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 والإجراءات الوقائية الأخرى.​

2.​اختيار عمليات التشغيل وهياكل المعدات المعقولة.​

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

1. مثبطات التآكل غير العضوية​

عادةً، يُمكن لإضافة كمية صغيرة من مثبطات التآكل إلى بيئة تآكلية أن تُبطئ تآكل المعادن بشكل ملحوظ. تُصنف هذه المثبطات عمومًا إلى ثلاثة أنواع: مثبطات غير عضوية، ومثبطات عضوية، ومثبطات طور بخاري، ولكل منها آليات مُميزة.

• مثبطات الأنود (إبطاء عملية الأنود):

تشمل هذه العوامل المؤكسدة (الكرومات، النتريت، أيونات الحديد، إلخ) التي تعزز التخميل الأنودي، أو عوامل التغطية الأنودية (القلويات، الفوسفات، السيليكات، البنزوات، إلخ) التي تُشكل أغشية واقية على سطح الأنود. تتفاعل هذه العوامل بشكل أساسي في المنطقة الأنودية، مما يعزز الاستقطاب الأنودي. بشكل عام، تُشكل مثبطات الأنود غشاءً واقيًا على سطح الأنود، وهو غشاء فعال للغاية ولكنه ينطوي على بعض المخاطر - فقد 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 التآكل النقطي.

• مثبطات الكاثودية (تعمل على التفاعل الكاثودي):

من الأمثلة على ذلك أيونات الكالسيوم والزنك والمغنيسيوم والنحاس والمنغنيز، التي تتفاعل مع أيونات الهيدروكسيد الناتجة عند الكاثود لتكوين هيدروكسيدات غير قابلة للذوبان. تُشكل هذه الهيدروكسيدات أغشية سميكة على سطح الكاثود، مما يعيق انتشار الأكسجين ويزيد من استقطاب التركيز.

• مثبطات مختلطة (تقمع كل من التفاعلات الأنودية والكاثودية):

وهذه تتطلب تحديدًا تجريبيًا للجرعة المثلى.

​

2. مثبطات التآكل العضوية

تعمل المثبطات العضوية عن طريق الامتزاز، مُشكّلةً طبقةً جزيئيةً غير مرئية على سطح المعدن، تُثبّط التفاعلات الأنودية والكاثودية في آنٍ واحد (مع تفاوت فعاليتها). تشمل المثبطات العضوية الشائعة مركباتٍ تحتوي على النيتروجين والكبريت والأكسجين والفوسفور. تعتمد آليات امتزازها على البنية الجزيئية، ويمكن تصنيفها على النحو التالي:

·الامتصاص الكهروستاتيكي

· الامتزاز الكيميائي

· امتصاص الرابطة π (الإلكترون غير الموضعي)

تُستخدم المثبطات العضوية على نطاق واسع وتتطور بسرعة، ولكنها تعاني أيضًا من عيوب، مثل:

· تلوث المنتج (خاصة في التطبيقات المتعلقة بالأغذية) - على الرغم من أنه مفيد في أحد الجوانب

في مرحلة الإنتاج، قد تصبح ضارة في مرحلة أخرى.

· تثبيط التفاعلات المرغوبة (على سبيل المثال، إبطاء إزالة الفيلم أثناء التخليل الحمضي).

​​

3. مثبطات التآكل في الطور البخاري​

هذه مواد شديدة التطاير تحتوي على مجموعات وظيفية مثبطة للتآكل، تُستخدم بشكل أساسي لحماية الأجزاء المعدنية أثناء التخزين والنقل (غالبًا في صورة صلبة). تُطلق أبخرتها مجموعات مثبطة نشطة في الرطوبة الجوية، والتي تُمتص بدورها على سطح المعدن لإبطاء التآكل.

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

​​