آهن در هوای مرطوب زودتر زنگ میزند یا در هوای خشک؟
تحقیق درباره آهن در هوای مرطوب زنگ میزند یا خشک ، موضوعی است که در این مطلب از توپ تاپ درباره ی آن دو تحقیق و دو مطلب مختلف گردآوری شده است.
آهن ، یکی از مهمترین فلزاتی است که در صنعت و زندگی روزمره ما استفاده می شود. از جمله کاربرد های آن می توان به ساخت ماشین آلات ، ساخت و ساز، تجهیزات الکترونیکی و حتی ابزار های کشاورزی اشاره کرد . اما یکی از مسائلی که مورد توجه محققان قرار گرفته است، تاثیر هوا بر روی آهن و عمر آن است.
آیا هوای مرطوب می تواند بر آهن تاثیر منفی بگذارد؟ یا به عبارت دیگر ، آیا آب و رطوبت باعث زنگ زدگی آهن می شود؟ این سوالاتی هستند که در تحقیقات مختلفی مورد بررسی قرار گرفته اند.
بسیاری از متخصصان معتقدند که آب و رطوبت زنگ زدگی آهن را تسریع می کند. وقتی آهن با آب و هوای مرطوب در تماس می آید، یک واکنش شیمیایی بین آهن و آب صورت می گیرد که به تشکیل رسوب آهن اکسید معروف ترین نوع زنگ است ، و آماده سازی زمینه ای برای رشد زنگهای دیگر می شود.
زنگ زدگی آهن می تواند ظاهر آن را دستخوش تغییرات زیادی کند و در نهایت باعث ضعیف شدن ساختار آهن و کاهش عمر مفید آن شود.
به عنوان مثال ، در صنعت خودرو سازی ، قطعات آهنی می توانند به سرعت زنگ بزنند و در نتیجه ، مقاومت و کارایی خود را از دست دهند. همچنین، ساختمان ها و پل‌ها نیز در معرض خطر زنگ زدگی قرار دارند، زیرا وجود زنگهای زیاد در سازه‌های فلزی می تواند به آنها آسیب بزند و خطرناک شود.
با این حال، برخی داده ها نشان می دهد که آب و رطوبت فقط تنها عامل زنگ زدگی آهن نیستند. در واقع ، وجود دیگر عوامل مانند ترکیبات شیمیایی دیگر در هوا می‌تواند به تسریع زنگ زدگی آهن کمک کند.
به عنوان مثال ، گازهای خورنده موجود در هوا ، مواد آلی مثل مرغوبیت و ترکیبات گیاهی ، و همچنین آلاینده‌های صنعتی می توانند فرآیند زنگ زدگی آهن را تسریع کنند.
در نتیجه، برای انجام تحقیقات کامل و دقیق درباره تاثیر هوا بر روی آهن و زنگ زدگی آن ، باید همه این عوامل در نظر گرفته شوند. علاوه بر این ، بررسی نقاط ضعف و قوت آهن در مقابل شرایط هوایی مختلف نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.
به عنوان مثال ، ساخت آلیاژ های خاص که مقاومت به زنگ زدگی بالاتری داشته باشند ، می تواند یکی از راه حل های مناسب برای مقابله با این چالش باشد.
در نهایت ، تحقیقات درباره تاثیر هوای مرطوب یا خشک بر روی زنگ زدگی آهن نشان می دهد که هوا و ترکیبات موجود در آن می توانند تاثیر مستقیمی بر روی سرعت و میزان زنگ زدگی آهن داشته باشند.
در نتیجه، برای حفظ و نگهداری آهن در برابر زنگ زدگی ، می‌توان از روش هایی مانند ضدزنگ ها و پوشش های محافظ استفاده کرد. همچنین، به منظور کاهش تماس مستقیم آهن با هوا و رطوبت ، می توان از روش هایی مانند روشنایی خشک ، تهویه مناسب و کنترل رطوبت استفاده کرد.
