การป้องกันการกัดกร่อนสามารถทำได้ด้วยวิธีใดบ้าง?

โดยทั่วไปวิธีการป้องกันการกัดกร่อนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลักๆ ดังนี้

1.​การเลือกใช้วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนและมาตรการป้องกันอื่นๆ อย่างถูกต้อง​

2.​การเลือกการดำเนินการกระบวนการและโครงสร้างอุปกรณ์ที่เหมาะสม​​

การปฏิบัติตามกฎระเบียบกระบวนการผลิตอย่างเคร่งครัดในการผลิตทางเคมีสามารถขจัดปัญหาการกัดกร่อนที่ไม่จำเป็นได้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะเลือกใช้วัสดุคุณภาพสูงที่ทนทานต่อการกัดกร่อน แต่ขั้นตอนการปฏิบัติงานที่ไม่เหมาะสมก็อาจนำไปสู่การกัดกร่อนอย่างรุนแรงได้

1. สารยับยั้งการกัดกร่อนอนินทรีย์

โดยทั่วไปแล้ว การเติมสารยับยั้งการกัดกร่อนปริมาณเล็กน้อยลงในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนสามารถชะลอการกัดกร่อนของโลหะได้อย่างมาก โดยทั่วไปสารยับยั้งเหล่านี้แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ สารยับยั้งอนินทรีย์ สารยับยั้งอินทรีย์ และสารยับยั้งในสถานะไอ ซึ่งแต่ละประเภทมีกลไกการทำงานที่แตกต่างกัน

• สารยับยั้งแอโนดิก (ทำให้กระบวนการแอโนดิกช้าลง):

สารเหล่านี้รวมถึงสารออกซิไดเซอร์ (โครเมต ไนไตรต์ ไอออนเหล็ก ฯลฯ) ที่ส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาพาสซีเวชันแบบแอโนด หรือสารสร้างฟิล์มแบบแอโนด (อัลคาไล ฟอสเฟต ซิลิเกต เบนโซเอต ฯลฯ) ซึ่งก่อให้เกิดฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวแอโนด สารเหล่านี้ทำปฏิกิริยาในบริเวณแอโนดเป็นหลัก ส่งผลให้ขั้วแอโนดมีขั้วมากขึ้น โดยทั่วไป สารยับยั้งแอโนดจะสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวแอโนด ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงแต่ก็มีความเสี่ยงอยู่บ้าง การใช้สารยับยั้งแอโนดในปริมาณที่ไม่เพียงพออาจทำให้ฟิล์มปกคลุมไม่ทั่วถึง ทำให้พื้นที่โลหะเปลือยขนาดเล็กที่สัมผัสถูกปล่อยออกมีความหนาแน่นกระแสแอโนดสูง ทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบหลุมได้ง่ายขึ้น

• สารยับยั้งแคโทดิก (ทำหน้าที่ในปฏิกิริยาแคโทดิก):

ตัวอย่าง ได้แก่ ไอออนของแคลเซียม สังกะสี แมกนีเซียม ทองแดง และแมงกานีส ซึ่งทำปฏิกิริยากับไอออนไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้นที่ขั้วแคโทด ทำให้เกิดไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ ไอออนเหล่านี้ก่อตัวเป็นฟิล์มหนาบนพื้นผิวของขั้วแคโทด ขัดขวางการแพร่กระจายของออกซิเจนและเพิ่มความเข้มข้นของโพลาไรเซชัน

• สารยับยั้งแบบผสม (ยับยั้งปฏิกิริยาทั้งแบบแอโนดิกและแคโทดิก):

สิ่งเหล่านี้ต้องมีการกำหนดปริมาณยาที่เหมาะสมโดยการทดลอง

2.สารยับยั้งการกัดกร่อนอินทรีย์

สารยับยั้งอินทรีย์ทำงานผ่านการดูดซับ ก่อให้เกิดฟิล์มหนาระดับโมเลกุลที่มองไม่เห็นบนพื้นผิวโลหะ ซึ่งยับยั้งปฏิกิริยาทั้งแบบแอโนดและแคโทดในเวลาเดียวกัน (แม้จะมีประสิทธิภาพแตกต่างกันไป) สารยับยั้งอินทรีย์ทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบที่มีไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ออกซิเจน และฟอสฟอรัส กลไกการดูดซับของสารเหล่านี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุล และสามารถจำแนกได้ดังนี้:

·การดูดซับไฟฟ้าสถิต

· การดูดซับทางเคมี

· การดูดซับพันธะ π (อิเล็กตรอนที่แยกตัว)

สารยับยั้งอินทรีย์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่ก็มีข้อเสีย เช่น:

· การปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอาหาร) แม้จะมีประโยชน์ในข้อดีประการหนึ่ง

ระยะชักอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้อื่นได้

·การยับยั้งปฏิกิริยาที่ต้องการ (เช่น การชะลอการลอกฟิล์มระหว่างการดองด้วยกรด)

3. สารยับยั้งการกัดกร่อนในเฟสไอ

สารเหล่านี้เป็นสารระเหยง่ายที่มีหมู่ฟังก์ชันยับยั้งการกัดกร่อน โดยส่วนใหญ่ใช้เพื่อปกป้องชิ้นส่วนโลหะระหว่างการจัดเก็บและขนส่ง (มักอยู่ในรูปของแข็ง) ไอระเหยของสารเหล่านี้จะปล่อยหมู่ฟังก์ชันยับยั้งการทำงานออกมาในความชื้นในบรรยากาศ ซึ่งจะดูดซับบนพื้นผิวโลหะเพื่อชะลอการกัดกร่อน

นอกจากนี้ ยังเป็นสารยับยั้งการดูดซับ ซึ่งหมายความว่าพื้นผิวโลหะที่ได้รับการปกป้องไม่จำเป็นต้องกำจัดสนิมออกก่อน