دانلود مقاله در مورد خوردگی در حفاظت کاتدی 19 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 20 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏حفاظت کاتدی‏
‏عملیات گالوانیزاسیون ، از روشهای حفاظت کاتدی
‏دید کلی
‏بطور کلی ،‏ ‏فلزات سه دسته‌اند. یک دسته ، آنهایی که مثلا طلاو‏ ‏پلاتین ، در مجاورت هوا اکسید نمی‌شوند و نیازی به محافظت ندارند.
دسته دوم ، آنهایی که وقتی در مجاورت هوا قرار می‌گیرند، اتمهای سطحشان اکسید می‌شوند، ولی اکسید آنها مقاوم است و چسبیده به فلز باقی می‌ماند و خود لایه محافظی برای فلز می‌شود. این گونه فلزات هم نیازی به محافظت ندارند. مثل Zn‏ ، Al‏ ، CO‏ ، Ni‏ ، Sn‏ ، Cr‏ و نظیر آنها.
دسته سوم فلزاتی که وقتی سطح آنها در مجاورت هوا اکسید می‌گردد، اکسید آنها متخلخل است و به فلز نمی‌چسبد و از بدنه فلز کنده می‌شود که فلز به تدریج فاسد شده ، از بین می‌رود؛‏ ‏مثل آهن. اینگونه فلزات را به روشهای متفاوت از زنگ زدن محافظت می‌نمایند، روشهایی مثل رنگ زدن ، زدن ضد زنگ ، چرب کردن سطح فلز بوسیله یک ماده روغنی مانند‏ ‏گریس ، لعاب دادن ، آب فلز کاری و حفاظت کاتدی.
‏اصول حفاظت کاتدی
‏در کنار فلز فاسد شدنی ، یک فلز با پتانسیل احیاء کمتر قرار می‌دهند تا اگر این دو فلز باهم یک‏ ‏پیل الکتروشیمیایی‏ ‏تشکیل دادند، فلز دارای E‏ احیای بیشتر، در نقش‏ ‏کاتد پیل قرار گیرد و خورده نشود. در این پیل ، فلز دارای E‏ کمتر خورده می‌شود و فلز مقابلش را ازخطر زنگ زدن می‌رهاند. این طریقه حفاظت را ‏حفاظت کاتدی‏ می‌نامند.
امروزه ، بدنه کشتیها ، پایه‌های اسکله‌ها و لوله‌های انتقال نفت و‏ ‏گاز را که در زیر زمین کار می‌گذارند، با همین روش حفاظت می‌نمایند. مثلا در کنار آهن ، فلز‏ ‏منیزیم ‏ ‏قرار می‌دهند که منیزیم ،‏ ‏الکترون می‌دهد و خورده می‌شود.
‏گالوانیزاسیون به روش غوطه‌وری
‏آب فلز کاری
‏آب کاری فلزات به دو روش صورت می‌گیرد:
‏گالوانیزاسیون
‏در این روش ، فلز فاسد شدنی را در مذاب یک فلز فاسد نشدنی فرو می‌برند و بیرون می‌آورند تا سطح آن از یک لایه فلز فاسد نشدنی پوشیده شود. مثلا ورقه‌های نازک آهنی را در مذاب فلز‏ ‏روی فرو می‌برند و بیرون می‌آورند تا سطح آنها از فلز روی پوشیده شود و به این طریق ورقه‌های ‏آهن سفید‏ یا آهن گالوانیزه
‏ ‏تهیه می‌نمایند که در ساختن لوازمی مثلا لوله بخاری ، کانال کولر ، شیروانی منازل و از این قبیل بکار می‌رود. لوله‌های آب هم ، ‏آهن سفید‏ هستند.
اگر ورقه‌های آهنی را در‏ ‏قلع مذاب بزنیم و بیرون آوریم و سطح آنها را قلع اندود کنیم، ‏حلبی‏ بدست می‌آید که از آن در ساختن قوطی مواد غذایی ، نظیر کنسروها استفاده می‌گردد.
‏الکترولیز
‏در این روش ، فلز آب گیرنده یا فاسد شدنی را بجای ‏کاتد‏ و فلز پوشش دهنده را بجای‏ ‏آند قرار می‌دهند و در ظرف‏ ‏الکترولیز ، محلولی از یک نمک فلز آب دهنده (فلز پوشش دهنده) را به عنوان‏ ‏الکترولیت‏ می‌ریزند. با برقراری جریان ، اتمهای فلز آب دهنده (فلز پوشش دهنده) به صورت یون مثبت از آند کنده می‌شود و از طریق الکترولیت ، بطرف کاتد یا آب گیرنده (فلز مورد آبکاری) رفته ، از آن الکترون می‌گیرند و مجددا به صورت فلز در آمده ، بر سطح فلز (مورد آبکاری) می‌نشینند و تمامی سطح آن را می‌پوشانند.
به عنوان نمونه در آب فلز کاری یک قاشق‏ ‏مسی در نقش کاتد و نقره در نقش آند است. قاشق مسی را به کاتد وصل می‌کنیم و الکترولیت می‌تواند محلول نیترات نقره باشد. اتمهای نقره به صورت یون ‏از ورقه نقره‌ای جدا شده و بسوی قاشق مسی می‌روند. از آن الکترون می‌گیرند و به صورت اتم ‏در آمده بر سطح قاشق می‌نشینند.
زیرا با این که در آب ، یون ‏هم وجود دارد، یونهای ‏در رقابت با یونهای ‏برنده می‌شوند و به کاتد می‌روند. در رقابت میان یونهای ‏، ‏نیز یونهای
‏برنده شده ، به آند می‌روند و الکترون اضافی خود را از دست داده و گاز اکسیژن تولید می‌نمایند.
‏ظرف الکتولیز
‏تفاوت آهن گالوانیزه و حلبی
‏اگر سطح آهن سفید خراش بردارد، آهن و روی باهم ‏پیل الکتروشیمیایی‏ تشکیل می‌دهند. در این پیل ، روی خرده می‌شود، زیرا پتانسیل احیاء روی از پتانسیل احیاء آهن کمتر است. اما اگر سطح حلبی خراش بردارد، قلع و آهن باهم پیل الکتروشیمیایی تشکیل می‌دهند. در این پیل ، آهن خورده می‌شود، زیرا پتانسیل احیاء قلع از پتانسیل احیاء آهن بیشتر است و آهن در نقش آند پیل عمل می‌کند و از بین می‌رود که این طریقه زنگ زدن را ‏زنگ زدن الکتروشیمیایی‏ می‌نامند.
‏روئین شدن
‏باید بدانیم که آهن ، در محیط مرطوب و اکسیژن‌دار زنگ می‌زند و زنگ تولید شده ، ‏اکسید آهن III‏ آبدار‏ است که فرمول آن را معمولا بصورت ‏و ‏می‌نویسند. چون مقدار آب آن در همه موارد یکسان نیست، اغلب موارد آن را به صورت ‏و ‏نشان می‌دهند. محیط اسیدی (مثلا هوای دارای ‏و ‏) در مجاورت با فلزی که تمایل کمتری برای از دست دادن الکترون دارد، به زنگ زدن یک فلز کمک می‌نماید.