آهن در هوای مرطوب زنگ میزند یا خشک
اکسید شدن فلزات
چگونگی زنگ زدن
زنگ زدگی را اکسید آهن نیز می نامند. مشخص ترین ویژگی بارز زنگ زدن ، پوشش قرمز زنگی است که سطح آهن را دربر می گیرد. البته دربرخی موارد این زنگ‌زدگی به رنگ زرد متمایل به قهوه ای خودرا بر آهن و فولاد نشان می‌دهد.
حتی گاهی با ترکیب رنگ های شیمیایی نارنجی و سبز ، مشخص می شود.معمولا موضوع زنگ زدگی اجسام بطور خاص به اکسید شدن روی ، آهن و آلیاژهایی مانند فولاد اشاره دارد.
نام دیگر زنگ زدگی را درواقع اکسید اسیون فلزات نیز می‌نامند به عنوان مثال اکسید‌شدن نقره و یا مس که به رنگ تیره یا سیاه ردمی‌آیند. درواقع زنگ زدگی، یک نوع واکنش شیمیایی است.
زنگ‌زدگی، زمانی اتفاق می‌افتد که اکسیژن هوا به مرور زمان بر آهن واکنش‌های شیمیایی تولید میکند . اگرچه می‌توان گفت که ۲۰۰ درصد از هوا را اکسیژن تشکیل می‌دهد اما اکسیژن برای ایجاد زنگ‌زدگی به تنهایی کافی نیست. رطوب، عامل اثرگذار دیگری بر زنگ‌زدگی است.
عموما، زنگ‌زدگی نیاز به سه ماده شیمیایی دارد؛ آهن، اکسیژن و آب . ترکیب این سه عامل هیدرات آهن را شامل می‌شود ،بایستی بدانید که اکسیژن تنها ماده حاوی در هوا نیست، دیاکسیدکربن و نیز گازهای معلق دیگر در هوا تاثیرگذار هستند. واکنش دیاکسیدکربن و آب ، اسید کربنیک را تشکیل می‌دهند. همانطور که اسید به آهن حمله میکند، آب یا رطوبت در هیدروژن و اکسیژن نفوذ میکند. این روند تبدیل به اکسید شدن در آهن شده و به قسمت‌های دیگر آن نفوذ کرده، زمانیکه زنگ‌زدگی آغاز می‌شود، در اصطلاح به آن خورده‌شدگی فلز می‌گویند
چگونه از زنگ‌زدگی جلوگیری کنیم
برای محافظت از آهن و آلیاژها و جلوگیری از زنگ‌زدگی آنها بایستی بتوان با استفاده از پوشش مناسب، اجسامی که برای محافظت از آهن و آلیاژها و جلوگیری از زنگ‌زدگی آنها بایستی بتوان با استفاده از پوشش مناسب، اجسامی که استعداد زنگ‌زدگی را دارند از هوا و رطوبت محفوظ نگاه‌داشت. زنگ زدگی فولاد همانند آهن است و با استفاده از پوشش حاوی کروم می‌توان آن را از زنگ‌زدگی دور نگه داشت. بایستی درنظر داشت که اکسید کروم از بین نمی‌رود، بنابراین یک لایه از آن بر روی فولاد ایجاد می‌کنند تا از زنگ‌زدگی در امان بماند.می توان با بکار بردن پوشش رنگ و استفاده از جلا بر سطوح فلزی از ایجاد زنگ‌زدگی جلوگیری کرد. معمولا از این پوشش برای جلوگیری از زنگ‌زدگی پدال‌های پیانو استفاده می‌کنند. حتی چکیدن یک قطره آب بر فلز باعث زنگ زدگی می‌شود بنابراین استفاده از یک لایه اکسید فلز نیز مانع نفوذ رطوبت بر اجسام فلزی می‌شود.
