگ باشند.
حفره‌ها معمولاً عمق بیشتری نسبت به قطر خود دارند.
سرعت خوردگی در حفره‌ها می‌تواند بسیار بالا باشد.
خسارت ناشی از آن معمولاً غیرقابل پیش‌بینی است.

عوامل مؤثر در خوردگی حفره‌ای:

محیط خورنده: محیط‌های حاوی یون کلرید (مانند آب دریا و محلول‌های نمکی) می‌توانند باعث خوردگی حفره‌ای فلزات شوند.
دما: افزایش دما معمولاً سرعت خوردگی را افزایش می‌دهد.
عیوب سطحی: وجود عیوب سطحی مانند خراش‌ها، ترک‌ها و ناخالصی‌ها می‌تواند به عنوان نقاط شروع برای خوردگی حفره‌ای عمل کند.
جنس فلز: برخی از فلزات مانند فولاد زنگ نزن در شرایط خاصی مستعد خوردگی حفره‌ای هستند.

روش‌های جلوگیری از خوردگی حفره‌ای:

انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلزی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی حفره‌ای در محیط مورد نظر داشته باشد.
پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های محافظ مانند رنگ، روغن، گریس و پوشش‌های فلزی (مانند گالوانیزه کردن).
حفاظت کاتدی: استفاده از یک فلز قربانی (آند) برای محافظت از فلز اصلی (کاتد).
مهارکننده‌های خوردگی: اضافه کردن مواد شیمیایی به محیط خورنده برای کاهش سرعت خوردگی.
کنترل شرایط محیطی: کنترل دما، رطوبت و سایر عوامل محیطی برای کاهش سرعت خوردگی.

مثال‌هایی از خوردگی حفره‌ای:

خوردگی لوله‌های آب در محیط‌های حاوی یون کلرید.
خوردگی مخازن ذخیره مواد شیمیایی در محیط‌های خورنده.
خوردگی قطعات فلزی در معرض آب دریا.
نکات مهم:
خوردگی حفره‌ای می‌تواند بسیار خطرناک باشد، زیرا می‌تواند باعث تخریب سریع قطعات و سازه‌ها شود.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی حفره‌ای از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی حفره‌ای جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.* خوردگی

خوردگی گالوانیکی:

خوردگی گالوانیکی (Galvanic Corrosion) نوعی از خوردگی است که زمانی رخ می‌دهد که دو فلز مختلف در حضور یک الکترولیت با یکدیگر در تماس باشند. در این حالت، یکی از فلزات (آند) دچار خوردگی می‌شود، در حالی که فلز دیگر (کاتد) محافظت می‌شود.

شرایط لازم برای خوردگی گالوانیکی:

دو فلز مختلف: دو فلز با پتانسیل الکتریکی متفاوت باید وجود داشته باشد.
الکترولیت: یک محیط رسانا (مانند آب، محلول نمک یا اسید) باید وجود داشته باشد تا یون‌ها بتوانند بین دو فلز حرکت کنند.
تماس الکتریکی: دو فلز باید به نحوی با یکدیگر در تماس باشند تا الکترون‌ها بتوانند از آند به کاتد جریان یابند.

فرآیند خوردگی گالوانیکی:

فلز فعال‌تر (آند) تمایل بیشتری به از دست دادن الکترون‌ها دارد و در نتیجه اکسید می‌شود و دچار خوردگی می‌شود.
فلز نجیب‌تر (کاتد) الکترون‌ها را از آند دریافت می‌کند و از خوردگی محافظت می‌شود.
جریان الکتریکی بین دو فلز در الکترولیت برقرار می‌شود.

عوامل مؤثر در خوردگی گالوانیکی:

اختلاف پتانسیل الکتریکی: هرچه اختلاف پتانسیل بین دو فلز بیشتر باشد، سرعت خوردگی گالوانیکی بیشتر خواهد بود.
نسبت سطح آند به کاتد: هرچه سطح آند کوچکتر و سطح کاتد بزرگتر باشد، خوردگی آند شدیدتر خواهد بود.
ترکیب الکترولیت: نوع و غلظت الکترولیت می‌تواند بر سرعت خوردگی گالوانیکی تأثیر بگذارد.
دما: افزایش دما معمولاً سرعت خوردگی را افزایش می‌دهد.

