ما هي الطريقة التي يمكن استخدامها في منع التآكل؟

بشكل عام، يمكن تقسيم طرق منع التآكل إلى فئتين رئيسيتين:

1. الاختيار الصحيح للمواد المقاومة للتآكل وغيرها من التدابير الوقائية.

2. اختيار عمليات التشغيل وهياكل المعدات المناسبة.

إن الالتزام الصارم بلوائح العمليات في الإنتاج الكيميائي يُمكن أن يُزيل ظواهر التآكل غير الضرورية. ومع ذلك، حتى مع استخدام مواد عالية الجودة مقاومة للتآكل، فإن إجراءات التشغيل غير السليمة قد تؤدي إلى تآكل شديد.

1. مثبطات التآكل غير العضوية​

عادةً، يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من مثبطات التآكل إلى بيئة أكالة إلى إبطاء تآكل المعادن بشكل ملحوظ. تُصنف هذه المثبطات عمومًا إلى ثلاثة أنواع: مثبطات غير عضوية، ومثبطات عضوية، ومثبطات في الطور البخاري، ولكل منها آليات عمل مميزة.

• مثبطات الأنود (إبطاء عملية الأنود):

تشمل هذه المواد المؤكسدات (الكرومات، والنتريت، وأيونات الحديد، وغيرها) التي تعزز التخميل الأنودي، أو عوامل تكوين الأغشية الأنودية (القلويات، والفوسفات، والسيليكات، والبنزوات، وغيرها) التي تُشكل أغشية واقية على سطح الأنود. تتفاعل هذه المواد بشكل أساسي في المنطقة الأنودية، مما يُعزز الاستقطاب الأنودي. عمومًا، تُشكل مثبطات الأنود غشاءً واقيًا على سطح الأنود، وهو فعال للغاية ولكنه ينطوي على بعض المخاطر؛ إذ قد تؤدي الجرعة غير الكافية إلى تغطية غير كاملة للغشاء، تاركةً مساحات صغيرة مكشوفة من المعدن العاري ذات كثافة تيار أنودي عالية، مما يزيد من احتمالية حدوث تآكل نقري.

• مثبطات الكاثود (تؤثر على التفاعل الكاثودي):

تشمل الأمثلة أيونات الكالسيوم والزنك والمغنيسيوم والنحاس والمنغنيز، التي تتفاعل مع أيونات الهيدروكسيد المتولدة عند المهبط لتكوين هيدروكسيدات غير قابلة للذوبان. تشكل هذه الهيدروكسيدات طبقات سميكة على سطح المهبط، مما يعيق انتشار الأكسجين ويزيد من استقطاب التركيز.

• مثبطات مختلطة (تثبط كلاً من التفاعلات الأنودية والكاثودية):

يتطلب ذلك تحديد الجرعة المثلى تجريبياً.

​

2. مثبطات التآكل العضوية

تعمل المثبطات العضوية عن طريق الامتزاز، مُشكّلةً طبقةً رقيقةً غير مرئية على سطح المعدن، تعمل على كبح التفاعلات الأنودية والكاثودية في آنٍ واحد (وإن كانت فعاليتها متفاوتة). تشمل المثبطات العضوية الشائعة مركبات تحتوي على النيتروجين والكبريت والأكسجين والفوسفور. وتعتمد آليات امتزازها على تركيبها الجزيئي، ويمكن تصنيفها إلى:

الامتزاز الكهروستاتيكي

· الامتزاز الكيميائي

· امتزاز الرابطة π (الإلكترون غير المتمركز)

تُستخدم المثبطات العضوية على نطاق واسع وتتطور بسرعة، ولكنها تنطوي أيضاً على عيوب، مثل:

• تلوث المنتج (خاصة في التطبيقات المتعلقة بالأغذية) - على الرغم من فائدته في جانب واحد

في مرحلة الإنتاج، قد تصبح ضارة في مرحلة أخرى.

• تثبيط التفاعلات المرغوبة (على سبيل المثال، إبطاء إزالة الغشاء أثناء التخليل الحمضي).

​​

3. مثبطات التآكل في الطور البخاري​

هذه مواد شديدة التطاير تحتوي على مجموعات وظيفية مثبطة للتآكل، وتُستخدم بشكل أساسي لحماية الأجزاء المعدنية أثناء التخزين والنقل (غالباً في صورة صلبة). تُطلق أبخرتها مجموعات مثبطة فعالة في رطوبة الجو، والتي بدورها تمتص على سطح المعدن لإبطاء التآكل.

بالإضافة إلى ذلك، فهي مثبطات امتصاصية، مما يعني أن سطح المعدن المحمي لا يتطلب إزالة الصدأ مسبقًا.

​​