عوامل موثر در زنگ‌زدگی
تاثیرات آب و هوا
دیدن اجسام زنگ‌زده در فضای خانه ناخوشایند است. در ساخت برخی اجسام که در خانه مورد استفاده می‌شود فلز بکار برده شده و یا در باغ و باغچه و وسایل چمن‌زنی که مدام از انها استفاده می‌کنید. برای جلوگیری از زنگ‌زدگی اجسام، افراد اطلاعات کافی نداشته، در نتیجه اسباب آنها در مجاورت هوا به تدریج دچار زنگ‌زدگی می‌شود. درک فرایند زنگ‌زدگی به شما می‌آموزد که برای کاهش زنگ‌زدگی اجسام فلزی چه راهکارهایی را بکار بندید.
رطوبت
در اب و هوای گرم و خشک به نسبت اب و هوای مرطوب فلز به‌ندرت دچار زنگ‌زدگی می‌شود.زنگ‌زدگی محصول فرایندی به‌نام خوردگی است. همانطور که گفته شد واکنش‌های شیمیایی محلول اکسیژن و آب باعث خوردگی فلزات می‌شوند. اگر فلز را در تمام مدت زمان خشک نگه داریم از زنگ‌زدگی آن تا حد بسیار زیادی جلوگیری می‌کنیم. اما اگر فلز بطور مداوم در مجاورت آب و هوای مرطوب و یا در معرض باران قرار گیرد، بر روی فلز متبلور شده در نتیجه زنگ میزند.
دما یا درجه حرارت
گرما، همچنین نقش مهمی در زنگ‌زدگی سریع فلزات دارد. به‌طور کلی درجه حرارت بالاتر با افزایش میزان خوردگی فلزات مرتبط است. بنابراین درجه حرارت ناشی از آب و هوا ممکن است برروی سطح فلز سریع اثر گذارد. شما معمولا در زمستان و اغلب در تابستان انتظار زنگ‌زدگی اجسام فلزی را دارید، با اینحال زنگ‌زدگی می‌تواند تحت تاثیر تغییرات یکباره درجه دما صورت‌گیرد. برای‌نمونه زنگ‌زدگی در مجاورت درجه دمای پایین و رطوبت بالا به سرعت امکانپذیر است.
آب و هوای زمستانی
آب و هوای زمستانی بر میزان زنگ‌زدگی فلز از عوامل شناخته شده می‌باشد. هنگامی‌که منطقه پوشیده از برف و یخ در جاده‌ها و خیابانها است، از نمک برای از بین‌بردن یخ زدگی جاده‌ها استفاده می‌کنند. درواقع نمک به میزان قابل ملاحظه‌ای از ایجاد زنگ‌زدگی ساختمان‌ها، وسایل نقلیه و سایر ابزارآلات و سازه‌ها جلوگیری میکند.
باران اسیدی
اگرچه تمام باران‌ها سرعت خوردگی را افزایش می‌دهند اما تأثیر باران اسیدی بر زنگ‌زدگی فلزات بسیار بالا است. باران اسیدی می‌تواند به علت آلودگی آلاینده‌های موجود درهوا، غیر قابل کنترل باشند و به‌هنگام وقایع طبیعی مانند فوران‌های آتشفشان نیز به‌شدت بر افزایش مشکلات پدید آمده بیافزاید. هرگونه فلز در ساختمان‌ها و اتومبیل‌ها اگر دربرابر باران‌های اسیدی قرارگیرند، سریع‌تر دچار مشکلات زنگ‌زدگی می‌شوند. تأثیر باران اسیدی باعث افزایش زنگ‌زدگی در وسایل و ابزارالات نیز می‌شود.ترکیبات شیمیایی موجود در مایعات مانند باران اسیدی، آب دریا و اسپری نیز باعث افزایش سرعت زنگ‌زدگی در آهن و سایر انواع فلزات می‌شود.
گردآورنده : توپ تاپ