روش‌های جلوگیری از خوردگی گالوانیکی:

انتخاب فلزات مناسب: از ترکیب فلزاتی که اختلاف پتانسیل الکتریکی زیادی با یکدیگر دارند، خودداری کنید.
جدا کردن فلزات: از مواد عایق برای جدا کردن دو فلز از یکدیگر استفاده کنید.
پوشش‌دهی: فلز آند را با یک پوشش محافظ (مانند رنگ یا پوشش فلزی) بپوشانید.
حفاظت کاتدی: از یک فلز قربانی (آند) برای محافظت از فلز اصلی (کاتد) استفاده کنید.
استفاده از مهارکننده‌های خوردگی: به محیط الکترولیت مواد شیمیایی اضافه کنید که سرعت خوردگی را کاهش دهند.

مثال‌هایی از خوردگی گالوانیکی:

خوردگی پرچ‌های فولادی در بدنه آلومینیومی کشتی‌ها.
خوردگی لوله‌های فولادی در تماس با شیرآلات برنجی.
خوردگی قطعات فلزی در تماس با بتن مسلح.
نکات مهم:
خوردگی گالوانیکی می‌تواند باعث تخریب سریع قطعات و سازه‌ها شود.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی گالوانیکی از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی گالوانیکی جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.
خوردگی بین دانه‌ای: این نوع خوردگی در مرز بین دانه‌های فلز رخ می‌دهد و می‌تواند باعث تضعیف و شکست قطعه شود. این نوع خوردگی معمولاً در فلزات حساس به عملیات حرارتی رخ می‌دهد.

خوردگی تنشی:

خوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking یا SCC) نوعی از خوردگی است که در آن فلز تحت تأثیر همزمان تنش کششی و محیط خورنده قرار می‌گیرد. این نوع خوردگی می‌تواند منجر به ترک خوردن و شکست ناگهانی قطعات فلزی شود، حتی اگر تنش اعمال شده کمتر از حد استحکام تسلیم فلز باشد.

شرایط لازم برای خوردگی تنشی:

تنش کششی: فلز باید تحت تنش کششی قرار داشته باشد. این تنش می‌تواند ناشی از بارهای خارجی، تنش‌های پسماند (مانند تنش‌های ناشی از جوشکاری یا تغییر شکل) یا تمرکز تنش (مانند وجود سوراخ یا شیار) باشد.
محیط خورنده: فلز باید در معرض یک محیط خورنده خاص قرار داشته باشد. این محیط می‌تواند شامل اسیدها، بازها، نمک‌ها، رطوبت یا سایر مواد شیمیایی باشد.
فلز حساس: فلز باید به خوردگی تنشی حساس باشد. برخی از فلزات و آلیاژها (مانند فولادهای زنگ نزن آستنیتی در شرایط خاص) بیشتر از سایرین در معرض خوردگی تنشی قرار دارند.

فرآیند خوردگی تنشی:

تنش کششی باعث ایجاد ترک‌های ریز در سطح فلز می‌شود.
محیط خورنده به داخل ترک‌ها نفوذ می‌کند و باعث پیشروی خوردگی می‌شود.
ترک‌ها به تدریج رشد می‌کنند و در نهایت منجر به شکست قطعه می‌شوند.

عوامل مؤثر در خوردگی تنشی:

میزان تنش: هرچه تنش کششی بیشتر باشد، سرعت خوردگی تنشی بیشتر خواهد بود.
نوع محیط خورنده: نوع و غلظت مواد خورنده در محیط می‌تواند بر سرعت خوردگی تنشی تأثیر بگذارد.
جنس فلز: فلزات مختلف مقاومت‌های متفاوتی در برابر خوردگی تنشی دارند.
دما: افزایش دما معمولاً سرعت خوردگی تنشی را افزایش می‌دهد.

روش‌های جلوگیری از خوردگی تنشی:

کاهش تنش: با کاهش تنش‌های اعمال شده یا تنش‌های پسماند، می‌توان از خوردگی تنشی جلوگیری کرد.
انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلزی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی تنشی در محیط مورد نظر داشته باشد.
تغییر محیط خورنده: با تغییر محیط خورنده یا کاهش غلظت مواد خورنده، می‌توان از خوردگی تنشی جلوگیری کرد.
پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های محافظ (مانند رنگ یا پوشش فلزی) می‌تواند از خوردگی تنشی جلوگیری کند.
حفاظت کاتدی: استفاده از یک فلز قربانی (آند) برای محافظت از فلز اصلی (کاتد) می‌تواند از خوردگی تنشی جلوگیری کند.

مثال‌هایی از خوردگی تنشی:

ترک خوردن لوله‌های نفت و گاز در محیط‌های حاوی سولفید هیدروژن.
شکست پیچ و مهره‌ها در سازه‌های تحت تنش و در معرض رطوبت.
ترک خوردن قطعات فلزی در نیروگاه‌های هسته‌ای.
نکات مهم:
خوردگی تنشی می‌تواند بسیار خطرناک باشد، زیرا می‌تواند منجر به شکست ناگهانی و غیرمنتظره قطعات و سازه‌ها شود.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی تنشی از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی تنشی جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.

خوردگی خستگی:

خوردگی خستگی (Corrosion Fatigue) نوعی از خوردگی است که در آن فلز تحت تأثیر همزمان بارگذاری سیکلی (تکراری) و محیط خورنده قرار می‌گیرد. این نوع خوردگی می‌تواند منجر به ترک خوردن و شکست قطعات فلزی شود، حتی اگر تنش اعمال شده کمتر از حد استحکام تسلیم فلز باشد.

شرایط لازم برای خوردگی خستگی:

بارگذاری سیکلی: فلز باید تحت بارگذاری سیکلی (تکراری) قرار داشته باشد. این بارگذاری می‌تواند شامل تنش‌های کششی و فشاری متناوب، خمش، پیچش یا ارتعاش باشد.
محیط خورنده: فلز باید در معرض یک محیط خورنده خاص قرار داشته باشد. این محیط می‌تواند شامل اسیدها، بازها، نمک‌ها، رطوبت یا سایر مواد شیمیایی باشد.

فرآیند خوردگی خستگی:

بارگذاری سیکلی باعث ایجاد ترک‌های ریز در سطح فلز می‌شود.
محیط خورنده به داخل ترک‌ها نفوذ می‌کند و باعث پیشروی خوردگی می‌شود.
ترک‌ها به تدریج رشد می‌کنند و در نهایت منجر به شکست قطعه می‌شوند.

عوامل مؤثر در خوردگی خستگی:

دامنه تنش: هرچه دامنه تنش (اختلاف بین حداکثر و حداقل تنش) بیشتر باشد، سرعت خوردگی خستگی بیشتر خواهد بود.
تعداد سیکل‌های بارگذاری: هرچه تعداد سیکل‌های بارگذاری بیشتر باشد، احتمال شکست قطعه بیشتر خواهد بود.
نوع محیط خورنده: نوع و غلظت مواد خورنده در محیط می‌تواند بر سرعت خوردگی خستگی تأثیر بگذارد.
جنس فلز: فلزات مختلف مقاومت‌های متفاوتی در برابر خوردگی خستگی دارند.
دما: افزایش دما معمولاً سرعت خوردگی خستگی را افزایش می‌دهد.

روش‌های جلوگیری از خوردگی خستگی:

کاهش تنش: با کاهش تنش‌های اعمال شده یا تنش‌های پسماند، می‌توان از خوردگی خستگی جلوگیری کرد.
انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلزی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی خستگی در محیط مورد نظر داشته باشد.
تغییر محیط خورنده: با تغییر محیط خورنده یا کاهش غلظت مواد خورنده، می‌توان از خوردگی خستگی جلوگیری کرد.
پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های محافظ (مانند رنگ یا پوشش فلزی) می‌تواند از خوردگی خستگی جلوگیری کند.
حفاظت کاتدی: استفاده از یک فلز قربانی (آند) برای محافظت از فلز اصلی (کاتد) می‌تواند از خوردگی خستگی جلوگیری کند.
طراحی مناسب: طراحی مناسب قطعات و اجتناب از تمرکز تنش (مانند گوشه‌ها و شیارها) می‌تواند از خوردگی خستگی جلوگیری کند.

مثال‌هایی از خوردگی خستگی:

شکست فنرها در دستگاه‌های مختلف.
ترک خوردن پره‌های توربین در موتورهای جت.
شکست قطعات فلزی در ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی.
نکات مهم:
خوردگی خستگی می‌تواند بسیار خطرناک باشد، زیرا می‌تواند منجر به شکست ناگهانی و غیرمنتظره قطعات و سازه‌ها شود.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی خستگی از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی خستگی جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.

خوردگی سایشی:

خوردگی سایشی (Fretting Corrosion) نوعی از خوردگی است که زمانی رخ می‌دهد که دو سطح فلزی در تماس با یکدیگر و تحت حرکت نسبی (مانند لغزش یا ارتعاش) باشند. این حرکت می‌تواند بسیار کوچک و حتی در حد میکروسکوپی باشد.

فرآیند خوردگی سایشی:

حرکت نسبی بین دو سطح فلزی باعث سایش و خراشیدگی سطح می‌شود.
ذرات ساییده شده از سطح فلز جدا می‌شوند و می‌توانند به عنوان ذرات ساینده عمل کنند و سایش را تشدید کنند.
در حضور یک محیط خورنده (مانند رطوبت یا هوا)، خوردگی نیز می‌تواند رخ دهد و با سایش ترکیب شود و تخریب را تسریع کند.

عوامل مؤثر در خوردگی سایشی:

میزان فشار: هرچه فشار بین دو سطح بیشتر باشد، سایش و خوردگی بیشتر خواهد بود.
دامنه حرکت: هرچه دامنه حرکت نسبی بین دو سطح بیشتر باشد، سایش و خوردگی بیشتر خواهد بود.
تعداد سیکل‌های حرکت: هرچه تعداد سیکل‌های حرکت بیشتر باشد، سایش و خوردگی بیشتر خواهد بود.
نوع محیط خورنده: نوع و غلظت مواد خورنده در محیط می‌تواند بر سرعت خوردگی سایشی تأثیر بگذارد.
جنس فلز: فلزات مختلف مقاومت‌های متفاوتی در برابر خوردگی سایشی دارند.

روش‌های جلوگیری از خوردگی سایشی:

کاهش فشار: با کاهش فشار بین دو سطح، می‌توان از خوردگی سایشی جلوگیری کرد.
کاهش دامنه حرکت: با کاهش دامنه حرکت نسبی بین دو سطح، می‌توان از خوردگی سایشی جلوگیری کرد.
استفاده از روانکارها: استفاده از روانکارها (مانند روغن یا گریس) می‌تواند از سایش و خوردگی سایشی جلوگیری کند.
پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های محافظ (مانند رنگ یا پوشش فلزی) می‌تواند از خوردگی سایشی جلوگیری کند.
انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلزی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی سایشی در محیط مورد نظر داشته باشد.
طراحی مناسب: طراحی مناسب قطعات و اجتناب از تمرکز تنش می‌تواند از خوردگی سایشی جلوگیری کند.

مثال‌هایی از خوردگی سایشی:

سایش و خوردگی بلبرینگ‌ها و یاتاقان‌ها.
سایش و خوردگی ریل‌ها و چرخ‌های قطار.
سایش و خوردگی قطعات فلزی در ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی.
نکات مهم:
خوردگی سایشی می‌تواند باعث تخریب قطعات و سازه‌ها شود و عملکرد آنها را مختل کند.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی سایشی از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی سایشی جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.

خوردگی میکروبی:

خوردگی میکروبی (Microbial Corrosion) نوعی از خوردگی است که توسط میکروارگانیسم‌ها (مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها) ایجاد می‌شود. این میکروارگانیسم‌ها می‌توانند به روش‌های مختلفی باعث خوردگی فلزات شوند، از جمله:
تولید مواد خورنده: برخی از میکروارگانیسم‌ها می‌توانند اسیدها، سولفیدها یا سایر مواد خورنده را تولید کنند که باعث خوردگی فلزات می‌شوند.
تشکیل بیوفیلم: میکروارگانیسم‌ها می‌توانند روی سطح فلزات بیوفیلم تشکیل دهند. این بیوفیلم می‌تواند باعث تجمع مواد خورنده و تسریع خوردگی شود.
تغییر شرایط محیطی: میکروارگانیسم‌ها می‌توانند شرایط محیطی اطراف فلز را تغییر دهند و باعث افزایش خوردگی شوند. به عنوان مثال، برخی از باکتری‌ها می‌توانند با مصرف اکسیژن، محیط اطراف فلز را بی‌هوازی کنند و باعث خوردگی بی‌هوازی شوند.

عوامل مؤثر در خوردگی میکروبی:

نوع میکروارگانیسم: نوع میکروارگانیسم موجود در محیط می‌تواند بر نوع و شدت خوردگی تأثیر بگذارد.
شرایط محیطی: شرایط محیطی مانند دما، pH، رطوبت و وجود مواد مغذی می‌تواند بر رشد و فعالیت میکروارگانیسم‌ها و در نتیجه بر خوردگی میکروبی تأثیر بگذارد.
جنس فلز: فلزات مختلف مقاومت‌های متفاوتی در برابر خوردگی میکروبی دارند.

روش‌های جلوگیری از خوردگی میکروبی:

کنترل رشد میکروارگانیسم‌ها: با استفاده از روش‌های مختلف مانند استفاده از مواد ضدعفونی کننده، تغییر شرایط محیطی یا حذف مواد مغذی، می‌توان از رشد میکروارگانیسم‌ها و در نتیجه از خوردگی میکروبی جلوگیری کرد.
پوشش‌دهی: استفاده از پوشش‌های محافظ (مانند رنگ یا پوشش فلزی) می‌تواند از تماس فلز با میکروارگانیسم‌ها و مواد خورنده جلوگیری کند.
انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلزی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی میکروبی در محیط مورد نظر داشته باشد.

مثال‌هایی از خوردگی میکروبی:

خوردگی لوله‌های آب و فاضلاب توسط باکتری‌های تولید کننده سولفید.
خوردگی مخازن ذخیره سوخت توسط قارچ‌ها و باکتری‌ها.
خوردگی قطعات فلزی در محیط‌های مرطوب و گرم.
نکات مهم:
خوردگی میکروبی می‌تواند باعث تخریب قطعات و سازه‌ها شود و عملکرد آنها را مختل کند.
تشخیص و پیشگیری از خوردگی میکروبی از اهمیت بالایی برخوردار است.
با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی میکروبی جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.

عواقب تاثیرات خوردگی و  اهمیت مبارزه با خوردگی

خوردگی فلزات، فرآیندی مخرب است که می‌تواند عواقب و تأثیرات گسترده‌ای در صنایع مختلف و زندگی روزمره ما داشته باشد. این تأثیرات را می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد:

1. خسارات اقتصادی:
هزینه‌های تعمیر و نگهداری: خوردگی فلزات باعث افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری سازه‌ها، تجهیزات و ماشین‌آلات می‌شود.
هزینه‌های جایگزینی: قطعات و تجهیزات خورده شده باید تعویض شوند که این امر هزینه‌های زیادی را به دنبال دارد.
هزینه‌های توقف تولید: خوردگی می‌تواند منجر به توقف تولید در کارخانه‌ها و صنایع شود که خسارات اقتصادی زیادی را به بار می‌آورد.
هزینه‌های ناشی از حوادث: خوردگی می‌تواند باعث بروز حوادث ناگوار مانند انفجار خطوط لوله، سقوط پل‌ها و... شود که خسارات جانی و مالی زیادی را به دنبال دارد.

2. خسارات زیست‌محیطی:
آلودگی آب و خاک: خوردگی فلزات می‌تواند باعث آلودگی آب و خاک با یون‌های فلزی و سایر مواد مضر شود.
آلودگی هوا: برخی از فرآیندهای خوردگی می‌توانند گازهای مضر و ذرات معلق را در هوا منتشر کنند.
تخریب منابع طبیعی: برای تولید فلزات مورد استفاده در صنایع، نیاز به استخراج معادن و فرآوری مواد اولیه است که این امر می‌تواند منجر به تخریب منابع طبیعی شود.

3. خسارات اجتماعی:
تهدید سلامت انسان: برخی از فلزات خورده شده می‌توانند برای سلامتی انسان مضر باشند. به عنوان مثال، خوردگی لوله‌های آب می‌تواند باعث ورود فلزات سنگین به آب آشامیدنی و بروز بیماری‌های مختلف شود.
کاهش کیفیت زندگی: خوردگی می‌تواند باعث کاهش کیفیت زندگی مردم شود. به عنوان مثال، خوردگی ساختمان‌ها و پل‌ها می‌تواند باعث ناامنی و ترس در بین مردم شود.

4. تأثیرات فنی:
کاهش استحکام و دوام: خوردگی باعث کاهش استحکام و دوام قطعات و سازه‌های فلزی می‌شود و می‌تواند منجر به شکست زودرس آنها شود.
کاهش راندمان: خوردگی می‌تواند باعث کاهش راندمان تجهیزات و ماشین‌آلات شود. به عنوان مثال، خوردگی لوله‌های انتقال حرارت می‌تواند باعث کاهش راندمان مبدل‌های حرارتی شود.

5. سایر تأثیرات:
تأثیرات زیبایی: خوردگی می‌تواند ظاهر ناخوشایندی به قطعات و سازه‌های فلزی بدهد.
تأثیرات فرهنگی: خوردگی می‌تواند باعث تخریب آثار تاریخی و فرهنگی شود.
با توجه به گستردگی و اهمیت تأثیرات خوردگی فلزات، پیشگیری و کنترل آن از اهمیت بالایی برخوردار است. با استفاده از روش‌های مناسب می‌توان از خوردگی فلزات جلوگیری کرد و عمر مفید قطعات و سازه‌ها را افزایش داد.